第1節植物生長素的發現

1|植物向光性的研究1.植物生長素的發現過程單側光胚芽鞘尖端伸長區快尖端分布不均勻生長素吲哚乙酸特別提醒達爾文、鮑森·詹森、拜爾的實驗結論中并沒有提出“生長素”這一名詞;溫特

將這種化學物質命名為生長素,但并沒有提取出生長素。2.植物向光性的解釋尖端尖端尖端尖端以下易錯提醒(1)生長素的產生與光無關,單側光只是影響生長素的橫向運輸。(2)生長素的產生部位、橫向運輸部位、感光部位都是胚芽鞘尖端。(3)胚芽鞘彎曲生長部位在尖端以下,且背光側生長快于向光側。注:關于植物向光性生長的原因目前還有爭議,有學者根據一些實驗結果提出,植

物向光性生長是由單側光照射引起某些抑制生長的物質分布不均造成的。2|植物激素的概念及種類植物激素指由

內產生,能從產生部位運送到作用部位,對植物的生長發育有

影響的

。除生長素外,植物激素還包括赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯等。植物體顯著微量有機物3|生長素的產生、運輸和分布1.產生:由

經過一系列的反應轉變而成,主要合成部位包括幼嫩的芽、葉和

。2.運輸(1)縱向運輸

(2)橫向運輸:外界刺激(光照、重力等)影響下發生的與導管、篩管方向垂直的運

輸。3.分布:相對集中地分布在

的部位。色氨酸發育中的種子形態學上端形態學下端主動運輸韌皮部生長旺盛1.植物激素和動物激素一樣都是由內分泌腺產生的、對生物體生命活動具有顯

著作用的微量有機物。()提示:植物體沒有專門產生激素的內分泌腺。2.達爾文通過實驗提出產生生長素的部位、感受光刺激的部位都是胚芽鞘尖

端。

()提示:達爾文的實驗提出胚芽鞘尖端產生了某種“影響”,但并沒有明確該“影

響”是生長素。3.生長素的產生不需要光,有光無光均可產生。

()提示:生長素的產生與光無關。4.生長素由色氨酸轉變而來,具體合成部位是核糖體。

()提示:生長素由色氨酸經過一系列的反應轉變而來,但生長素的本質并不是多肽,

合成部位不是核糖體。判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“?”。???√5.生長素是高分子化合物,其進出細胞的方式是胞吞和胞吐。

()提示:生長素不是高分子化合物,其進出細胞的方式不是胞吞和胞吐。6.幼芽、幼葉和發育中的種子都能大量產生生長素。

()提示:生長素是植物體內的微量有機物,幼芽、幼葉和發育中的種子不能大量產

生生長素。??1|分析不同情境中胚芽鞘的生長情況基本原理對胚芽鞘而言,生長素濃度較高的部位生長快,生長素濃度較低的部位生長慢,因

此分析胚芽鞘的生長方向的根本依據是其內部生長素的分布情況。生長素橫向運輸的方向及引起生長素分布不均勻的常見因素影響因素單側光(感光部位:胚芽鞘尖端)重力離心作用橫向運輸方向向光側→背光側遠地側→近地側向心處→離心處常見情況匯總類別相關內容圖解相關結果遮蓋類①尖端是感受單側光

的部位,也是生長素橫

向運輸的部位;②生長素在尖端產生,

經極性運輸至尖端下

部,促進尖端下部生長

①尖端未受光,因此直

立生長;②尖端受光,因此彎向

光源生長插入類云母片不允許生長素

透過,瓊脂塊允許生長

素透過

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;旋轉類僅暗盒內植物旋轉則

胚芽鞘各部位均勻受

光,如圖①;若僅暗盒旋轉或暗盒

連同植物一起旋轉,則

胚芽鞘仍受單側光,如

圖②③;當植物處于旋轉中軸

線時,離心作用對胚芽

鞘各部位影響相同,若

植物置于轉盤邊緣,則

使生長素向離心處沉

積,如圖④

①直立生長;②向光彎曲生長;③向小孔彎曲生長;④向轉盤中心彎曲生

長橫置類受重力影響,生長素由

遠地側向近地側運輸,

造成兩側生長素分布

不均勻

①水平生長;②向上彎曲生長;③向左彎曲生長移植類瓊脂塊本身對胚芽鞘

的生長無影響,瓊脂塊

中的生長素可以擴散

進入胚芽鞘,但不會受

單側光等因素影響進

行橫向運輸

①不生長;②直立生長;③向左彎曲生長;④向右彎曲生長

下列是利用燕麥胚芽鞘進行的一系列實驗,其中圖①中為勻速旋轉。下列相

關敘述正確的是

()

