植物生長素及其生理作用1.方法：假說--演繹法觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題：植物向光生長的原因是什么？一.植物生長素的發(fā)現(xiàn)假說演繹提出假說：某種“影響”（19世紀(jì)末，達(dá)爾文

）演繹推理，驗證假說：1910年，鮑森?詹森1914年，拜耳1928年，溫特總結(jié)結(jié)論：胚芽鞘：保護(hù)胚芽中的幼葉，具有很強(qiáng)的頂土能力使種子破土萌發(fā)，胚芽鞘為單子葉植物特有。胚芽鞘第一片葉種子（1）觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題：植物向光生長的原因是什么？實驗1與實驗2對照實驗1、實驗3、實驗4對照→胚芽鞘向光彎曲生長與尖端有關(guān)胚芽鞘向光彎曲生長與尖端感光有關(guān)彎曲生長的部位在尖端下部的伸長區(qū)結(jié)論：胚芽鞘的尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。1880年達(dá)爾文的實驗過程及結(jié)果結(jié)論：向光彎曲生長不生長直立生長向光彎曲生長（2）提出假說：（3）驗證假說1：這種“影響”是什么?能向下運輸嗎？1910年，鮑森?詹森實驗過程及結(jié)果結(jié)論實驗結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。改進(jìn)：不生長也不彎曲說明：瓊脂塊對實驗無影響（3）驗證假說2：胚芽鞘下端彎曲生長的原因是什么？1914年，拜爾實驗過程及結(jié)果結(jié)論如圖：在黑暗條件下進(jìn)行排除光照可能對實驗結(jié)果造成的干擾。實驗結(jié)論：胚芽鞘彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。根據(jù)達(dá)爾文、詹森、拜爾等一系列實驗結(jié)果，能得出什么結(jié)論?胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的“影響”可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？（3）驗證假說2：胚芽鞘產(chǎn)生的”影響”是什么物質(zhì)？1928年，溫特實驗過程及結(jié)果結(jié)論實驗組對照組設(shè)置對照組的目的是：排除瓊脂片本身的化學(xué)物質(zhì)對胚芽鞘的影響實驗結(jié)論：胚芽鞘彎曲生長確實由一種化學(xué)物質(zhì)引起的。溫特認(rèn)為這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把其命名為生長素。單側(cè)光照射后導(dǎo)致生長素在胚芽鞘背光側(cè)比向光側(cè)分布多，因而引起兩側(cè)的生長不均勻，從而造成向光彎曲。（4）總結(jié)結(jié)論：植物向光性的原因：①外因：②內(nèi)因：單側(cè)光照射生長素的分布不均勻②生長素促進(jìn)細(xì)胞的

(分裂、伸長)伸長①與向光側(cè)相比，背光側(cè)細(xì)胞周期短（）×伸長區(qū)細(xì)胞失去分裂能力總結(jié)2：(1)生長素產(chǎn)生部位：(2)生長素發(fā)揮作用部位：(3)感受單側(cè)光刺激的部位：(4)彎曲生長的部位：(5)向光性過程圖解胚芽鞘尖端尖端下的伸長區(qū)胚芽鞘尖端尖端下的伸長區(qū)解釋1：單側(cè)光照射下，向光側(cè)的生長素橫向運輸，向背光側(cè)轉(zhuǎn)移。若解釋1正確，則a～d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為

。解釋2：單側(cè)光照射下，向光側(cè)的生長素被分解。若解釋2正確，則a～d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為

。解釋3：單側(cè)光照射下，抑制生長的物質(zhì)分布不均勻。若解釋3正確，則a～d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為

。關(guān)于植物向光性生長的解釋c>a＝b>dc＝a＝b>da＝b＝c＝d分析如圖實驗，下列實驗預(yù)期正確的是()A．若a=b，且b＞d，證明單側(cè)光照射下，向光側(cè)的生長素被分解（或光抑制生長素的合成），而不是向光側(cè)的生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移CB．若a＞b=d，證明單側(cè)光照射下，向光側(cè)的生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，而不是向光側(cè)的生長素被分解（或光抑制生長素的合成）C．若a＞b，且b＞d，證明單側(cè)光照射下，既有向光側(cè)的生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，又有向光側(cè)的生長素被分解（或光抑制生長素的合成）D．若a=b，且c＞d，證明單側(cè)光照射下，既有向光側(cè)的生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，又有向光側(cè)的生長素被分解（或光抑制生長素的合成）例1.目前市場上有許多水果、蔬菜是用植物激素刺激生長發(fā)育成熟的，人們擔(dān)心兒童吃了這類水果、蔬菜后，會出現(xiàn)性早熟。中科院上海生理生態(tài)研究所趙教授介紹，大部分植物激素是植物自身合成的“內(nèi)源性激素”。因其能調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，人們便將其科學(xué)地提取出來，分析其結(jié)構(gòu)，利用微生物發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)或化學(xué)合成，之后推廣應(yīng)用，如?；ū９⒀泳徎虼龠M(jìn)果實成熟等。趙教授說：“激素水果不會引起兒童性早熟?！保?）引起兒童性早熟地物質(zhì)主要是

