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5.1 课时2 生长素的合成、运输与分布及生理作用
1.生长素的产生部位： ；
2.感受单侧光刺激的光部位： ；
3.生长素的作用的部位： ；
4.弯曲生长的部位： ；
5.生长素的产生 光，但光影响了生长素的 。
尖端下面的伸长区
尖端下面的伸长区
分布
不需要
胚芽鞘的尖端
胚芽鞘的尖端
一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。在单侧光照射下, 尖端产生的生长素横向运输到背光侧，再向下运输。尖端下部背光侧生长素含量多，向光侧生长素含量少，这样背光侧生长快，而向光侧生长慢。从而表现出向光性。
生长素在哪里合成？到哪里发挥作用？生长素如何发挥作用，作用特点有哪些？
1. 生长素的合成
生长素主要的合成部位：
生长素合成的前体物质主要是 。
植物没有专门的内分泌腺器官
一、生长素的合成、运输与分布
阅读课本93页第1--3段，找出生长素的合成部位、运输方向及分布部位
芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
色氨酸
合成生长素最活跃的部位是具有分裂能力的分生组织，成熟的叶片等部位也能产生生长素，但产生的量很少。
生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在 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）
2. 生长素的分布
生长素合成部位
分布部位（植物各器官）
生长旺盛
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
3. 生长素的运输
(2)非极性运输：
(1)极性运输：
（幼嫩部位）
（成熟部位）
主动运输
形态学上端
形态学下端
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根
指植物的生长方向的一端
在 中，生长素只能从
运输到 ，只能单方向地运输。
（需能量、需载体蛋白）
成熟组织中，通过 进行，与其他有机物的运输没有区别。
输导组织
极性运输是一种 （方式）。
(3)横向运输:
如受单侧光、重力等因素所致。
发生在根尖、茎尖等细胞分裂旺盛的部位。
重 力
离心力
注意：
① 单侧光、重力、离心力只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
② 受到以上刺激时，生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输。
阅读课本95页思维训练，小组合作完成以下讨论问题。
空白琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验前
含IAA的琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验后
问题1. 这个实验的设计是否严密？为什么？
不严密。
问题2. 从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
不严谨。
思维训练：评价实验设计和结论
没有考虑胚芽鞘倒过来放置时的情况。
没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
问题3.如何检测下端的琼脂块中是否接收到生长素？
方案2: 将A琼脂块中的生长素用放射性同位素标记。一段时间后检测下端的琼脂块中是否含有放射性。
方案1: 将下端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，一段时间后观察胚芽鞘是否向对侧弯曲。
实验前
形态学下端
形态学上端
含IAA琼脂块
空白琼脂块(b)
实验后
胚芽鞘既不弯
曲，也不生长
问题4.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
(1)生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。失重状态下，由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。
(2)极性运输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。极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。
【归纳提升】
类别 处理条件图解 结果
遮盖类
暗箱类
插片类
不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析
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
①向左弯曲生长
②向右弯曲生长
③不生长不弯曲
④直立生长
⑤向右弯曲生长
【拓展延伸】
类别 处理条件图解 结果
移植类
旋转类
①直立生长
②向左弯曲生长
③④中IAA含量：
a=b+c且b＞c
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④向中央弯曲生长
不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析
【拓展延伸】
生长素
受体
细胞内
一系列
信号转导
特异性结合
产生效应
诱导特定基因表达
使细胞壁松散
二、生长素的生理作用
阅读课本P93-94，找出生长素的作用方式、作用机理、生理作用及作用特点
1、作用方式：
2、作用机理
给细胞 ，起着 细胞生命活动的作用。
不构成细胞结构、不提供能量、不起催化作用。
传达信息
调节
生长素
生长素受体
特异性结合
引发
细胞内一系
列信号转导
特定基
因表达
诱导
产生效应
(1)细胞水平：促进____________生长、诱导_______________等
(2)器官水平：促进_______(侧根和不定根)，影响 ____________ 等
细胞伸长
细胞分化
生根
花、叶、果实发育
3.作用表现
阅读94页思考与讨论，结合曲线图小组合作分析以下问题：
4、生长素的作用特点
问题2.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
问题1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪组对比得到的？
问题3.对于同一器官来说（以根为例），生长素的作用与浓度有什么关系？
问题2.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
