植物生长素的发现

1、根向下生长根向下生长向向日日葵葵向向光光向向上上生生长长 当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？”为什么植物的根总是向下，而芽总是向上、向光生长？根向下，芽向上、向光生长。根向下，芽向上、向光生长。第第1 1节节 植物生长素的发现植物生长素的发现一、植物激素的发现过程一、植物激素的发现过程二、生长素的产生、运输和分布二、生长素的产生、运输和分布 达尔文不仅观达尔文不仅观察到了植物的芽总察到了植物的芽总是向光生长这一现是向光生长这一现象，而且进行了实象，而且进行了

2、实验，提出了自己的验，提出了自己的看法。看法。( (一一) ) 生长素的发现过程生长素的发现过程达达尔尔文文向向光光性性实实验验示示意意图图 达尔文实验结论：燕麦胚芽鞘尖端可能产生达尔文实验结论：燕麦胚芽鞘尖端可能产生某种物质，并向下运输促进了燕麦胚芽鞘的生长某种物质，并向下运输促进了燕麦胚芽鞘的生长及向光弯曲。及向光弯曲。 达尔文实验表明燕麦的胚芽鞘产生了某种达尔文实验表明燕麦的胚芽鞘产生了某种刺激，但这种刺激是什么呢？刺激，但这种刺激是什么呢？詹森实验詹森实验及其结论詹森实验及其结论实验方法实验方法: : (1) (1)将胚芽鞘将胚芽鞘切去尖端切去尖端, ,观察其生长状况；观察其生长状况；

3、 (2)(2)切下尖端切下尖端, ,在尖端和尖端下方放琼脂块在尖端和尖端下方放琼脂块, ,观察观察其生长状况。其生长状况。 实验现象实验现象: :切去尖端的胚芽鞘不生长，而切去尖端的胚芽鞘不生长，而切下胚芽鞘尖端，在尖端和尖端下方放琼脂块切下胚芽鞘尖端，在尖端和尖端下方放琼脂块的可弯向光源生长。的可弯向光源生长。 实验结论：胚芽鞘尖端产生的刺激可以实验结论：胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂快传递给下部。透过琼脂快传递给下部。拜尔实验及其结论拜尔实验及其结论 实验现象实验现象: :在黑暗环境下，切下尖端放在一侧，在黑暗环境下，切下尖端放在一侧，造成胚芽鞘弯曲生长，有尖端的一侧生长快。造成胚芽鞘弯

4、曲生长，有尖端的一侧生长快。 实验方法实验方法: :在黑暗条件下在黑暗条件下, ,切下尖端放在一侧切下尖端放在一侧, ,观察胚芽鞘的生长状况。观察胚芽鞘的生长状况。 实验结论实验结论: :胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。的刺激在其下部分布不均匀造成的。温特实验及其结论温特实验及其结论 实验方法实验方法: :切下尖端放在琼脂快上，把放切下尖端放在琼脂快上，把放置过尖端的琼脂快和空白琼脂快各放在切去置过尖端的琼脂快和空白琼脂快各放在切去尖端的胚芽鞘一侧。尖端的胚芽鞘一侧。 实验结论实验结论: :造成胚芽鞘的弯曲生长的刺激是造成胚芽鞘的弯曲

5、生长的刺激是一种化学物质，类似动物激素，命名为一种化学物质，类似动物激素，命名为“生长生长素素”。 实验现象实验现象: :放空白琼脂快的不生长不弯曲，放空白琼脂快的不生长不弯曲，放接触过尖端的琼脂快的胚芽鞘弯曲生长，弯向放接触过尖端的琼脂快的胚芽鞘弯曲生长，弯向对侧生长。对侧生长。 这种物质在这种物质在19341934年由荷兰科学家从植物体中年由荷兰科学家从植物体中分离出来分离出来, ,实质是吲哚乙酸实质是吲哚乙酸, ,因其有促进植物生长因其有促进植物生长的作用的作用, ,因而取名为生长素因而取名为生长素, ,后来后来, ,通过进一步的研通过进一步的研究究, ,还发现生长素有其他的生理作用。还

