1、第四节 植物生命活动的调节(一)植物生长素的发现、生长素的特性与生理作用,第二章 生物个体的稳态,学习导航,第二章 生物个体的稳态,一、植物生长素的发现 阅读教材第45页至47页，分析生长素发现的相关问题： 1植物的向光性：在_的照射下，植物弯向光源生长的现象称为植物的向光性。,单侧光,2生长素的发现过程 (1)1880年，达尔文用金丝雀 草胚芽鞘进行向光性实验，推测：胚芽鞘的_不仅具有感光作用，而且可能会产生某种“影响”，这种影响从尖端向下传送，并在单侧光的照射下导致下部伸长区_比_生长快，使胚芽鞘弯向光源生长。 (2)1910年，詹森通过实验说明胚芽鞘尖端产生的影响，从尖端向下扩散，刺激胚
2、芽鞘下部的_生长。 (3)1914年，拜尔通过实验证明，胚芽鞘的弯曲生长是_产生的影响在其下部分布_造成的。,尖端,背光一侧,向光一侧,伸长区,尖端,不均匀,(4)1928年，温特通过实验证明胚芽鞘尖端确实产生了某种促进生长的化学物质，这种物质能从尖端向下运输，并且它的分布受到光的影响。温特将其命名为_。 (5)1934年，科学家从人尿液中分离出生长素，经鉴定，确定是_。 二、生长素的特性与生理作用 阅读教材第48页至49页，分析生长素的特性和生理作用的相关问题： 1生长素的合成部位：主要是_。 2生长素的分布：生长旺盛的部位分布较多，如_、芽、根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。,生
3、长素,吲哚乙酸,幼芽、嫩叶和发育中的种子,胚芽鞘,3极性运输：生长素只能从植物体的_向_运输，而不能逆向运输。 4两重性 (1)含义：生长素既能_植物生长，又能_植物生长。 (2)影响因素：生长素的浓度、植物器官的种类和细胞的年龄等。 (3)一般规律：一般来说，_生长素可以促进植物的生长，而_生长素却抑制植物的生长。,形态学上端,形态学下端,促进,抑制,低浓度,高浓度,判断下列各小题说法是否正确 (1)植物表现向光性的原因是向光侧生长素分布多。( ) (2)生长素主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子中产生。( ) (3)成熟的叶片和根尖产生的生长素很少。( ) (4)生长素只能从形态学的上端运输到
4、形态学的下端。( ) (5)生长素只分布在植物生长旺盛的部位。( ) (6)顶端优势是生长素具有两重性的很好例证。( ),主题一 生长素的发现过程,胚芽鞘弯向光源生长,胚芽鞘既不生长，也不弯曲,胚芽鞘直立生长,胚芽鞘弯向光源生长,(2)分析实验，得出结论 单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，这种刺激传递到下部的_时，会造成_比_生长快，因而出现向光性弯曲。 (3)实验和实验的自变量是_，因变量是胚芽鞘是否生长与弯曲。实现现象说明胚芽鞘的生长与弯曲都与_有关；实验和实验的自变量是接受刺激的部位，因变量是_。实验现象说明胚芽鞘的感光部位在_，而不是尖端下面的一段。,伸长区,背光面,向光面,胚芽鞘
5、尖端的有无,尖端,胚芽鞘是否出现向光性弯曲生长,尖端,21928年温特的实验 (1)实验过程(如图所示)，结合教材完成下表,胚芽鞘既不生长也不弯曲,胚芽鞘朝向放置琼脂块的对侧弯曲,(2)实验结论 该实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种_，这种物质向下运输，促使_的一段生长和弯曲。 (3)实验和实验的自变量是_，因变量是胚芽鞘是否出现弯曲。 (4)实验中琼脂块的作用是_，排除尖端的直接作用对实验结果的影响。,化学物质,尖端下面,琼脂块上是否放置胚芽鞘尖端,收集生长素,小组讨论 1.植物激素也有专门的分泌器官吗？与动物激素相比有何相同点？ 提示：植物激素没有专门的分泌器官。与动物激素相比都
6、有微量、高效的特点，都能调节生物体的新陈代谢，生长发育等生理活动。,2人工改变生长素分布的实验方法如下，试分析下列经过处理的胚芽鞘如何生长？ (1)暗盒开孔法(2)锡纸遮盖法,直立生长,向光弯曲生长,直立生长,向光弯曲生长,(3)云母片插入法(4)琼脂块切割移植法 _；_；a_，bc(a、b、c为琼脂块中生长素含量),直立生长,向左弯曲生长,bc,向右弯曲生长,向光弯曲生长,(5)装置旋转法(6)幼苗横置法生长素浓度：a_b，c_d。 (7)失重法：幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的_性和茎的_性。,向重力,负向重力,中央弯曲,1胚芽鞘的四个重要部位 (1)生长素产生部位胚芽鞘尖端；
7、 (2)生长素发挥作用部位尖端下部的伸长区； (3)感受单侧光刺激的部位胚芽鞘尖端； (4)弯曲生长的部位尖端下部的伸长区。,1如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述，正确的是( )Aa、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长 Ba直立生长，b、c向光弯曲生长 C图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长 D图d中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株弯向纸盒开口方向生长,D,解析：图a中由于生长素不能透过玻璃片，故胚芽鞘直立生长；图b中，生长素能透过琼脂片，单侧光照使b向光弯曲生长；图c中由于胚芽鞘没有尖端，对