，它的化學(xué)本質(zhì)是

。（2）與蔬菜、水果生長相關(guān)的最密切的激素是

。促進(jìn)水果成熟的激素是

。（3）綜上所述，從理論層次分析說明“激素水果”不會引起兒童性早熟的原因是：

。性激素固醇生長素乙烯植物激素與人體性激素是不同物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)不同，功能也不一樣。動物細(xì)胞缺少相應(yīng)激素的受體。（4）給你提供12只未成熟的長勢、體重和年齡相同的同種幼小雄兔，其他所需條件均滿足，請你設(shè)計一實驗探究：“激素水果”是否會引起性早熟。第一步：

。第二步：

。第三步：

。第四步：分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論。設(shè)計本實驗時，務(wù)必注意的設(shè)計原則是

。第一步：把12只雄兔隨機(jī)均分成三組，編號標(biāo)記A、B、C并分開進(jìn)行飼養(yǎng)。第二步：A組：伴有普通水果的飼料飼喂；B組：伴有激素水果的飼料飼喂；C組：添加雄性激素的伴有普通水果的飼料飼喂。第三步：觀察記錄三組雄兔的性成熟發(fā)育狀況對照原則、單一變量原則判斷植物“長不長、彎不彎”的方法2.不同條件下胚芽鞘生長彎曲現(xiàn)象①不生長：②

直立生長：③

彎曲生長：無生長素（或者不能運輸?shù)郊舛讼虏浚┫蚬鈴澢L

不生長直立生長不生長④③有且分布均勻有但分布不均勻判斷植物“長不長、彎不彎”的方法2.不同條件下胚芽鞘生長彎曲現(xiàn)象①不生長：②

直立生長：③

彎曲生長：無生長素（或者不能運輸?shù)郊舛讼虏浚┯星曳植季鶆蛴械植疾痪鶆蛑绷⑸L直立生長向光彎曲向光彎曲錫箔紙(不透光)①②③④判斷植物“長不長、彎不彎”的方法2.不同條件下胚芽鞘生長彎曲現(xiàn)象①不生長：②

直立生長：③

彎曲生長：無生長素（或者不能運輸?shù)郊舛讼虏浚┯星曳植季鶆蛴械植疾痪鶆颌邰芎L素的瓊脂塊直立生長直立生長向光（小孔）彎曲直立生長判斷植物“長不長、彎不彎”的方法2.不同條件下胚芽鞘生長彎曲現(xiàn)象①不生長：②

直立生長：③

彎曲生長：無生長素（或者不能運輸?shù)郊舛讼虏浚┯星曳植季鶆蛴械植疾痪鶆颌茛拗绷⑸L向右彎曲生長向右彎曲生長向左彎曲生長直立生長向右彎曲生長⑦背光彎曲生長⑧直立生長⑨向光彎曲生長判斷植物“長不長、彎不彎”的方法2.不同條件下胚芽鞘生長彎曲現(xiàn)象①不生長：②

直立生長：③

彎曲生長：無生長素（或者不能運輸?shù)郊舛讼虏浚┯星曳植季鶆蛴械植疾痪鶆蛑绷⑸L向光彎曲生長向小孔彎曲生長向中央彎曲生長向中央彎曲生長直立生長⑤⑥④判斷植物“長不長、彎不彎”的方法2.不同條件下胚芽鞘生長彎曲現(xiàn)象①不生長：②

直立生長：③

彎曲生長：無生長素（或者不能運輸?shù)郊舛讼虏浚┯星曳植季鶆蛴械植疾痪鶆蛳蛴覐澢L向B側(cè)彎曲生長向左彎曲生長直立生長直立生長直立生長判斷植物“長不長、彎不彎”的方法2.不同條件下胚芽鞘生長彎曲現(xiàn)象①不生長：②