6、发现生长素有其他的生理作用。HCCHCHCHCCCNHCH2COOH吲哚乙酸结构式吲哚乙酸结构式 缺乏对照实验缺乏对照实验 提示：用未经胚芽鞘处理的琼脂处理。提示：用未经胚芽鞘处理的琼脂处理。 结果预测：植物不生长也不弯曲。结果预测：植物不生长也不弯曲。温特实验温特实验有什么不足？结论有什么不足？结论如何？如何？琼脂块对照实验琼脂块对照实验 接触过胚芽鞘的琼脂块会使植物弯曲生长。接触过胚芽鞘的琼脂块会使植物弯曲生长。实验结论实验结论: :胚芽鞘确实能产生某种物质，影响植物的生长。胚芽鞘确实能产生某种物质，影响植物的生长。 没接触过胚芽鞘的琼脂块不能使植物弯曲生长。没接触过胚芽鞘的琼脂块不能使植

7、物弯曲生长。实验现象实验现象: :1. 1.尖端是指顶端尖端是指顶端1mm1mm范围内，是感受单侧光刺范围内，是感受单侧光刺激和产生生长素的部位。激和产生生长素的部位。2.2.尖端以下数毫米是胚芽鞘的生长部位，即向尖端以下数毫米是胚芽鞘的生长部位，即向光弯曲的部位。光弯曲的部位。胚芽鞘的两个重要部位：胚芽鞘的两个重要部位：向光弯曲的三点含义：向光弯曲的三点含义： 1. 1.生长素在茎尖能进行横向运输，如果没有这生长素在茎尖能进行横向运输，如果没有这种横向运输，就不会有背光一侧生长素分布多；种横向运输，就不会有背光一侧生长素分布多；2.2.生长素有极性运输的能力。如果没有极性运生长素有极性运输的

8、能力。如果没有极性运输，发生弯曲的部位就不可能在茎尖下部，向输，发生弯曲的部位就不可能在茎尖下部，向光弯曲也无法解释；光弯曲也无法解释；3.3.生长素作用的机理以促进细胞的纵向伸长较生长素作用的机理以促进细胞的纵向伸长较快。快。( (二二) )其他的植物激素其他的植物激素 植物生长物质植物生长物质: :具有调节植物生长发育的一些具有调节植物生长发育的一些生理活性物质生理活性物质, ,包括植物激素和植物生长调节剂。包括植物激素和植物生长调节剂。 植物激素植物激素: :在植物体内合成的在植物体内合成的, ,可以移动的可以移动的, ,对对生长发育产生显著作用的微量有机物。生长发育产生显著作用的微量有

9、机物。 植物生长调节剂植物生长调节剂: :人工合成的具有类似植物激人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。素生理活性的化合物。1. 1.植物激素及相关概念植物激素及相关概念2. 2.其他植物激素的主要种类其他植物激素的主要种类 赤霉素类赤霉素类 细胞分裂素类细胞分裂素类 脱落酸类脱落酸类 乙烯类乙烯类 芸苔素内酯类芸苔素内酯类脱落酸脱落酸赤霉素对矮化豌豆幼苗茎伸长的作用赤霉素对矮化豌豆幼苗茎伸长的作用赤赤霉霉素素处处理理二、生长素的产生、运输和分布二、生长素的产生、运输和分布1. 1.产生部位产生部位: : 主要由具有分生能力的组织产生，如叶原主要由具有分生能力的组织产生，如叶原基、嫩叶和

10、发育着的种子基、嫩叶和发育着的种子. .由色氨酸经过一系列由色氨酸经过一系列变化而形成。变化而形成。 某些寄生和共生的微生物也能产生生长素，某些寄生和共生的微生物也能产生生长素，并对寄主的生长产生影响。如豆科植物的根瘤并对寄主的生长产生影响。如豆科植物的根瘤在形成过程中与根瘤菌产生的生长素有关。还在形成过程中与根瘤菌产生的生长素有关。还有一些植物肿瘤的形成与病原菌侵入后产生生有一些植物肿瘤的形成与病原菌侵入后产生生长素有关。长素有关。2.2.分布部位：分布部位： 主要在生长旺盛部位，如胚芽鞘、芽和根主要在生长旺盛部位，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织，形成层、受精后的子房、幼嫩尖的分生组织，形成层