8、光不产生反应，胚芽鞘向右侧弯曲生长；图d中如果固定植株，旋转纸盒，植株向右弯曲生长，如果将纸盒和植株一起旋转，光只能从开口进入，因此植株弯向纸盒开口方向生长。,2如图表示燕麦胚芽鞘的向光性实验(锡箔套不透光，云母片不透水)。请说明图(1)(8)各胚芽鞘的生长状况。(1)_；(2)_；(3)_；(4)_；(5)_；(6)_；(7)_；(8)_。,直立生长,向光弯曲生长,向光弯曲生长,直立生长,不生长、不弯曲,向右弯曲生长,直立生长,向右弯曲生长,解析：图(1)尖端不透光，产生的生长素均匀分布，直立生长。图(2)尖端产生的生长素分布不均向下运输，出现向光弯曲生长。图(3)云母片位置不影响生长素运输
9、，向光弯曲生长。图(4)云母片阻断生长素的横向运输，生长素均匀分布，直立生长。图(5)产生的生长素不能向下运输，不能生长。图(6)因受单侧光刺激，导致左侧的生长素较多，又因右侧插有云母片，生长素不能向下运输，生长慢，故向右弯曲生长。图(7)生长素均匀分布，直立生长。图(8)尖端下部左侧生长素浓度高，长得快，向右弯曲生长。,探规寻律 植物生长状况的判断方法 (1)先看有无生长素的产生，有则生长，无则不生长。 (2)再看生长素在植物体生长部位的分布。若均匀，则直立生长；不均匀，则弯曲生长，至于向哪侧弯曲，要看所研究的材料。 (3)若是茎或胚芽鞘，则一般是向生长素少的一侧弯曲；若是根，则一般要向生长
10、素多的一侧弯曲。,1生长素的合成、分布 (1)合成部位 _等具有分生能力的部位，而在衰老的组织中合成较少。 (2)分布部位 产生部位_积累部位，如顶芽_侧芽，分生区_伸长区； 生长旺盛的部位_衰老组织，如根尖生长点_老根。,主题二 生长素的产生、运输和分布,幼嫩的芽、叶和发育中的种子,2生长素的运输 (1)某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输，只能从植物形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输”的结论，设计了如下实验：,若仅设计a组，不足之处是仅能证明生长素从形态学上端运输到形态学下端，但不能证明_。 若b组形态学上端在上，而把含生长素的琼脂块放在下面，行吗？为什么？_。 a
11、与b两组的对照类型为_。,倒转过来不能运输,不行。不能排除重力作用,相互对照,小组讨论 1.探讨下列各图中生长素极性运输的方向并总结其运输规律。(1)方向：A._； B_； C_。 (2)规律：_。,生长素由形态学上端向形态学下端运输,2单侧光照射胚芽鞘，使生长素从形态学上端到形态学下端极性运输的同时，在尖端产生一定程度的横向运输；同理，横放的植物，由于受到重力的影响，生长素横向运输，观察下图回答相关问题：A、B中属于极性运输的是_，属于横向运输的是_。 3研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的运输方式是_。,主动运输,1极性运输就是将物质从植物的
12、形态学上端运送到形态学下端，如根尖产生的生长素会向上运输，而茎尖产生的生长素向下运输。 2非极性运输是指植物体内物质的运输不受形态学上下端的影响，如生长素可优先供给生长中心。 3横向运输的方向平行于茎的横切面。 4极性运输属于主动运输。,3科学家做过如下实验：把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端(如图所示)；另一个实验是把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过一段时间后，接收块甲和接收块乙的成分有何变化( ) A甲含有生长素，乙不含有 B乙含有生长素，甲不含有 C甲、乙都含有 D甲、乙都不含有,A,解析：分析题图，左边图示是把含有生长素的琼脂块放在燕
13、麦胚芽鞘的形态学上端，因为生长素有极性运输的特点，过一段时间，生长素就被运输到了接收块甲中；右边图示是把这一段胚芽鞘倒过来，使形态学的下端向上，然后做同样的实验，生长素就不能向下运输到接收块乙中，所以接收块乙不含生长素。,4根据图1、2分析a、b、c、d四个琼脂块中的生长素含量，正确的结论是( ) Aabcd Bcabd Cbadc Dabcd 解析：图1中由于玻璃隔板阻止了生长素的横向运输，所以a、b两个琼脂块中生长素的含量相等。图2中，单侧光照射下，生长素由向光侧横向运输到背光侧，所以c琼脂块中生长素含量多于d。,B,(2)如何判断植物“长不长、弯不弯” 判断植物“长不长、弯不弯”要注意两
