第五章

植物生命活動的調節(jié)

第1節(jié)植物生長素（第2課時）1、生長素的合成(1)合成部位：主要是芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子。(2)合成原料：生長素由色氨酸經過一系列反應轉變而來。轉變思考：生長素的合成需要光嗎？生長素的合成、運輸和分布(1)分布部位：__________，但相對集中在__________的部位。如：________、芽和根尖的__________、____________________、__________等處。(2)含量高低：發(fā)育中/未成熟的種子合成分布分生區(qū)伸長區(qū)根冠成熟區(qū)各器官都有生長旺盛胚芽鞘分生組織形成層發(fā)育中的種子和果實生長素的合成、運輸和分布2、生長素的分布生長旺盛的部位＞衰老組織；如幼根＞老根、頂芽＞側芽地上部分地下部分3.生長素的運輸形態(tài)學上端形態(tài)學下端形態(tài)學上端形態(tài)學下端(1)極性運輸(2)非極性運輸（與重力有關嗎？）運輸方式:主動運輸（需能量、需載體）方向：形態(tài)學上端形態(tài)學下端只能在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中部位：影響因素：與重力等因素、空間位置無關運輸方式:比較復雜成熟組織中的輸導組織，如篩管部位：（和其他有機物運輸沒區(qū)別）即在葉片表面施加外源生長素，在根的基部能檢測到外源生長素；在根部施加外源生長素，在葉上能檢測到外源生長素。（與植物形態(tài)學方向無明顯關系的運輸方式）生長素的合成、運輸和分布（3）橫向運輸：單側光：重力：背地側→近地側運輸

向光側→背光側運輸受外界刺激

(單側光、重力、離心力等)影響因素:發(fā)生部位：生長素的產生部位(根尖、莖尖、尖端等)主動運輸運輸方式:運輸方向:3.生長素的運輸注意：橫向運輸的方向與外界刺激的方向一致。生長素的合成、運輸和分布思維訓練：如何設計實驗驗證極性運輸？思考1：如何檢測下端瓊脂塊是否含有生長素？實驗設計：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（胚芽鞘的形態(tài)學上端朝上）。過一段時間檢測，發(fā)現下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。思維訓練——課本P95生長素的合成、運輸和分布實驗結論：(1)下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；(2)生長素在胚芽鞘內只能由形態(tài)學的上端運輸到形態(tài)學的下端。思考2：從實驗結果到結論之間的邏輯推理是否嚴謹？為什么？結論2不嚴謹。實驗沒有證明生長素不能從形態(tài)學下端運輸到形態(tài)學上端。如何改進實驗方案？思考1：如何檢測下端瓊脂塊是否含有生長素？生長素的合成、運輸和分布改進實驗方案及預期結果胚芽鞘彎曲生長胚芽鞘既不彎曲也不生長實驗后實驗后實驗前形態(tài)學上端形態(tài)學下端含IAA瓊脂塊受體瓊脂塊(a)受體瓊脂塊(b)形態(tài)學下端形態(tài)學上端含IAA瓊脂塊實驗前思維訓練生長素的合成、運輸和分布A組B組（1）極性運輸不會隨植物形態(tài)學上端與形態(tài)學下端空間位置的改變而改變。（2）極性運輸為主動運輸，需要消耗能量，需要載體蛋白。（3）極性運輸在太空中依然存在，不受重力等因素的影響。（4）生長素的橫向運輸只發(fā)生在根尖、芽尖等產生生長素的部位，且發(fā)生在有單側光或重力等刺激時。尖端在均勻光照或黑暗處時，不發(fā)生生長素的橫向運輸。（5）失重狀態(tài)下，由于沒有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生長素的水平分布是均勻的，植物會水平生長?！?/p>

生長素運輸的幾點注意生長素的合成、運輸和分布類別處理條件實驗結果遮蓋類①________________②________________暗箱類①________________②________________③________________④________________補充拓展直立生長向光彎曲生長直立生長向光彎曲生長直立生長直立生長類別處理條件實驗結果插入類①________________②________________③________________④________________移植類①________________②________________③④中IAA的含量________________④________________補充拓展直立生長向右彎曲生長向光彎曲生長向光彎曲生長直立生長向左彎曲生長a＝b＋c，b>c向右彎曲生長類別處理條件實驗結果旋轉類①________________②________________③________________④________________補充拓展直立生長向光彎曲生長向小孔彎曲生長莖向心生長，根離心生長C1．下列有關生長素的說法中，錯誤的是（

