第五章植物生命活動的調節

你知道嗎?黃瓜的花有雄花和雌花之分，雄花不結果實。為了讓黃瓜植株多結果實，就得使它們多開雌花，少開雄花。為此，農業技術人員在黃瓜的雌花和雄花分化時期適用適當濃度的乙烯利（能釋放乙烯），這樣可以顯著的提高雌花比例。乙烯是一種植物激素，它還有哪些作用呢？除乙烯外，植物體內還能產生哪些激素？這些激素有什么作用？它們有哪些共同的特點？植物的生長發育過程僅僅受植物激素的調控嗎？喚醒沉睡的種子，調控幼苗的生長，引來繁花綴滿枝，瓜熟蒂落也有時，靠的是雨露陽光離不開信息分子。第1節植物生長素

圖中是一種放在窗臺上久不能移動的盆栽植物。

1.圖中植物的生長方向有什么特點？

2.可能是哪種因素刺激引發了這株植物的形態改變？植物對這種刺激的反應有什么適應意義？

3.這種生長方向的改變，是發生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？問題探討討論向著光源生長的植物在_______的照射下，植物朝向光源生長的現象叫作_______。向光性單側光彎向窗外生長較長時間的單側光。可以使植物獲得更多的光照，從而有利于進行光合作用。發生在幼嫩部位一、生長素的發現過程

單子葉植物。特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物叫作胚芽鞘。它能保護生長中的胚芽。胚芽萌發時，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進行光合作用。了解：胚芽鞘1、達爾文父子實驗一、生長素的發現過程(1)實驗處理及現象：(2)實驗分析：①②實驗對照說明：生長彎曲與________有關。①③④實驗對照說明：感受光刺激的部位是______，向光彎曲部位在___________。(3)結果解釋：胚芽鞘______受單側光刺激后，就向下面的________傳遞某種“影響”，造成伸長區背光面比向光面生長_____，因而使胚芽鞘出現______彎曲。向光彎曲不生長直立生長光源尖端尖端尖端下部一段尖端伸長區快向光1、達爾文父子實驗2、鮑森.詹森實驗(1)實驗處理及現象：處理：切去尖端。現象：胚芽鞘______。處理：胚芽鞘尖端和下面部分之間插入瓊脂片＋單側光。現象：胚芽鞘_______________。不生長向光彎曲生長(2)實驗結論：胚芽鞘尖端產生的影響可透過________傳遞給下部。瓊脂片2、鮑森.詹森實驗3.拜爾的實驗(1)實驗處理及現象：(2)實驗結論：3.拜爾的實驗②處理：把切下的胚芽鞘尖端移至右側＋黑暗現象：_____________①處理：把切下的胚芽鞘尖端移至左側＋黑暗現象：_____________胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產生的影響在其下部_________________向右彎曲生長向左彎曲生長分布不均勻造成的4．溫特實驗(1)實驗處理及現象：(2)實驗結論：4．溫特實驗胚芽鞘的彎曲生長確實是______________________，溫特認為這可能是一種和動物激素類似的物質，并把這種化學物質就命名為________。①處理：把接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊切成小塊，放在切去尖端的燕麥胚芽鞘的一側。現象：胚芽鞘_________________。向對側彎曲生長②處理：如果把沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊切成小塊，放在切去尖端的燕麥胚芽鞘的一側。現象：胚芽鞘_________________。不彎曲也不生長由一種化學物質引起的生長素5.總結生長素的發現（1）科學家及其實驗結論①生長素的產生部位：____________。②感光部位：____________。③橫向運輸的部位_____________。④生長素的產生是否需要光：________。⑤生長素發揮作用的部位（即生長部位）：_______________________。⑥彎曲生長的原因：__________________________________。⑦引起生長素分布不均勻的外界因素：___________等等。（2）針對胚芽鞘系列實驗的重要結論胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端不需要胚芽鞘尖端下面的伸長區生長素分布不均勻，導致生長不均勻單側光照射5.總結生長素的發現連線6.胚芽鞘向光彎曲生長的圖解分析(1)生長素①→②的含義是？在單側光的作用下生長素在尖端發生了橫向運輸。(2)該胚芽鞘彎曲的方向是怎樣的？原因是什么？向右彎曲。在單側光的作用下，生長素在尖端發生了①→②的橫向運輸，使③處的生長素濃度比④處高，所以③處比④處生長的快。類別處理條件實驗結果遮蓋類暗箱類7.不同處理條件下胚芽鞘生長彎曲狀況分析①直立生長；②向光彎曲生長①直立生長；②向光(小孔)彎曲生長插入類移植類①向右彎曲生長；②直立生長；③向光彎曲生長；④向光彎曲生長①直立生長；②向左彎曲生長；③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c；⑤向右彎曲生長7.不同處理條件下胚芽鞘生長彎曲狀況分析旋轉類①直立生長；②向光彎曲生長；③向小孔彎曲生長；④向心生長7.不同處理條件下胚芽鞘生長彎曲狀況分析吲哚乙酸（IAA）苯乙酸（PPA）(1)1934年，從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質——_______________。(2)1946年，從高等植物中分離出生長素，并確認就是_______。(3)植物體內與吲哚乙酸(IAA)有相同效應的物質，還有_______________、_____________等，它們都屬于___________。8．生長素的化學本質吲哚乙酸（IAA）IAA吲哚丁酸（IBA）生長素9．植物向光性的解釋

