植物生長(zhǎng)素問題探討圖中是一株放在窗臺(tái)上久不移動(dòng)的盆栽植物。討論：1.圖中植株的生長(zhǎng)方向有什么特點(diǎn)？

2.可能是哪種環(huán)境因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植株對(duì)這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)的意義？3.這種生長(zhǎng)方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？彎向窗外生長(zhǎng)。向著光源生長(zhǎng)的植物是較長(zhǎng)時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外有陽(yáng)光處生長(zhǎng)。這樣，可以使植株獲得更多陽(yáng)光，從而可以通過光合作用合成更多的有機(jī)物，滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育的需要。植株的彎曲生長(zhǎng)發(fā)生在幼嫩部位。

在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象叫作向光性。

正是對(duì)向光性的研究，引導(dǎo)著人們揭示植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的奧秘。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程1.19世紀(jì)末，達(dá)爾文（C.R.Darwin,1809-1882）和他的兒子，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來探討植物向光性的原因。對(duì)照去掉尖端尖端罩上錫箔罩子尖端下面一段罩上錫箔罩子①對(duì)照②去掉尖端錫箔③尖端罩上錫箔罩子錫箔④尖端下面一段罩上錫箔罩子①、②對(duì)照：胚芽鞘的尖端必須存在，才會(huì)表現(xiàn)出向光性。①、③對(duì)照：胚芽鞘的尖端必須接受到單側(cè)光的刺激，才會(huì)表現(xiàn)出向光性。③、④對(duì)照：感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是哪一部分？感受單側(cè)光刺激的又是哪一部分？你怎樣解釋這一結(jié)果？分別遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用排除法，觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時(shí)系統(tǒng)的反應(yīng)，從而確定是哪一部分在起作用。胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是頂端下面的一段，感受光刺激的是頂端。這說明，是胚芽鞘頂端接受單側(cè)光照射后，產(chǎn)生某種刺激傳遞到下面，引起下面一段彎曲生長(zhǎng)。達(dá)爾文根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞了某種“影響”，造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而出現(xiàn)向光性彎曲。

這種“影響”究竟是什么呢？2.1913年鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）實(shí)驗(yàn)瓊脂片

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。3.1918年拜爾（A.Paal）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。3.1918年拜爾（A.Paal）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。頂端產(chǎn)生的“影響”能傳到下部，那么它為什么能使得伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻呢？因?yàn)樵撚绊懀ㄉL(zhǎng)素）在向光一側(cè)和背光一側(cè)（濃度分布）存在差異，因而引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻。初步證明：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。4.1926年荷蘭科學(xué)家溫特的實(shí)驗(yàn)

結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并把它命名為生長(zhǎng)素。溫特提出植物體內(nèi)存在生長(zhǎng)素時(shí)，有沒有提取出這種物質(zhì)？他是怎樣作出這一推測(cè)的？沒有。他是在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密分析的基礎(chǔ)上作出這樣推斷的。要得出這樣的結(jié)論，既需要以事實(shí)為依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理，還需要一定的想象力。5.生長(zhǎng)素的分離生長(zhǎng)素究竟是什么物質(zhì)呢？HCHCHCCHCCCCHNHCH2COOH1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出與生長(zhǎng)素作用相同的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸（IAA）。1946年，人們才從高等植物中將其分離出來，并確認(rèn)它也是IAA。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具與IAA相同效應(yīng)的物質(zhì)還有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等，它們都屬于生長(zhǎng)素。6.植物向光性的原因單側(cè)光導(dǎo)致胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)的作用機(jī)理：（1）生長(zhǎng)素是由胚芽鞘尖端產(chǎn)生的。（2）在單側(cè)光照射下,生長(zhǎng)素在胚芽鞘尖端中橫向運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè)。（3）生長(zhǎng)素由胚芽鞘尖端向下運(yùn)輸。（4）胚芽鞘尖端下部背光側(cè)生長(zhǎng)素含量多，向光側(cè)生長(zhǎng)素含量少，這樣，胚芽鞘尖端下部背光側(cè)細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)快，而向光側(cè)細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)慢，結(jié)果，胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)。6.植物向光性的原因單側(cè)光導(dǎo)致胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)的作用機(jī)理：（1）生長(zhǎng)素是由胚芽鞘尖端產(chǎn)生的。（2）在單側(cè)光照射下,生長(zhǎng)素在胚芽鞘尖端中橫向運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè)。（3）生長(zhǎng)素由胚芽鞘尖端向下運(yùn)輸。（4）胚芽鞘尖端下部背光側(cè)生長(zhǎng)素含量多，向光側(cè)生長(zhǎng)素含量少，這樣，胚芽鞘尖端下部背光側(cè)細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)快，而向光側(cè)細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)慢，結(jié)果，胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)。7.植物激素（1）概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、發(fā)育過程中的所有生命活動(dòng)。（2）主要種類：生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯。1.植物激素與動(dòng)物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處？2.植物體內(nèi)沒有分泌激素的腺體，這說明植物激素在合成部位上與動(dòng)物激素有明顯不同。植物激素與動(dòng)物激素還有哪些明顯的區(qū)別？思考·討論·植物激素與動(dòng)物激素的異同二者都是調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)，都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用，且都具有微量、高效的特點(diǎn)。類別分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式植物激素?zé)o特定的分泌器官一般是小分子物質(zhì)無明顯的靶細(xì)胞多樣、復(fù)雜動(dòng)物激素有特定的內(nèi)分泌腺蛋白質(zhì)、類固醇等靶器官、靶細(xì)胞隨著體液運(yùn)輸二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布1.生長(zhǎng)素的合成主要合成部位：芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。在這些部位，色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長(zhǎng)素。2.生長(zhǎng)素的分布植物體各器官中都有分布，相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。（1）極性運(yùn)輸（幼嫩部位）3.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸，也就是只能單方向地運(yùn)輸，稱為極性運(yùn)輸。極性運(yùn)輸是一種主動(dòng)運(yùn)輸。形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端為了檢測(cè)生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方向，某人做了如下實(shí)驗(yàn)。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素。在上端放一塊含有生長(zhǎng)素的瓊脂，下端放一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂（胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時(shí)間檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，此人得出以下結(jié)論：（1）下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來自上端的瓊脂塊；（2）生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊含IAA的瓊脂塊(a)思維訓(xùn)練·評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊空白瓊脂塊(a)胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？2.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？為什么？3.如果要驗(yàn)證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？思維訓(xùn)練·評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論

