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第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”
这种“影响”会造成背光面比向光面生长快
达尔文的推想
鲍森·詹森
拜尔
结论：尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部
结论：弯曲生长是因为尖端产生的影响在伸长区分布不均匀
这些实验初步证明：尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部分分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
一、生长素的发现过程
4. 温特的实验
实验组
对照组
思考：温特的实验巧妙在哪里？
用琼脂块收集该物质，直接观察该物质的影响，证明了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种化学物质。
思考：设置对照组的目的是？
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响
一、生长素的发现过程
5. 生长素的化学本质
1934年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质
----吲哚乙酸（IAA）
1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。
吲哚乙酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
一、生长素的发现过程
生长素产生部位：
作用部位：
感光部位：
生长和弯曲的部位：
生长素的产生是否需要光：
胚芽鞘的尖端
胚芽鞘的尖端
小结
尖端以下的部位（伸长区）
尖端以下的部位（伸长区）
注意：光只影响生长素的分布，不影响产生！！！
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
不需要
(1)生长素主要的合成部位： 。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
（2）生长素由 经过一系列反应转变而来。
色氨酸
转变
色氨酸
吲哚乙酸
1.生长素的合成
一、生长素的合成、运输与分布
该过程
不需要光
芽
幼嫩的叶
发育中的种子
注意：植物没有专门的内分泌腺器官。
发生部位
运输方向
影响因素
跨膜方式
运输
主动运输
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根
从形态学上端运输到形态学下端
遗传因素决定
在成熟组织中通过输导组织进行
单侧光、重力等单一方向刺激
根尖、芽尖等生长素产生部位
向光侧→背光侧；远地侧→近地侧
发生部位
运输方向
影响因素
极性运输
非极性运输
横向运输
☆高浓度→低浓度
①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？
10-10 10-8 10-4
②三种器官对生长素的敏感性大小依次是：
根 ＞芽 ＞茎
幼嫩细胞＞衰老细胞
双子叶植物＞单子叶植物
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
生长素对不同器官的作用
二、生长素的生理作用
三
生长素的生理作用
根部：
生长素浓度：A B
生长速度： A B
结果：
茎部：
生长素浓度：C D
生长速度： C D
结果：
＞
＞
＞
A
B
C
D
＞
根向地生长
茎背地生长
促进
抑制
促进
促进
哪个体现出生长素作用的两重性？
———根的向地性
二、生长素的生理作用
两重性实例
实例3：根的向地性
拓展延伸——不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲的状况分析
类别 图解条件 相关结果
遮盖类
暗箱类
插入类
①直立生长；
②向光弯曲生长
①直立生长；
②向光(小孔)弯曲生长
④向光弯曲生长
①向右侧弯曲生长；
②直立生长；
③向光弯曲生长；
拓展延伸——不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲的状况分析
类别 图解条件 相关结果
移植类
旋转类
①直立生长；
②向左侧弯曲生长；
③④中IAA的含量a＝b＋c，b＞c
①直立生长；
②向光弯曲生长；
③向小孔弯曲生长；
④茎向心生长，根离心生长
分析方法：生不生长——有无生长素
弯不弯曲——生长素分布是否均匀
①促进细胞伸长的激素有： 。
②促进细胞分裂的激素： 。
③抑制细胞分裂的激素： 。
④诱导细胞分化的激素： 。
⑤促进种子萌发，打破种子休眠的激素： 。
⑥抑制种子萌发，维持种子休眠的激素： 。
⑦促进开花的激素： 。
⑧促进果实发育的激素： 。
⑨促进果实成熟的激素： 。
⑩促进叶、花、果实脱落的激素： 。
(11)促进气孔关闭的激素： 。
赤霉素、生长素
细胞分裂素、赤霉素
脱落酸
细胞分裂素、生长素、赤霉素
赤霉素
脱落酸
赤霉素、乙烯
生长素、赤霉素
乙烯
乙烯、脱落酸
脱落酸
总结
植物激素的种类和作用
2.光信号传导的结构基础——光敏色素：
红光
远红光
光敏色素
激活态
光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。
(1) 化学本质:
(2) 分布:
(3) 吸收光的类型:
蛋白质(色素—蛋白复合体)
植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
主要是红光和远红光
一、光对植物生长发育的调节
3.光调控植物生长发育的反应机制
感受信号
传导信号
发生反应
受到
光照射
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过转导，传递到细胞核内
DNA
细胞核内特定基因的转录变化
RNA
翻译
表现出
生物学效应
（1）光敏色素被激活，结构发生变化
（2）信号经过转导，传递到细胞核内
（3）细胞核内特定基因的转录变化
（4）表现出生物学效应
光信号
激活
光敏色素
信息传递系统
细胞核
影响特定基因表达
（DNA→mRNA）
翻译
生物学效应（蛋白质）
一、光对植物生长发育的调节
调节一
通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。
调节二
植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
二、参与植物生命活动的其他环境因素
1.温度参与植物生长发育的调节
重力信号
根、茎中感受重力的物质和细胞
运输生长素的信号
生长素分布不均匀
平衡石细胞（含“淀粉体”）
“淀粉体”沿着重力方向沉降
淀粉—平衡石假说
问题18: 根、茎中感受重力的物质和细胞是什么？
二、参与植物生命活动的其他环境因素

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