植物向光性是由于________________________：單側光照射后，胚芽鞘____光一側的生長素含量多于____光一側，因而引起兩側的生長不均勻，從而造成向光彎曲。

（1）概念：由植物體內產生，能從產生部位運輸到作用部位，對植物的___________有顯著影響的______________，叫作植物激素。植物激素是__________，幾乎調節植物生長發育過程中的______的生命活動。10．植物激素的概念生長、發育微量有機物信息分子所有(2)種類：植物激素除了生長素，還有_____________________________等。赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯生長素分布不均勻造成的背向11.植物激素與動物激素的比較項目植物激素動物激素不同點產生部位作用部位相同點無專門的分泌器官，由植物體的一定部位產生由專門的內分泌器官或內分泌細胞分泌不作用于特定的靶器官、靶細胞隨血液循環作用于特定的靶器官、靶細胞①由自身產生；②種類多、微量、高效；③調節生物體的新陳代謝、生長發育等生理活動例題1.如圖是與生長素有關的部分實驗示意圖，根據圖示信息判斷，下列說法正確的是(

)A．實驗一證明生長素的產生依賴光照B．實驗二證明尖端產生的“影響”能向下運輸C．實驗三證明胚芽鞘彎曲生長的原因是尖端產生的“影響”在其下部分布不均D．實驗四證明造成胚芽鞘彎曲生長的“影響”是生長素C例題2．如圖為用燕麥胚芽鞘進行的向光性實驗，下列敘述正確的是(

)

A．不生長也不彎曲的是③④B．生長且向光彎曲的是②⑤C．生長但不彎曲的是①④D．生長且向左彎曲的是①⑤C例題3.用燕麥胚芽鞘及幼苗⑦⑧進行下圖所示實驗，一段時間后，會引起彎曲的是(“→”表示單側光的方向)(