直立生長：③

彎曲生長：無生長素（或者不能運輸?shù)郊舛讼虏浚┯星曳植季鶆蛴械植疾痪鶆蚝L素瓊脂塊直立生長向右彎曲生長向左彎曲生長直立生長向左彎曲生長⑤①②③④對胚芽鞘進(jìn)行如圖所示的①～④實驗，其中旋轉(zhuǎn)均為勻速旋轉(zhuǎn)，一段時間后停止旋轉(zhuǎn)時，實驗①②裝置仍停止在如圖位置，則四個胚芽鞘的生長方向依次是（）A．←↑→↑B．←↑↑→C．→↑→↑D．→↑←↑D下圖中A、B、C表示花盆放在具有一定轉(zhuǎn)速的勻速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤上。A放在轉(zhuǎn)盤的圓盤上，B放在開小窗的暗箱內(nèi)，暗箱放在轉(zhuǎn)盤正中；C放在轉(zhuǎn)盤正中，外面套上開小窗的暗箱。下列說法錯誤的是()A.若A花盆隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，花盆中的小苗將會向圓心生長B.若C花盆旋轉(zhuǎn)，暗箱不隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，C花盆中的小苗將會直立生長C.若B花盆不轉(zhuǎn)，暗箱隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，B花盆中的小苗將會彎向單側(cè)光源生長D.若B花盆和暗箱一起旋轉(zhuǎn)，B花盆中的小苗將會彎向單側(cè)光源生長D3.生長素的合成、運輸和分布④1931年科學(xué)家首先從人尿中提取到了具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，并經(jīng)化學(xué)分析證明為吲哚乙酸（IAA）；(宋《種藝必用》)⑤1946年終于從植物體中分離到了生長素，并確認(rèn)它就是IAA。苯乙酸（PAA）吲哚丁酸（IBA）具有生長素效應(yīng)的還有：生長素是色氨酸發(fā)生脫水縮合來的嗎？其本質(zhì)是蛋白質(zhì)嗎？生長素的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)酸。色氨酸吲哚乙酸色氨酸葉種子胚芽鞘上端下端輸導(dǎo)組織生長旺盛濃度：產(chǎn)生部位＜積累部位；如頂芽＜側(cè)芽生長旺盛部位＞衰老組織；如生長點＞老根形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端：植物器官基部或遠(yuǎn)離生長端形態(tài)學(xué)上端：植物的尖端或靠近生長端方式：主動運輸運輸方向方式：自由擴(kuò)散研究生長素極性運輸?shù)慕?jīng)典實驗是所謂的“供體—受體瓊脂塊”方法，現(xiàn)利用如圖處理方法做實驗。(2)為了證明生長素在胚芽鞘中的極性運輸,一位同學(xué)設(shè)計了實驗①,過一段時間,發(fā)現(xiàn)下端的受體瓊脂塊逐漸有了生長素。作為其對照組,最合適的是