14、看：一看胚芽鞘尖端以下的部位能否获得生长素，若能则生长，若不能则既不生长也不弯曲；二看胚芽鞘尖端以下部位生长素的分布是否均匀，若均匀则直立生长，若不均匀则弯曲生长。,1观察甲、乙两图，据图分析：,主题三 生长素的生理作用,(1)分析甲图可知，一般情况下，生长素在_时促进生长，_时抑制生长，甚至会杀死细胞，体现了生长素生理作用具有_的特点。 (2)观察乙图，促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度依次为_ molL1、_ molL1和_ molL1，由此推断不同器官对生长素的敏感度_，依次为_。 (3)分析乙图，A、B、C三点之上的曲线体现了_，而A、B、C三点表示了生长素对根、芽、茎的生长_。 (4
15、)综合两图可知，生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出_的特性，我们称之为两重性。除此之外，两重性还表现为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 。,低浓度,浓度过高,两重性,1010,108,104,不同,根,芽,茎,不同浓度生长素不同的促进效果,既不促进，也不抑制,低浓度促进生长，高浓度抑制生长,2生长素作用具有两重性的典例分析 (1)顶端优势：由于_产生的生长素向下运输，过多地积累在近顶端的_部位，导致_部位生长素浓度过高，抑制侧芽生长。 (2)根的向地性：如图,顶芽,侧芽,侧芽,极性运输,近地侧,远地侧,远地侧,小组讨论 结合下图分析根的向地性和茎的背地性的原因。(1)
16、茎背地性生长的原因是：当幼苗横放时，由于_的作用，生长素在_侧浓度较高，即： _ 。茎对生长素敏感性_，A、B两侧都是_作用，且_侧促进作用更强，使茎_生长； (2)根的向地性生长的原因是：根对生长素敏感性_，D侧浓度高，_生长，因此生长速度_，使根_生长，这体现了生长素生理作用的_性。 (3)若该植物在太空中的空间站中生长，情况会如何？ 提示：水平生长。,重力,近地,B,A,弱,促进,B,背地,高,抑制,C,D,向地,两重,生长素的两重性 生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素的浓度、植物器官的种类及细胞的年龄有关。 一般地说，生长素在低浓度时会促进生长，高浓度则会抑制生长。 1同一植物的
17、不同器官对生长素的反应不同，一般地说，根芽茎对生长素的敏感性依次降低(如图)。,(1)促进茎生长的最适浓度对芽和根具有抑制作用；同样，促进芽生长的最适生长素浓度也对根具有抑制作用。不同浓度的生长素对同一器官，造成的影响可能相同。 (2)随着生长素浓度的升高，对细胞的促进作用逐渐加强，达到最适浓度后，随着生长素浓度的升高，对细胞的促进作用逐渐减弱，但还是促进作用；最后，由促进作用变为抑制作用，且随着浓度的升高，抑制作用逐渐加强。,2不同植物对生长素的敏感程度也不同。如双子叶植物单子叶植物(如图)。同一浓度的生长素，对不同植物的同一器官，作用不一定相同，双子叶植物对生长素敏感些。,5甲图是一株盆栽
18、植物，乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应，下列相关叙述正确的是( ) A如果摘除甲图中的部位，则 处生长素浓度会高于106 molL1 B甲图处生长素浓度可用乙图f 点表示，此处生长受到抑制 C如将该植物向左侧水平放置， 根将向下生长，表现出生长素作用的两重性 D给予该植物右侧光照，侧生长素浓度可分别用乙图c、g点表示,C,解析：如果摘除甲图中的部位，则侧芽生长旺盛，生长素浓度接近芽的最适浓度，A选项错误；甲图处是顶芽，生长素接近最适浓度，B选项错误；若将该植物水平放置，根近地侧生长素浓度高抑制生长，远地侧浓度低促进生长，体现了生长素的两重性，C选项正确；若给予甲图中植物右侧光照，左侧生
19、长素浓度应高于右侧，D选项错误。,6将植物横放，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长，如图所示。这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。下列分析正确的是(多选)( ) AA处生长素浓度较B处高，茎对生长素敏感性高，A处生长受抑制，B处生长快，茎向上生长 BD处生长素浓度较C处高，根对生长素敏感性高，D处生长受抑制，C处生长快，根向下生长 CC处生长素浓度较D处高，根向下生长 DB处生长素浓度较A处高，茎向上生长,BD,解析：单侧光照射和地心引力(重力)都可以改变生长素在植物体内的分布，从而引起植物的向性生长。重力引起生长素的分布情况是：近地一侧分布得多，背地一侧分布得少。由于生长素作用的两重性及植物根和茎对生长素的敏感程度不同(根生长需要的生长素最适浓度低，茎生长需要的生长素最适浓度高)，因此，同一浓度的生长素对根的生长表现为抑制，而对茎的生长则表现为促进，这就是把植物横放一段时间后，根表现出向地生长，而茎表现出背地生长的原因。,核心知识小结 网络构建,极性运输,两重,关键语句 1生长素主要是由幼芽、嫩叶和发育中的种子合成的，主要分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织等。 2生长素的化学本质是吲哚乙酸。生长素对植物生长的调节具有两重性，即低浓度促进，高浓度抑制。 3生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，被称为极性运输。,