11、、受精后的子房、幼嫩种子禾谷类的层间分生组织等。种子禾谷类的层间分生组织等。 衰老组织和器衰老组织和器官中含量较少。官中含量较少。3.3.生长素的运输：生长素的运输： 主动运输，呼吸作用为其提供能量。因此主动运输，呼吸作用为其提供能量。因此在缺氧、温度过高或过低时都会严重抑制生长在缺氧、温度过高或过低时都会严重抑制生长素的极性运输。一些抗生素类也能抑制生长素素的极性运输。一些抗生素类也能抑制生长素的极性运输。的极性运输。运输方向：运输方向：极性运输为主，横向运输为辅。极性运输为主，横向运输为辅。运输方式运输方式: : 横向运输：横向运输：发生在产生生长素的尖端的部分，发生在产生生长素的尖端的部

12、分，生长素在外界条件的影响下（如光、重力），可生长素在外界条件的影响下（如光、重力），可以在尖端发生从一侧向另一侧的运输，如单侧光以在尖端发生从一侧向另一侧的运输，如单侧光照射胚芽鞘的尖端时，生长素在尖端发生从向光照射胚芽鞘的尖端时，生长素在尖端发生从向光的一侧向背光的一侧的横向运输，造成生长素在的一侧向背光的一侧的横向运输，造成生长素在尖端的分布不均匀。尖端的分布不均匀。 注意：注意：在尖端以下的部分，生长素不发生横向运输。在尖端以下的部分，生长素不发生横向运输。生生长长素素由由上上向向下下运运输输上上下下上上下下含有生长素的琼脂块含有生长素的琼脂块生长素极性运输示意图生长素极性运输示意图

13、极性运输：极性运输：生长素一般只能从高等植物的生长素一般只能从高等植物的形态学上端向形态学下端运输，即从茎的尖端向形态学上端向形态学下端运输，即从茎的尖端向根的方向运输，从根尖的方向向茎的方向运输。根的方向运输，从根尖的方向向茎的方向运输。形形态态学学上上端端形形态态学学下下端端植植物物的的茎茎尖尖形形态态学学下下端端形形态态学学上上端端植植物物的的根根尖尖 生长素的极性传导，既向极性运输，主要生长素的极性传导，既向极性运输，主要是对顶芽产生的生长素而言。顶芽是产生生长是对顶芽产生的生长素而言。顶芽是产生生长素的中心。生长素的运输在胚芽鞘内是通过薄素的中心。生长素的运输在胚芽鞘内是通过薄壁组织

14、。在茎中是通过韧皮部。在叶子里是通壁组织。在茎中是通过韧皮部。在叶子里是通过叶脉。运输速度在胚芽鞘和茎内大约为过叶脉。运输速度在胚芽鞘和茎内大约为1- 1-1.5cm/h1.5cm/h（燕麦胚芽鞘为（燕麦胚芽鞘为1.2cm/h1.2cm/h）。）。( (一一) )植物激素的发现过程植物激素的发现过程 1. 1.生长素的发现过程生长素的发现过程 达尔文实验、詹森实验、拜尔实验、温特实验达尔文实验、詹森实验、拜尔实验、温特实验 2. 2.其他的植物激素其他的植物激素 赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、芸薹素赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、芸薹素内酯内酯( (二二) )生长素的产生运输和分布生长素

15、的产生运输和分布1. 1.产生部位产生部位: :具有分生能力的组织具有分生能力的组织2. 2.分布部位分布部位: :生长旺盛部位生长旺盛部位3. 3.生长素的运输：极性运输生长素的运输：极性运输, ,横向运输横向运输, ,主动运输主动运输（2008 2008 江苏）将生长素正确处理过的江苏）将生长素正确处理过的插条，置于适宜的条件下，其生根状况插条，置于适宜的条件下，其生根状况是（是（ ）A.A.形态学下端生根形态学下端生根 B.B.两端都生根，形态学下端数量较多两端都生根，形态学下端数量较多C.C.形态学上端生根形态学上端生根 D.D.两端都生根，数量基本一致两端都生根，数量基本一致B 解析

16、：生长素能促进扦插的枝条生根，用生解析：生长素能促进扦插的枝条生根，用生长素正确处理过的插条，它的形态学的上端和下长素正确处理过的插条，它的形态学的上端和下端都可以生根，又因为生长素在植物体内由形态端都可以生根，又因为生长素在植物体内由形态学的上端向形态学的下端运输，并促进生根，所学的上端向形态学的下端运输，并促进生根，所以下端生根的数量相对较多。以下端生根的数量相对较多。（2008 2008 广东）水平放置在地面的植株，一段广东）水平放置在地面的植株，一段时间生根，会发生的现象是（时间生根，会发生的现象是（ ）A.A.靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度高