)A．②⑤⑧B．②④⑤⑧C．①③④⑥⑦D．②⑤⑦A1．生長素的合成(1)主要部位：____________________________。(2)來源：由________轉變而來。2．生長素的運輸(1)極性運輸：只能從____________________________，而不能反過來運輸，也就是只能______地運輸，是一種__________。(2)非極性運輸：在成熟組織中可以通過________進行____________，和其他有機物運輸相同。二、生長素的合成、運輸與分布芽、幼嫩的葉和發育中的種子色氨酸形態學上端運輸到形態學下端單向主動運輸注意：①在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根等幼嫩組織中只能發生極性運輸；而在成熟組織中既可以極性運輸，又可以非極性運輸。②幼根的形態學上端是根尖。非極性運輸輸導組織?生長素的橫向運輸和極性運輸運輸方式圖示圖示解讀橫向運輸極性運輸單側光使胚芽鞘尖端中的生長素從②運到①植物橫放時，由于重力作用，在幼根中，生長素從③運到④；在幼莖中，生長素從⑤運到⑥離心力使胚芽鞘尖端的生長素從⑦運到⑧只能從形態學的上端向形態學下端運輸，是一種主動運輸過程，需要消耗能量，逆濃度運輸思考：影響生長素橫向運輸和極性運輸的條件分別有哪些？影響生長素橫向運輸的條件有：單側光、重力、離心力等；極性運輸由遺傳因素決定的，不受外界因素的影響。3．分布生長素在植物體的_____器官中都有分布，但相對集中在________的部分。如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發育中的種子。各個生長旺盛思考：無子番茄的培育原理是怎樣的？將適宜濃度的生長素類似物涂抹在雌蕊柱頭上有子番茄無子番茄例題4.下列有關植物生長素的敘述，錯誤的是(

)A.在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸B.在太空中，橫向放置的植物的根不會表現出向地彎曲生長的特性C.如果將含生長素的瓊脂塊放置于去尖端的胚芽鞘正中間，并給予單側光照射，生長素會在瓊脂塊中進行橫向運輸D.在存在呼吸抑制劑的條件下，極性運輸會受到抑制C1．作用方式：給細胞傳達______，_____細胞的生命活動。2．作用效果：(1)細胞水平：促進細胞______、誘導細胞____等。(2)器官水平：影響器官的____________，如促進_____________的發生，影響______________發育等。三、生長素的生理作用信息調節伸長分化生長、發育側根和不定根花、葉和果實

生長素在細胞水平產生效應的原理是：生長素首先與_______的某種蛋白質——__________特異性結合，引發細胞內發生一系列信號傳導過程，進而誘導______________，從而產生效應。細胞內生長素受體特定基因的表達

生長素在細胞水平起的作用，與在器官水平上發揮的作用有什么關系呢？生長素在細胞水平上發揮作用是在器官水平上發揮的作用發揮作用的基礎3.作用特點：討論1：“促進”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對比得到的？相對于生長素最低濃度時各器官的生長速度討論2：對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關系？一般表現為較低濃度時促進生長，濃度過高抑制生長。（生長素的作用特點：兩重性）討論3：對于不同器官來說，生長素促進生長的最適濃度分別是多少？根：10-10；芽：10-8；莖10-4。思考.討論3.作用特點：討論4：不同濃度的生長素對同一植物器官的促進作用一定不同嗎？不一定討論5：生長素的濃度在10-6時，對根、芽、莖的生理效應分別是怎樣的？抑制、既不促進也不抑制、促進。思考.討論討論6：根、芽、莖對生長素敏感度的順序是怎樣的？根>芽>莖。(1)因生長素______、植物細胞的__________和器官的_____不同而有較大的差異。3.作用特點：促進抑制濃度成熟情況種類頂芽側芽頂芽側芽低促進高抑制思考1：解除頂端優勢的方法是什么？摘除頂芽思考2：頂端優勢原理可以應用在哪些方面？(2)兩重性①概念：生長素濃度較低時_____生長，在濃度過高時，則會______生長。②典型實例→頂端優勢：_____優先生長，_____生長受抑制的現象。摘除棉花頂芽、園藝師修剪景觀樹木?分析根的向地性和莖的背地性根部生長素濃度：___________生長速度：_____________莖部生長素濃度：___________生長速度：_____________A<BA>BC<DC<D注意：根的向地性能體現生長素的兩重性，但是莖的背地性不能體現生長素的兩重性③兩重性的其它實例——根的向地性思考：如果把水平放置的幼苗載到太空，結果會怎樣生長？若圖1為作用于莖的生長素濃度，測得B處的生長素濃度為2m,則A處的生長素濃度范圍應該是___________？若圖1為作用于根的生長素濃度，C處的生長素濃度范圍應該是_________,D處的生長素濃度范圍應該是________？應用訓練圖1圖2小于m小于i大于i(1)幼嫩細胞和衰老細胞對生長素的敏感度：___________________；(2)根、芽、莖對生長素的敏感程度：____________；(3)雙子葉植物和單子葉植物對生長素的敏感度：_____________________。4.對生長素敏感度的比較根>芽>莖雙子葉植物>單子葉植物幼嫩細胞>衰老細胞思考：玉米地應用除草劑的原理是怎樣的？雙子葉植物對生長素的敏感度大于單子葉植物