。有人提出“生長素的極性運輸與重力無關(guān)”的觀點。最適合判斷該觀點是否正確的一組對照實驗是

,實驗結(jié)果為____________________,則該觀點正確。①④②①④兩組實驗的受體瓊脂塊都有生長素,且含量相等

(1)生長素的極性運輸是指________________________________。檢測4個實驗受體瓊脂塊,其中含有生長素的是______。生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，不能反過來運輸4.生長素的生理作用傳達(dá)信息伸長生長細(xì)胞分化受體特定基因5.生長素的作用特點低促進(jìn)側(cè)芽高抑制既能促進(jìn)生長，也能抑制生長既能促進(jìn)發(fā)芽，也能抑制發(fā)芽既能防止落花落果，也能疏花疏果保花疏果解除頂端優(yōu)勢：摘尖打頂：用于農(nóng)作物和果樹增產(chǎn)，改善樹型維持頂端優(yōu)勢：用于木材的增產(chǎn)，寶塔形樹冠的維持。(5)頂端優(yōu)勢的應(yīng)用（1）不同濃度的生長素對同一器官的影響ACEF010-1010-810-610-410-2促進(jìn)生長抑制生長mol/L根DB促進(jìn)生長的最適濃度既不促進(jìn)也不抑制生長濃度不同，但促進(jìn)效果相同促進(jìn)作用，但逐漸減弱抑制作用，逐漸增強(qiáng)促進(jìn)和抑制生長作用是與哪組對比得到的？不同濃度的生長素對根生長的促進(jìn)作用一定不同嗎？不同濃度的生長素對根生長的抑制作用一定不同嗎？促進(jìn)作用，且逐漸增強(qiáng)C點：A、E點：B、D點：A-C段(不含AC點)：C-E段(不含C點)：E-F段（不含E點）：辨析生長素分析中的2個易錯點易錯點1：誤認(rèn)為“抑制生長”就是“不生長”點撥：抑制生長≠不生長，所謂“抑制”或“促進(jìn)”均是相對于“對照組”(即自然生長或加蒸餾水處理)而言的：凡生長狀況差于對照組則是生長受抑制，生長狀況好于對照組則是“促進(jìn)生長”。易錯點2：誤將高于最適濃度的濃度都當(dāng)做“抑制濃度”曲線中CE段表明隨生長素濃度升高，促進(jìn)生長作用減弱，但仍為促進(jìn)生長的濃度，不是抑制濃度，高于E時才是“抑制濃度”。ACEF010-1010-810-610-410-2促進(jìn)生長抑制生長mol/L根DB（2）不同細(xì)胞對生長素的敏感度不同①植物器官種類不同(敏感度：_____＞____＞_____)②植物細(xì)胞成熟情況不同(_______細(xì)胞＞_______細(xì)胞)③適宜濃度的生長素類似物可以除去單子葉作物地里的雙子葉雜草，

同時促進(jìn)單子葉植物的生長—(_________植物＞_________植物)根芽莖幼嫩成熟雙子葉單子葉①不同濃度的生長素作用于同一器官上，引起的生理功效可能不同。②同一濃度的生長素作用于不同器官上，引起的生理功效也可能不同。高濃度2、4-D殺死單子葉莊稼地里的雙子葉雜草。例4.從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段（無葉和側(cè)芽）。自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后，觀察到半邊莖向外彎曲生長，如圖所示。若上述黃化苗莖段中的生長素濃度是促進(jìn)生長的，放入水中后半邊莖內(nèi)、外兩側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度都不會升高。請僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象，寫出兩種可能原因。半邊莖①內(nèi)側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度比外側(cè)高，生長更快。②內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度相同，但內(nèi)外側(cè)細(xì)胞對生長素敏感性不同，該濃度的生長素對內(nèi)側(cè)細(xì)胞生長的促進(jìn)作用更大。②根對生長素敏感性

，D側(cè)濃度高，

生長，因此兩側(cè)生長速度

，使根

生長。例1.將幼小的植株在適宜條件下橫放，一段時間后，莖彎曲向上生長，根彎曲向下生長(如圖所示)。根據(jù)圖示回答下列問題：①當(dāng)幼苗橫放時，由于

的作用，生長素在

側(cè)濃度較高，即：

；莖對生長素敏感性

，A、B兩側(cè)都是

作用，且

側(cè)促進(jìn)作用更強(qiáng)，使莖

生長；重力近地D>C，B>A低促進(jìn)生長近地背地高抑制C>D向地CDAB近地側(cè)背地側(cè)（莖的背地性）（根的向地性）促進(jìn)慢促進(jìn)快抑制促進(jìn)③若該植物在太空中的空間站橫放生長，情況會如何？由于沒有重力刺激，根和莖將水平生長④將一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在溫、濕度適宜且底部有一透光孔的暗室內(nèi)。從下圖所示狀態(tài)開始，光源隨暗室同步緩慢勻速旋轉(zhuǎn)，幾天后停止于起始位置。此時，幼苗的生長情況是()A．根水平生長，莖向上彎曲B．根水平生長，莖向下彎曲C．根向下彎曲，莖向上彎曲D．根向下彎曲，莖向下彎曲BA.如果摘除甲圖中的部位①，則②處生長素濃度會高于10－6mol·L－1B.甲圖①處生長素濃度可用乙圖f點表示，此處生長受到抑制C.如將該植物向左側(cè)水平放置，根將向下生長D.給予該植物右側(cè)光照，③④處生長素濃度可分別用乙圖c、g點表示C圖中甲圖是一株盆栽植物，乙圖表示該植物不同器官對生長素濃度的反應(yīng)，下列相關(guān)敘述正確的是（）例2.將植物橫放，測量根和莖生長素濃度與其生長狀況的關(guān)系如甲圖所示，則曲線上P點最可能對應(yīng)于乙圖中的位置是

。