不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時(shí)的情況。

結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長(zhǎng)素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端?？瞻篆傊瑝K(b)形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊實(shí)驗(yàn)前空白瓊脂塊(b)形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊實(shí)驗(yàn)后胚芽鞘既不彎曲也不生長(zhǎng)分布多生長(zhǎng)快背光側(cè)分布少生長(zhǎng)慢向光側(cè)（2）非極性運(yùn)輸（成熟組織）生長(zhǎng)素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。生長(zhǎng)素的非極性運(yùn)輸和其他有機(jī)物的運(yùn)輸沒有區(qū)別。（3）橫向運(yùn)輸：在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方（尖端），受外界某些刺激(如單側(cè)光、重力)的影響,生長(zhǎng)素也可以橫向運(yùn)輸。低高低高類別處理?xiàng)l件圖解結(jié)果遮蓋類暗箱類插片類不同處理?xiàng)l件下胚芽鞘生長(zhǎng)狀況分析①直立生長(zhǎng)②向光彎曲生長(zhǎng)①直立生長(zhǎng)②向光（小孔）彎曲生長(zhǎng)①向左彎曲生長(zhǎng)②向右彎曲生長(zhǎng)③不生長(zhǎng)不彎曲④直立生長(zhǎng)⑤向右彎曲生長(zhǎng)類別處理?xiàng)l件圖解結(jié)果移植類旋轉(zhuǎn)類不同處理?xiàng)l件下胚芽鞘生長(zhǎng)狀況分析①直立生長(zhǎng)②向左彎曲生長(zhǎng)③④中IAA含量：a=b+c且b＞c①直立生長(zhǎng)②向光彎曲生長(zhǎng)③向小孔彎曲生長(zhǎng)④向中央彎曲生長(zhǎng)三、生長(zhǎng)素的生理作用1.作用方式：給細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的作用。2.作用機(jī)制生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素受體特異性結(jié)合引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)誘導(dǎo)特定基因表達(dá)產(chǎn)生效應(yīng)3.生長(zhǎng)素的生理作用（1）細(xì)胞水平起著促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用；（2）器官水平影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等。有子番茄無子番茄生長(zhǎng)素在細(xì)胞水平起的作用，在與器官水平上發(fā)揮的作用有什么關(guān)系呢？

