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生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索
第1节
浙科版 选择性必修1
第1课时
1.概述生长素发现过程，解释植物向光生长的原因
2.说明生长素的分布及运输方式
植物生长过程中，不断收到外界各种环境因素的作用。那么，植物是如何感知外界环境信号的变化，并做出适应性反应的呢？
植物接受环境刺激后，在体内主要通过激素来传递信号，并引起植物的适应性反应。
常见的植物激素有：生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯。
植物激素：指在植物体内某些部位合成，然后运送到其他部位，在很低浓度下即可对植物体的生命活动产生显著调节作用的小分子有机物。
植物激素
各种植物激素共同参与植物对环境的反应，在植物体各项生命活动中发挥着重要的调节作用。
观察植物的向光性
向光性
（phototropism)
　在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性．
向光性的研究导致生长素的发现
1.达尔文父子实验（1880）：
(1)实验处理及实验结果
分析：①和②对照说明：_________________________。
③④⑤对照说明：_________________________________________。
向光弯曲生长
不弯曲不生长
直立生长
向光弯曲生长
向光弯曲生长
幼苗的向光性与幼苗尖端有关
感光部位是苗尖端，而不是苗尖端下面
苗尖端是感光部位。弯曲的部位在苗尖端下部
因此，达尔文父子提出，当幼苗暴露在单侧光下，苗尖端产生一种“影响”并向下传递，引起下部发生弯曲。
(2)实验结论
2．波森·詹森的实验
(1)实验处理及实验结果
(2)实验结论
有一种化学物质由苗尖端向下传递。
1.黑暗条件下进行实验，能得出相同结论吗？
你怎么理解波森·詹森的实验条件是单侧光照。
2.根据本实验的结果能说明这种物质促进生长吗？为什么？
3．拜尔的实验
（1）实验处理及实验结果
向放置苗尖端的对侧弯曲生长
(2)实验结论
单侧光照导致这种化学物质的不对称运输，这种不对称运输导致的不均匀分布引起幼苗弯曲生长。
苗尖端产生了一种促进生长的化学物质，向下运输；
4．温特的实验
（1）实验处理及实验结果
此实验中为何要用空白琼脂块进行实验？
排除琼脂块本身的化学物质对苗尖端的影响。
(2)实验结论
苗尖中确实产生了一种化学物质，向下运输，促进幼苗生长。他还提出，幼苗之所以会向光弯曲生长，是因为背光侧的生长素浓度高于向光侧。
生长素
从玉米油、根霉、麦芽等材料中分离纯化了生长素，发现其化学本质是一种称为吲哚乙酸(IAA)的小分子有机物。
5.郭葛（1934）：
后来，科学家还发现了其他具有生长素效应的化合物，如吲哚丁酸(IBA)等。
最主要的生长素
归纳总结
幼苗尖端
幼苗尖端下面一段
生长素产生部位
感受光刺激部位
生长素作用部位
进行生长的部位
（细胞伸长生长）
你能解释幼苗为什么会向光弯曲生长？
构建模型，解释幼苗向光生长的原因
背光侧
向光侧
生长素多
生长素少
细胞生长快
细胞生长慢
单侧光
生长素在苗尖端横向运输
（由向光侧→背光侧）
生长素分布不均匀
（向光侧少，背光侧多）
生长素向下运输，分布不均匀
背光侧细胞生长快，向光侧细胞生长慢
向光弯曲生长
云母片（生长素不能透过）
向左弯曲
生长
直立生长
向左弯曲
生长
向右弯曲
生长
不生长
不弯曲
向左弯曲
生长
判断下列幼苗的生长方向
[练一练]
生长素的合成、运输与分布
（1）产生：生长素合成的主要部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
生长素的产生与分布
（2）分布：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。生长素在趋向衰老的组织和器官中含量较少。
总体来说，生长素的分布是：
产生部位＜积累部位：如顶芽＜侧芽；分生区＜伸长区
生长旺盛部位＞衰老组织：如生长点＞老根
（1）生长素的极性运输
①在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是单方向地运输，这种运输方式称为极性运输
形态学上端
形态学下端
生长素的运输
②根与茎的形态学上端与下端：植物的根一般生活在土壤里，即地面以下，而茎与叶等一般在地面以上。以地面为基准，靠近地面的一端都是形态学下端，远离地面的一端都是形态学上端。
注意说明
（1）生长素的极性运输方向不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变
（2）生长素的极性运输属于主动运输，消耗能量，需要载体
（2）生长素的非极性运输
在成熟组织中，生长素可通过韧皮部和木质部进行非极性运输。生长素的非极性运输与其他有机物的运输没有区别。
①韧皮部运输属于自由扩散。
②木质部运输的动力来自蒸腾作用。
（3）生长素的横向运输
在一些细胞分裂特别旺盛的部位，受外界某些因素（如单侧光、重力等）的影响，生长素在形态学上端发生横向运输，从而导致生长素在尖端分布不均匀，尖端以下部位不能进行横向运输。
引起生长素在胚芽鞘内分布不均匀的因素有单侧光、重力等。
胚芽鞘的尖端能感受单侧光的刺激，使背光一侧生长素分布得多，而向光一侧生长素分布得少。
重力也能引起生长素在植物体内分布不均匀，使植物体近地侧生长素浓度高，而远地侧生长素浓度低。
知识延伸
1.生长素进行极性运输时，需要消耗能量。（ ）
基础检测
2.在胚芽鞘尖端下部，生长素可以进行横向运输（ ）
√
3.表现为向光性的胚芽鞘，其向光侧生长素浓度高于背光侧（ ）
×
×
生长素的发现
生长素的合成、分布与运输
生长素的化学本质
植物向光生长的原因
合成：
运输：
分布：
极性运输----主动运输
非极性运输
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位

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