）A．生長素的合成部位通常是生長旺盛的區(qū)域B．生長素是由色氨酸轉化來的C．生長素在植物任何部位的運輸方式都是極性運輸D．生長素作為信息分子調節(jié)細胞的伸長生長和細胞分化習題鞏固2.用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同的方向給以光照（如圖所示）。培養(yǎng)一段時間后，胚芽鞘的生長情況是（

）A.a不彎曲、b不彎曲、c向右彎曲

B.a向右彎曲、b不彎曲、c向右彎曲C.a向右彎曲、b不彎曲、c向左彎曲

D.a向左彎曲、b不彎曲、c向左彎曲A習題鞏固1.作用方式:給細胞傳遞信息，起著調節(jié)細胞生命活動的作用。(不構成細胞結構、不起催化作用、不提供能量)生長素的生理作用2.生理作用:(1)細胞水平:(2)器官水平:促進細胞伸長生長、誘導細胞分化等。影響器官的生長、發(fā)育，如促進側根和不定芽發(fā)生，影響花、葉和果實發(fā)育等?；A生長素生長素受體特異性結合細胞內一系列信號轉導誘導特定基因表達產生效應3.生長素作用機制（分子水平）:思考：生長素對生長只有“促進”作用嗎？010-1010-810-610-410-2濃度/(mol/L)促進生長抑制生長植物器官的生長反應根芽莖生長素濃度植物不同器官生長反應的關系示意圖討論：不同。根10-10、芽10-8、

莖10-4生長素的敏感度：根>芽>莖ABC2、對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關系？答：一般來說，低濃度促進，高濃度抑制。（兩重性）3.同一濃度的生長素對不同器官的作用是否相同？不同B點對根起抑制作用，對芽既不促進也不抑制，對莖起促進作用敏感度一般看最適濃度就行，最適濃度越小說明越敏感。1、對于不同器官來說，生長素促進生長的最適濃度相同嗎？生長素的作用特點010-1010-810-610-410-2濃度/(mol/L)促進生長抑制生長植物器官的生長反應根芽莖生長素濃度植物不同器官生長反應的關系示意圖討論：

是以不施加外源生長素時對根、芽、莖的生長為對比得到的。4、”促進“或”抑制“的作用效果是與哪一組對比得到的？5、抑制作用是不是不生長？“抑制生長”≠“不生長”，只是生長與空白對照組相比變慢。但是如果濃度非常高，則會導致生長停滯。生長素的作用特點下圖所示是科學家研究不同濃度生長素對植物根的作用得到的結果，請據圖討論：

(1)AB段表示_________________________________________________________。

(2)B點表示____________________________。

(3)BC段表示_______________________________________________________。

(4)C點表示_______________________。(5)CD段表示______________________________________________________________。(6)圖中________點的濃度不等，但促進根生長的效果相同，可見最適濃度就在____________。(7)以上曲線說明了什么?______________________________________隨著生長素濃度升高，對促進根生長的最適濃度既不促進也不抑制ABCD010-1010-810-610-4促進生長抑制生長濃度mol·L-1FE0根生長的促進作用增強隨著生長素濃度升高，對根生長的促進作用減弱隨生長素濃度升高，對根生長的抑制作用增強直至致死(不長)E、FE、F之間生長素的作用特點低濃度促進生長，高濃度抑制生長下圖所示是植物同一器官不同成熟部位結果。幼根老根成熟程度不同對生長素的敏感不同。幼嫩細胞>衰老細胞問題：對于幼根與老根來說，生長素的作用與濃度有什么關系？生長素的作用特點生長素的作用特點下圖所示是生長素在“除草”方面的應用。雙子葉雜草單子葉農作物適當濃度的2,4-D（生長素類似物）能殺死麥田中雜草（雙子葉）而不傷害玉米（單子葉）不同種類的植物對生長素的敏感程度不同：雙子葉植物＞單子葉植物促進生長抑制生長濃度/mol·L-1生長從素濃度與植物不同器官生長反應的關系示意圖綜上所述：生長素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。生長素的作用特點：