生長(zhǎng)素在細(xì)胞水平上發(fā)揮作用是在器官水平上發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。1.“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對(duì)比得到的？2.對(duì)于同一器官來說，生長(zhǎng)素的作用與濃度有什么關(guān)系？3.對(duì)于不同的器官來說，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度相同嗎？思考·討論·植物生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)“促進(jìn)”或“抑制”，是相對(duì)于生長(zhǎng)素處于最低濃度時(shí)各器官的生長(zhǎng)速度而言，當(dāng)生長(zhǎng)素濃度過高而“抑制”生長(zhǎng)時(shí)，器官表現(xiàn)為生長(zhǎng)速度減慢，甚至生長(zhǎng)停滯。一般表現(xiàn)為較低的濃度促進(jìn)生長(zhǎng)，濃度過高則抑制生長(zhǎng)。對(duì)于不同的器官來說，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度不同。4.生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)（1）生長(zhǎng)素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。（2）生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng)（即兩重性）敏感程度排序：根＞芽＞莖幼嫩細(xì)胞＞衰老細(xì)胞雙子葉植物＞單子葉植物不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)根的作用分析①曲線AB段表示:②B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度為：③曲線BC段表示:④C點(diǎn)的生長(zhǎng)素濃度對(duì)根生長(zhǎng)的效應(yīng)是：⑤曲線CD段表示：⑥E、F表示：在一定范圍內(nèi)，隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)；促進(jìn)根生長(zhǎng)的最適濃度；超過最適濃度，隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用逐漸減弱隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用逐漸增強(qiáng)；既不促進(jìn)，也不抑制；ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)根ＦＥ生長(zhǎng)素濃度雖然不同，但促進(jìn)效果相同。②產(chǎn)生頂端優(yōu)勢(shì)的原因：頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素逐漸向下運(yùn)輸，枝條上部的側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度較高，由于側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制，植株因而表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢(shì)。21345.生長(zhǎng)素兩重性的實(shí)例（1）頂端優(yōu)勢(shì)①概念：植物的頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，而側(cè)芽生長(zhǎng)受到抑制的現(xiàn)象。③頂端優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用a.解除頂端優(yōu)勢(shì)——去掉頂芽農(nóng)民適時(shí)摘除棉花頂芽以促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育，從而使它多開花、多結(jié)果園藝師會(huì)適時(shí)修剪景觀樹木，讓樹木發(fā)出更多的側(cè)枝，使樹型圓潤(rùn)、豐滿b.保留頂端優(yōu)勢(shì)做木材的樹木需要保留頂端優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究頂端優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生的原因12341.自然生長(zhǎng)：頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制2.去掉頂芽：側(cè)芽生長(zhǎng)快，成為側(cè)枝3.去掉頂芽，切口放含生長(zhǎng)素的瓊脂塊：側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制4.去掉頂芽，切口放不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊：側(cè)芽生長(zhǎng)快，成為側(cè)枝。（2）莖的背地性、根的向地性分析根部生長(zhǎng)素濃度：____生長(zhǎng)速度：______莖部生長(zhǎng)素濃度：____生長(zhǎng)速度：______C<DA<BA>BC<D原理：當(dāng)幼苗橫放時(shí)，由于重力的作用，生長(zhǎng)素發(fā)生橫向運(yùn)輸，在近地側(cè)濃度較高，即：B＞A，D＞C；莖對(duì)生長(zhǎng)素敏感性低，C、D兩側(cè)都是促進(jìn)作用，且D側(cè)促進(jìn)作用更強(qiáng)，使莖背地彎曲生長(zhǎng)；根對(duì)生長(zhǎng)素敏感性高，B側(cè)濃度高，抑制生長(zhǎng)，因此生長(zhǎng)速度A＞B，使根向地彎曲生長(zhǎng)，這體現(xiàn)了生長(zhǎng)素生理作用的兩重性。（3）除草劑生長(zhǎng)素濃度(mol/L)促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)O10－1010－610－2雙子葉單子葉植物的生長(zhǎng)反應(yīng)敏感程度：雙子葉植物＞單子葉植物應(yīng)用：在單子葉農(nóng)作物田里面施加適量濃度的生長(zhǎng)素類似物，除去雙子葉雜草課堂練習(xí)1.如下圖所示胚芽鞘向光性實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析各胚芽鞘生長(zhǎng)情況（圖中插入薄片為云母片，不透水）。2.如圖表示生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過程的部分相關(guān)實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（

）A.達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)中胚芽鞘的遮光部位屬于自變量B.拜爾的實(shí)驗(yàn)在有光和無光條件下胚芽鞘的彎曲方向不同C.圖③是溫特實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組，其對(duì)照組使用未接觸胚芽鞘尖端的瓊脂塊D.溫特的實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素可以通過擴(kuò)散的方式進(jìn)入瓊脂塊B

ABCDEF3.為了探究生長(zhǎng)素的作用，將去尖端的玉米胚芽鞘切段隨機(jī)分成兩組，實(shí)驗(yàn)組胚芽鞘上端一側(cè)放置含有適宜濃度IAA的瓊脂塊，對(duì)照組胚芽鞘上端同側(cè)放置不含IAA的瓊脂塊，兩組胚芽鞘下端的瓊脂塊均不含IAA。兩組胚芽鞘在同樣條件下，在黑暗中放置一段時(shí)間后，對(duì)照組胚芽鞘無彎曲生長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)組胚芽鞘發(fā)生彎曲生長(zhǎng)，如圖所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，下列敘述正確的是（）A.胚芽鞘b側(cè)的IAA含量與b'側(cè)的相等B.胚芽鞘b側(cè)與胚芽鞘c側(cè)的IAA含量不同C.胚芽鞘b'側(cè)細(xì)胞能運(yùn)輸IAA，而c'側(cè)細(xì)胞不能D.瓊脂塊d'從a'中獲得的IAA量小于a'的輸出量Db'c'a'abcdd'4.為如圖為不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)同種植物不同器官的作用效應(yīng)圖，下列敘述正確的是（

）A.c點(diǎn)后的濃度對(duì)三種器官而言