生长素的发现及生理作 用、其他植物激素,生长素相关实验,1燕麦胚芽鞘系列实验分析。 生长素是科学家在研究植物向光性过程中发现的，研究向光性的材料是燕麦胚芽鞘。关于燕麦胚芽鞘向光性实验，我们主要把握如下几点： (1)植物在单侧光照射下，具有向光生长的特性向光性。 (2)产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端。 (3)感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。 (4)向光弯曲的部位是尖端下面的一段。,(5)单侧光照射能改变生长素在植物体内的分布，使向光的一侧分布得少，背光的一侧分布得多，这与生长素在植物体内横向运输和光下分解有关。 (6)生长素进行极性运输时，能促进植物的生长，其原理是增大了细胞壁的可塑性，促进细胞伸长，从而导致细胞体积增大，使植物表现出生长现象。 (7)生长素只能从植物形态学的上端向形态学下端运输，并且是逆浓度梯度运输(主动运输，消耗能量)。 (8)植物体生长旺盛的部位都可以合成生长素，特别是芽尖端的分生组织，生长素的合成不需要光照。,特别提醒： 涉及生长素的3个方面分析 (1)胚芽鞘的感光部位和发挥作用的部位。 感光部位胚芽鞘尖端。 产生生长素部位胚芽鞘尖端。 发生弯曲的部位伸长区，即尖端下面一小段。 (2)生长素分布不均的原因分析。 单方向刺激的影响：常见的有单侧光、重力、离心力等因素，使生长素在产生部位发生了横向运输，然后通过极性运输到达作用部位，使生长素分布不均，从而造成了弯曲生长。,其他人为因素：如温特将含有生长素的琼脂块故意偏放在胚芽鞘去掉尖端的横切面上，探究弯曲生长的原因，又如云母片或玻璃片的应用，也会造成生长素分布不均。 琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片等则会阻碍其运输。 生长素的产生不需要光，有无光均产生。 (3)生长素运输的方向及方式的剖析： 极性运输：生长素只能从形态学上端运往形态学下端，而不能由形态学下端运往形态学上端，即生长素的运输是极性运输，顶端优势现象能充分说明这一特点。,横向运输：单侧光照射胚芽鞘，使得生长素在从上到下进行极性运输的同时，还能进行一定程度的横向运输，从而使胚芽鞘背光侧生长素比向光侧生长素多。同理，横放的植物，由于受到重力的影响，使茎、根的近地侧生长素分布得多，远地侧生长素分布得少。 运输方式：生长素的运输在缺氧条件下会受到影响，同时，顶芽产生的生长素能逆浓度梯度向下运输并大量积累在侧芽部位，说明生长素的运输方式是主动运输。,A根水平生长，茎身上弯曲 B根水平生长，茎向下弯曲 C根向下弯曲，茎向上弯曲 D根向下弯曲，茎向下弯曲,解析： 植物随支架匀速旋转，重力对生长素的分布没有影响，根水平生长；光源随暗室旋转，茎表现为向光生长。 起始位置和终止位置相同，因此茎表现为向下弯曲生长。 答案：B,常见失分探因：不能准确判断植物生长弯曲的方向 (1)不能准确理解“暗室旋转”在题目中所表达的信息，而误认为根由于重力作用而向下弯曲。 (2)解答此类问题可依据以下方法： 一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素：能则生长；不能则既不生长也不弯曲。 二看胚芽鞘尖端以下部分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。,跟踪训练,下面是生长素发现过程中的部分实验示意图。根据图中信息判断，下列说法中不正确的是( ),A实验一证明感受单侧光刺激的是胚芽鞘尖端 B实验二证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以通过琼脂片传递给下部,C实验三证明胚芽鞘的弯曲生长，是尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的 D实验四证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质,解析：实验四缺少对照实验，不能下结论。 答案：D,生长素作用的特点两重性,下列图解中，甲图、乙图和丙图都是与生长素作用特点相关的曲线，分析如下：,1从甲图可读到以下信息： (1)生长素的功能具有两重性，即在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官的生长。 (2)同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理效应也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感度不同(敏感度大小：根芽茎)。,(3)曲线在A、B、C三点分别代表生长素对根、芽、茎的最佳促进效果，A、B、C点以前的部分体现了不同浓度生长素的促进效果，A、B、C点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。 2从乙图可以读到以下信息： 不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。根据此原理可以用一定浓度的生长素类似物溶液杀死农田中单子叶农作物中的双子叶杂草。 3从丙图可以读到以下信息： (1)曲线中H点表示促进生长的生长素最适浓度为g，在OH段随着生长素浓度增高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱。,(2)若植物幼苗出现向光性，且测得其向光侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围应为：大于m小于M(向光侧生长速度低于背光侧)。 (3)若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。,特别提醒： 不要将生长素分布多少与浓度高低的作用效果混为一谈 (1)生长素分布的多少是一个相对概念，高浓度和低浓度范围内都有生长素的多少之分； (2)而生长素作用中的高浓度和低浓度是和作用效果联系在一起的概念，高浓度一定表现为抑制，低浓度一定表现为促进。,【例2】 人工合成的生长素类似物，如2,4D、萘乙酸等，具有与生长素相似的生理效应。它们在生产上的应用很广泛。,(1)2,4D是一种最早应用的选择性除草剂，在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。单子叶农作物与双子叶杂草对2,4D浓度的反应如上图曲线所示。 从图中可以看出2,4D作用的特点是_。 