A.圖②中胚芽鞘向B側彎曲生長B.圖①中胚芽鞘向小孔彎曲生長C.圖④的瓊脂塊中,D的生長素含量大于CD.將圖③中的瓊脂片換成云母片也能出現圖③中現象C思路點撥通過分析不同情境對尖端生長素橫向運輸的影響,推測不同瓊脂塊中生長素的含

量,并預測胚芽鞘的生長狀況。解析

圖②中重力作用使B瓊脂塊的生長素含量大于A瓊脂塊,所以胚芽鞘向A側

彎曲生長,A錯誤;圖①中胚芽鞘在裝置中勻速旋轉,胚芽鞘受到均勻光照,因此胚

芽鞘直立生長,B錯誤;圖④中在單側光的照射下,胚芽鞘尖端產生的生長素從向

光側向背光側運輸,所以D瓊脂塊的生長素含量大于C瓊脂塊,C正確;將圖③中的

瓊脂片換成云母片,則胚芽鞘尖端產生的生長素不能透過云母片運輸到尖端下

部,導致胚芽鞘不能生長,D錯誤。2|設計和分析與生長素有關的實驗基本思路:控制單一變量,設計不同組別形成對照。常見類別(1)探究胚芽鞘的感光部位①自變量:受光部位(錫箔紙遮蓋法)。

②實驗現象:甲胚芽鞘直立生長,乙胚芽鞘向光彎曲生長。③實驗結論:胚芽鞘的感光部位在尖端。(2)探究胚芽鞘中生長素橫向運輸部位①自變量:隔斷部位(云母片插入法)。②實驗現象:甲和丙胚芽鞘向光彎曲生長,乙胚芽鞘直立生長。③實驗結論:胚芽鞘中,生長素的橫向運輸發生在尖端。(3)探究生長素的運輸方向(是否為極性運輸)①自變量:胚芽鞘接觸生長素的形態學部位。

②實驗現象:一段時間后,甲胚芽鞘向右彎曲生長,乙胚芽鞘不生長也不彎曲。③實驗結論:胚芽鞘中,生長素能進行由形態學上端到形態學下端的極性運輸,而

不能從形態學下端運輸到形態學上端。(4)探究重力和單側光對生長素分布的影響程度①實驗操作:如圖所示(注:A盒下側有開口,可以進光)。②結果預測及結論a.若A、B中幼苗都向上彎曲生長,只是B向上彎曲程度大,說明重力對生長素分布

的影響大于單側光。b.若A中幼苗向下彎曲生長,B中幼苗向上彎曲生長,說明單側光對生長素分布的

影響大于重力。c.若A中幼苗水平生長,B中幼苗向上彎曲生長,說明單側光對生長素分布的影響

與重力相同。

單側光照射下,植物彎曲生長的原因有兩種解釋:①生長素分布不均勻;②生

長抑制物分布不均勻。為確定植物彎曲生長的真實原因,某研究小組進行了以下

兩組實驗,分析回答下列問題。實驗一:用某種理化方法測得,經單側光照射后,發生向光彎曲生長的蘿卜下胚軸

中相關物質含量,如表所示(表中數據為平均值)。實驗二:用3H標記的生長素處理胚芽鞘尖端的一側,單側光照射一段時間后,測得

放射性如圖所示。

單側光處理

黑暗處理

向光側

背光側

蘿卜下胚軸生長素蘿卜寧生長素蘿卜寧生長素蘿卜寧

504349365040.5(1)生長素的主要合成部位是

,是由

經一

系列反應轉變而來的。(2)實驗一是否支持解釋①?

。原因是

。(3)若僅根據實驗一的數據分析,植物向光彎曲生長的原因可能是

。(4)實驗二的結果支持解釋

,原因是胚芽鞘尖端受到單側光照射后,生長

素發生

運輸,從而引起兩側生長分布不均勻,造成植物向光彎曲生長。答案(1)幼嫩的芽、葉和發育中的種子色氨酸(2)否單側光照射下測得向光側和背光側的生長素含量基本相同(3)蘿卜寧是

生長抑制物,單側光照射下,向光側蘿卜寧的含量多于背光側,從而抑制了向光側

的生長,導致植物向光彎曲生長(4)①橫向思路點撥分析不同實驗中的實驗數據,比較向光側、背光側的生長素及其他相關物質含

量,得出結論后再逐問解答。解析(1)生長素的主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發育中的種子,是由色氨酸

經一系列反應轉變而來的。(2)由表格數據可知,單側光照射下測得向光側