17、，根向下弯曲生长高，根向下弯曲生长B.B.靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度低，根向下弯曲生长低，根向下弯曲生长C.C.远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度高，茎向上弯曲生长高，茎向上弯曲生长D.D.远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度高，茎向下弯曲生长高，茎向下弯曲生长A 解析：在重力作用下，在近地侧生长素分布的多，解析：在重力作用下，在近地侧生长素分布的多，其浓度高，根对生长素敏感，较高浓度的生长素抑制其浓度高，根对生长素敏感，较高浓度的生长素抑制了近地侧根的生长，发生根向下弯曲生

18、长的现象。了近地侧根的生长，发生根向下弯曲生长的现象。 1.下列关于植物激素的叙述中，错误的是（下列关于植物激素的叙述中，错误的是（ ） A.A.赤霉素能促进细胞伸长赤霉素能促进细胞伸长 B.B.细胞分裂素合成于植物体任何部位细胞分裂素合成于植物体任何部位 C.C.乙烯是一种气体激素乙烯是一种气体激素 D.D.脱落酸能抑制细胞分裂脱落酸能抑制细胞分裂B 2. 在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每旋转器上水平旋转，保持每1515分钟均速转一周，分钟均

19、速转一周，一星期后幼苗生长状况为一星期后幼苗生长状况为( )( )B A B C D E 3. 请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为云母片）。云母片）。A A图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长B B图胚芽鞘背光源弯曲生长图胚芽鞘背光源弯曲生长C C图胚芽鞘不弯曲不生长图胚芽鞘不弯曲不生长D D图胚芽鞘直立生长图胚芽鞘直立生长E E图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长 4. 用同位素用同位素1414C C标记的吲哚乙酸来处标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射是否含有放射1414C

20、C的吲哚乙酸存在，枝的吲哚乙酸存在，枝条及位置如右图。下列有关处理方法条及位置如右图。下列有关处理方法及结果叙述正确的是及结果叙述正确的是 ( ) ( ) A.A.处理甲图中处理甲图中A A端端, ,不可能在甲图中不可能在甲图中B B端探测到端探测到1414C C的存在的存在B.B.处理乙图中处理乙图中A A端，能在乙图的端，能在乙图的B B端探测到端探测到1414C C的存在的存在C.C.处理乙图中的处理乙图中的B B端，能在乙图中端，能在乙图中A A端探测到端探测到1414C C的存在的存在D.D.处理甲图中的处理甲图中的B B端，能在甲图中端，能在甲图中A A端探测到端探测到1414C

21、C的存在的存在C5. 植物顶芽的生长素可以向生长素深度比它高的植物顶芽的生长素可以向生长素深度比它高的侧芽部位运输。同时，在缺氧的条件下会严重阻侧芽部位运输。同时，在缺氧的条件下会严重阻碍其运输。这说明生长素的运输属于碍其运输。这说明生长素的运输属于 ( ) ( ) A.A.自由扩散自由扩散 B.B.协助扩散协助扩散 C.C.主动运输主动运输 D.D.渗透作用渗透作用C6. 一只正在发育的桃子被虫蛀了，结果桃子停止一只正在发育的桃子被虫蛀了，结果桃子停止发育，虫蛀的部位最可能是发育，虫蛀的部位最可能是 ( ) ( ) A.A.果肉果肉 B.B.柱头柱头 C.C.子房壁子房壁 D.D.种子种子D

22、练习练习基础题基础题: : 在居室内养花在居室内养花, ,花盆往往要放在窗户附近花盆往往要放在窗户附近有阳光处。有的书上建议每星期旋转四分之一有阳光处。有的书上建议每星期旋转四分之一周周, ,这个建议有什么科学依据这个建议有什么科学依据? ? 提示：提示：可以使植株接受比较均匀的阳光可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲株弯曲 。课外扩展课外扩展 关于激素水果会使儿童性早熟的传闻屡见不鲜。关于激素水果会使儿童性早熟的传闻屡见不鲜。不过生物学家却指出，这种说法毫无根据。由于植不过生物学家却指出，这种说法毫无根据。由于植物激素与动物激素在结构上的差异，植物激素只能物激素与动物激素在结构上的差异，植物激素只能作用于植物体