①生長素濃度較低時促進生長，濃度過高時則會抑制生長。②不同的器官對生長素的敏感程度不同：

根﹥芽﹥莖③成熟程度：幼嫩的細胞對生長素敏感，衰老細胞則比較遲鈍。④不同種類的植物對生長素的敏感程度不同：雙子葉植物＞單子葉植物生長素的作用特點生長素的應用②產生頂端優(yōu)勢的原因：實例1：頂端優(yōu)勢①概念：植物的頂芽優(yōu)先生長，而側芽生長受到抑制的現象。2134頂芽產生的生長素逐漸向下運輸，枝條上部的側芽處生長素濃度較高，由于側芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制，植株因而表現出頂端優(yōu)勢。越靠近頂芽的側芽的生長素濃度越高,側芽受到的抑制程度越大。生長素濃度：2>3>4>1③頂端優(yōu)勢的應用a.解除頂端優(yōu)勢——摘除頂芽，促進側芽發(fā)育；棉花。b.保留頂端優(yōu)勢——用材樹木，玉米、高粱、向日葵。生長素的應用棉花打頂增加產量行道樹修剪解除頂端優(yōu)勢增大遮蔭面積煙草摘心實例2.根的向地性及莖的背地性。背光側______向光側______實例2：根向地性生長+重力高而快高而慢低而慢低而快+-++根向地性生長體現低促高抑莖背地性生長只體現促進性低而慢高而快+++【延伸思考】植物向光性生長能否體現生長素的兩重性？NO生長素的應用生長素的應用實例3：生長素類似物——除草劑敏感程度：應用：在單子葉農作物田里面施加適量濃度的生長素類似物，除去雙子葉雜草除草劑2，4-D雙子葉植物＞單子葉植物

小麥、玉米、水稻是單子葉植物，而其中的雜草往往是雙子葉植物。而雙子葉植物對生長素的敏感程度大于單子葉植物。雙子葉植物單子葉植物據圖分析，可選擇濃度在什么范圍的生長素作為除草劑？濃度在D點附近生長素的應用實例3：生長素類似物——除草劑現象是否體現兩重性生長素的作用頂端優(yōu)勢根的向重力性莖的背重力性植物的向光性是是否否頂芽，低：促進側芽，高：抑制遠地端，低：促進近地端，高：抑制背光側：高，促進強向光側：低，促進弱近地端：高，促進強遠地端：低，促進弱生長素的生理作用D1.生長素是一類參與調節(jié)植物生長、發(fā)育過程的激素，下列有關生長素的敘述，錯誤的是(

)A.在細胞水平上，生長素可促進細胞生長、誘導細胞分化B.在器官水平上，生長素可促進側根和不定根的發(fā)生C.生長素在低濃度時促進生長，高濃度時抑制生長D.幼嫩的細胞對生長素不敏感，衰老的細胞對生長素比較敏感習題鞏固D2.下列說法正確的是(

)A.根的向重力性和胚芽鞘的向光性都體現了生長素具有“低濃度促進生長、高濃度抑制生長”的特點B.如果將含有生長素的瓊脂塊放置在去掉尖端胚芽鞘的正中間，并給予單側光照射，胚芽鞘將向光彎曲生長C.小麥花期遇到連續(xù)陰雨天氣影響受粉，用一定濃度的生長素類調節(jié)劑處理可避免減產D.棉花栽培過程中去除頂芽可促進側芽的生長，提高棉花產量習題鞏固3.已知植物存在頂端優(yōu)勢現象，將如圖所示的莖剪斷一段時間后，本來已經停止生長的側芽又開始生長。在頂芽中合成并向下運輸的生長素和這一現象密切相關。以下說法正確的是(

)AA.將莖剪斷，一段時間后側芽開始生長的原因可能是側芽部位生長素濃度降低B.頂芽合成的生長素向下運輸時需要載體蛋白，但不需要能量C.剪斷莖前，頂芽合成的生長素向下運輸至側芽，側芽不合成生長素D.若在剪斷的莖處涂抹大量的生長素，側芽的生長不會受到抑制習題鞏固B4.如圖為某種植物的根和莖對不同濃度生長素的反應，下列相關敘述錯誤的是(

)A.圖示可說明植物的不同器官對生長素的敏感程度不同B.圖中B點對應的生長素濃度對根、莖均表現出促進生長的效應C.圖示可體現兩種不同濃度的生長素可能具有相同的生理效應D.若甲為雙子葉植物，則可用C點對應的生長素濃度殺死小麥田中的甲習題鞏固植物生長素兩重性同一器官對不同濃度的生長素不同植物對生長素敏感程度同一植物不同器官對生長素敏感程度頂端優(yōu)勢課堂小結1.

基于對生長素的合成、分布、運輸及生理作用