图中X点(甲、乙的交点)对应的浓度对于双子叶杂草的作用效果是_，2,4D作为除草剂的最佳使用浓度是_点所对应的浓度。,近几年，媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如果某农民使用的2,4D不是假冒产品，请你分析导致作物绝产的最可能原因是_ _。 (2)2,4D还能促进插条生根。为了探索2,4D促进插条生根的最适浓度，某生物兴趣小组先做了一组梯度比较大的预实验，实验的结果如下图所示。,图中纵坐标的标识是_；推测最适浓度的大致范围在_之间。 做预实验的目的是_正式实验中要实现实验目的，最少需要设置_组实验(相对浓度梯度为1)。,解析：(1)对于生长素作用的曲线分析，要明确影响其作用的浓度范围为多少。从曲线图很容易看出2,4D溶液作用的效果具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。位于图中横线以上曲线上各点所对应浓度的作用效果均为促进效应，在横线上的交点则为既不促进也不抑制，横线以下的浓度均起到抑制效应。作为除草剂的植物激素最佳浓度为既能明显促进所要保留植物的生长，又能强烈抑制非保留植物的生长，根据题意可知左边、右边曲线分别代表双子叶杂草、单子叶农作物对2,4D浓度的反应曲线，故应选择F或D对应的浓度最佳。因为2,4D作用具有两重性，使用时要考虑浓度，过大有可能使农作物生长也受到抑制。,(2)曲线图中纵、横坐标的含义一般表示自变量和因变量(观察的指标)，而此试验的目的就是观察不同浓度的2,4D对生根的影响，所以观察的指标(纵坐标)应为根的平均数量或者平均长度。最适范围一般是预实验中最适浓度两侧浓度之间。因为有些实验过程较为复杂，需要先进行尝试性实验，即预实验来摸索实验所需的最佳条件以及自变量控制的大致范围，检测实验是否可行。由于从预实验中确定最适浓度的大致范围为26，而相对浓度梯度为1，故正式试验需要设置的浓度为2、3、4、5、6等五组实验即可。,答案：(1)具有两重性(低浓度促进生长，高浓度抑制生长) 促进 F或D 使用的浓度过高，抑制了作物的生长甚至杀死了作物 (2)平均生根条数(或平均生根长度) 26 探索实验条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性(答一点即可) 5,跟踪训练,如图表示生长素对植物某营养器官的影响。在“低浓度促进、高浓度抑制”的叙述中，高浓度、低浓度分别指( ),A大于A的浓度、小于A的浓度 B大于C的浓度、小于C的浓度 C大于B的浓度、小于B的浓度 D大于A的浓度、小于C的浓度,解析：从坐标曲线中可以看出，大于C的浓度时，生长素对器官的生长具有抑制作用，即高浓度抑制生长；小于C的浓度时，生长素对器官的生长具有促进作用，即低浓度促进生长。由此可见，高浓度与低浓度的界限是曲线与横坐标交点所对应的生长素浓度，该浓度因器官种类不同而不同。 答案：B,多种激素对植物生命活动的共同调节,1五种植物激素的比较：,2.多种激素的共同调节：在植物生长发育的过程中，任何一种生理活动都不是受单一激素控制的，而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间，有的是相互促进的；有的是相互拮抗的。举例分析如下： (1)相互促进方面的有： 促进果实成熟：乙烯、脱落酸。 促进种子发芽：细胞分裂素、赤霉素。 促进植物生长：细胞分裂素、生长素。 诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。 延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。 促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。,(2)相互拮抗方面的有： 顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。 防止器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。 种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。 叶子衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。,特别提醒： 与各种植物相联系的6点提示： (1)植物激素是在植物体的一定部位合成的微量有机物，激素种类不同，化学本质不同。 (2)生长素有极性运输的特点，其他植物激素没有。 (3)植物激素具有远距离运输的特点，激素种类不同，运输的方式和方向不一定相同。 (4)植物激素具有调节功能，不参与植物体结构的形成，也不是植物的营养物质。 (5)利用生长素类似物处理植物比用天然的生长素更有效，其原因是人工合成的生长素类似物具有生长素的作用，但植物体内没有分解它的酶，因而能长时间发挥作用。,(6)植物不同的生长发育时期以及不同的生理过程，各种激素所起的作用是不同的，有主次之分，如： 果实发育主要是生长素的作用，果实成熟主要是乙烯的作用。 生长素促进细胞伸长，即体积增大，细胞分裂素促进细胞分裂，即细胞数目增多，二者共同促进植株生长。,【例3】 (2013惠州二模)对生长素的叙述，正确的是( ) A顶芽生长占优势时侧芽生长素合成受到抑制 B燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关 C草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关 D温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输,解析：顶端优势是指顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽部位生长素含量过高，出现顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象，并非抑制侧芽生长素的合成，A错误；极性运输属于主动运输，与光照方向无关，B正确；生长素能促进果实发育，乙烯促进果实成熟，故草莓果实的自然生长过程与生长素有关，C错误；主动运输是跨膜运输的方式，琼脂块没有生物膜结构，D错误。 答案：B,跟踪训练,分析有关科学探究的资料，回答问题： 赤霉素能促进豌豆茎节间的伸长，生长素也可以促进茎的伸长。某同学设计了如下的实验，探究赤霉素与生长素具有协同作用(是指两种或多种物质协同地起作用，其效果比每种物质单独起作用的效果之和大得多的现象)。实验处理和实验结果如下图：,