判一判(1)生長素的發現源于人們對植物向光性的研究。(

)(2)溫特的實驗中生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式是主動運輸。(

)(3)達爾文通過實驗推測胚芽鞘尖端在單側光照下能產生某種影響傳遞到尖端下方，溫特通過實驗證明了這種影響是一種化學物質。(

)(4)幼芽、幼葉和種子都能產生大量的生長素。(

)(5)植物莖尖的細胞可利用色氨酸合成生長素。(

)(6)生長素的化學本質是蛋白質，可被蛋白酶水解。()(7)橫向運輸發生在尖端，產生效應的部位也在尖端。()(8)生長素在根部的極性運輸方向為由“根尖端”運往“根近莖端”。()(9)生長素由形態學上端運往形態學下端需要消耗能量。()√√√√√××××例題5.請結合下面內容探究生長素生理作用的特點。(1)促進根、芽、莖生長的最適生長素濃度依次為10－10mol/L、____mol/L和____mol/L，由此推斷不同器官對生長素的敏感程度____，依次為____>____>____。(2)以根為例分析曲線中各段的含義①AB段：生長素濃度低于最適濃度時，隨生長素濃度的增加，________________。②BC段：生長素濃度高于最適濃度時，隨生長素濃度的增加，________________。③CD段：生長素濃度過高，________。(3)由圖可知，生長素對根、芽、莖的生長調節都表現出_____________________________的特性，稱之為兩重性。除此之外，兩重性還表現為既能促進發芽也能抑制發芽；既能防止落花落果，也能________。促進作用逐步增強促進作用逐步減弱抑制生長低濃度促進生長，高濃度抑制生長疏花疏果10－810－4不同根芽莖例題6.自然界木本植物的樹型常常呈“寶塔形”，這是由于植物的頂芽優先生長，而側芽的生長被抑制的緣故，生物學家將該現象稱為“頂端優勢”。結合下圖分析：(1)圖1中，頂芽產生的生長素向下運輸，使側芽A、B、C的生長素濃度____，其生長發育受到____。頂芽生長素濃度____，優先發育，植株表現為頂端優勢。(2)圖2中，頂芽被去掉，側芽的生長素________受阻，濃度____，_____被解除，側芽得以發育，頂端優勢被打破。(3)圖3中，去掉頂芽后用含生長素的瓊脂塊代替，推測側芽A、B、C的發育情況________，說明頂端優勢是由________分布不均勻造成的。(4)頂芽具有頂端優勢，作為地表下的植物的根有頂端優勢嗎？原理與地上部分相同嗎？過高抑制過低運輸來源降低抑制仍受抑制生長素有。原理相同例題7.如圖所示，如果根a側的生長素濃度在曲線的A點(為10－10mol/L)，下列有關描述正確的是(

)A．在FC的范圍內均能促進生長B．AD屬于生長抑制范圍C．b側的生長素濃度低于a側，相當于曲線FE段濃度，因而細胞伸長生長慢D．在太空中(重力為0)，根的生長將不同于圖中的彎曲生長，坐標圖中生長素的曲線也不適用于根的生長A思維訓練評價實驗設計和結論

為了檢測生長素的運輸方向，某人做了如下實驗。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產生生長素。在上端放一塊含有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（胚芽鞘形態學上端朝上）。過一段時間檢測，發現下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。根據實驗設計及結果，此人得