问题1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪组对比得到的？
与不施加外源生长素的组进行对比
对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。
根：10－10mol/L；
芽：10－8mol/L；
茎：10－4mol/L。
注：通常抑制不等于不生长了，而是生长速度变慢，只有抑制作用达到一定程度时，才会停止生长；促进是指生长速度变快；既不促进也不抑制，也不等于不生长了，而是既没有加快也没有变慢，以一定的速度生长。
问题3.对于同一器官来说（以根为例），生长素的作用与浓度有什么关系？
① B点对应的生长素浓度为：
② C点对应的生长素浓度作用：
低于C点的浓度：
高于C点的浓度：
③ E、F点：
最适浓度在________之间。
促进根生长的最适浓度
不促进生长，也不抑制生长
促进作用相同，但对应的生长素浓度不同
④曲线AB段随着生长素浓度升高，对根生长的 作用逐渐增强；
⑤ BC段随着生长素浓度升高， ；
⑥ CD段随着生长素浓度升高， 。
对根生长的抑制作用增强
对根生长的促进作用减弱
促进
促进生长
抑制生长
E、F
既能促进生长，也能抑制生长。
既能促进发芽，也能抑制发芽。
既能防止落花落果，也能疏花疏果。
4、生长素的作用特点——两重性
一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
【研究发现】生长素所发挥的作用，因浓度高低、植物细胞成熟情况、器官和植物的种类不同而有较大的差异。
低浓度促进，
高浓度抑制
敏感程度：
幼嫩＞衰老
敏感程度：
根＞芽＞茎
敏感程度：
双子叶＞单子叶
利用浓度在____________ 的生长素类似物作除草剂（如2，4-D），可除去____子叶植物中的____子叶杂草。
小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。据图分析，可选择浓度在什么范围的生长素作为除草剂？
双
单
D点附近
【学以致用】
5、生长素的作用实例分析
实例1：顶端优势：
（2）原理：
a
d
c
b
顶端优势的原理及解除
（1）概念：_____芽优先生长，而_____芽生长受到抑制的现象。
顶
侧
促进
抑制
0
生长素
浓度
生长效应
0
2
4
6
8
10
a
d
b
c
浓度：__________
快慢：__________
b＞c＞d＞a
a＞d＞c＞b
++
+
--
-
极性运输
越靠近顶芽，
侧芽越受抑制
顶芽产生生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。
(3)应用：
a.解除顶端优势：
可以增产，调节植株形态等。棉花摘心、黄瓜打顶、果树整枝、园艺修剪等
①农民:
去掉顶芽→侧芽发育→更多侧枝→多开花、多结果
②园艺师:
适时去顶→侧芽发育→更多侧枝→树型圆润丰满
③行道树修剪解除顶端优势，增大遮荫面积
④移栽时去除主根易生侧根成活
b.保留顶端优势：
自然界的植物呈宝塔形，可以充分利用阳光。离顶芽越近的侧芽，生长素浓度越高，生长越慢，离顶芽越远的侧芽，生长素浓度越低，生长越快。
分析：
+
重力
高而快
高而慢
低而慢
低而快
+
-
++
根向地性生长
体现低促高抑
茎背地性生长
只体现促进性
相关计算
实例2：根的向地性
重力造成生长素横向运输使生长素浓度为：近地侧＞远地侧
对生长素敏感性为：根＞茎
所以根的近地侧生长受抑制，茎的近地侧生长较快，从而导致根向地生长，茎背地生长。
现 象 是否体现“低浓度促 进、高浓度抑制” 生长素的作用
顶端优势
根的向重力性
茎的背重力性
植物的向光性
是
是
否
否
顶芽，低：
侧芽，高：
远地端，低：
近地端，高：
背光侧,高:
向光侧,低:
近地端,高:
远地端,低:
背光侧
______
向光侧
______
低而慢
高而快
+
++
【延伸思考】
1.植物向光性生长能否体现生长素的作用特点？
不能
2.判断以下现象是否体现生长素的作用特点。
促进
抑制
促进
抑制
促进强
促进弱
促进强
促进弱
合成部位
生长素由________经过一系列反应转变而来
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
色氨酸
生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位
极性运输
主动运输
（需能量、需载体蛋白）
形态学上端
形态学下端
只能
方向
方式
非极性运输
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根（幼嫩组织）
成熟组织中,通过输导组织进行,与其他有机物的运输无区别
横向运输
在单一外界刺激下(如单侧光、重力、离心力等)，生长素在产生部位发生运输
发生部位
根尖、茎尖等产生部位
发生部位
合成
分布
运输
生长素
作用及特点
C
2.下列有关植物生长素及运输方式的叙述，不正确的是( )
A.在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B.在太空中，植物的根不会表现出向地弯曲生长的特性
C.温特的实验中，如果给予单侧光照射，生长素会在琼脂块中进行横向运输
D.在存在呼吸抑制剂的条件下，极性运输会受到抑制
1. 基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述是否正确。
① 单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀。( )
② 生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量。( )
③ 生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用，没有抑制作用。（ ）
×
√
×
3. 生长素是人们发现和研究较早的植物激素，其作用是促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。如图表示某植物地上部分，下列有关生长素调节的叙述，正确的是( )
A. 该植物体地上部分能合成生长素的部位只有①②③④所示结构
B. ①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的敏感性高于①
C. ②生长受抑制而④生长较快，是由于①合成的生长素无法运输
到④部位
D. 生长素是植物体内的信息分子，必须与靶细胞上的受体结合才能发挥作用
D

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