高三生物一轮复习：生长素的发现和作用

1、第三章 植物的激素调节 高三一轮复习 第第1节生长素的发现和作用节生长素的发现和作用 考纲解读 植物生长素的发现和作用 B 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作 用（实验） B 复习建议复习建议: 本知识点少而集中，所以考生在复习时应该与植物的相关本知识点少而集中，所以考生在复习时应该与植物的相关 性试验结合复习。性试验结合复习。 理解并掌握理解并掌握植物的向光性、茎的背地性和根的向地性植物的向光性、茎的背地性和根的向地性原理原理 是复习好本节的关键。是复习好本节的关键。 知识网络 生长素生长素 作用作用 植物生长素的植物生长素的 发现过程发现过程 探究植物生长调节剂探究植物生长调节剂 对扦插

2、枝条生根的作对扦插枝条生根的作 用用 两重性两重性顶端优势顶端优势 产生部位产生部位 运输方式运输方式 分布分布 原理原理 方法步骤方法步骤 结果与结论结果与结论 向光性：向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向在单侧光的照射下，植物朝向光源方向 生长的现象。生长的现象。 达尔文的实验（达尔文的实验（1880年）年） 一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程 弯向光源生长弯向光源生长 不生长不生长 不弯曲不弯曲 实验：实验： 直立生长直立生长 弯向光源弯向光源 生长生长 第1组 第4组第3组 第2组 感受单侧光刺激的是感受单侧光刺激的是 ， 向光弯曲生长的是向光弯曲生长的是 ， 胚芽鞘尖端胚

3、芽鞘尖端 尖端下面的一段（伸长区）尖端下面的一段（伸长区） 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸，就向下面的伸 长区传递某种长区传递某种“影响影响”，造成，造成伸长区背光面比向伸长区背光面比向 光面生长快光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 提出：提出： 背光面背光面向光面向光面 詹森的实验（詹森的实验（1910年）年） 胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片琼脂片传递给下部。传递给下部。 实验：实验： 结论：结论： 拜尔的实验（拜尔的实验（1914年）年） 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激胚芽鞘的弯曲生

4、长，是因为尖端产生的刺激 在其下部在其下部分布不均匀分布不均匀造成的。造成的。 实验：实验： 结论：结论： 黑暗黑暗 温特的实验（温特的实验（1928年）年） 实验：实验： 造成胚芽鞘弯曲的造成胚芽鞘弯曲的“刺激刺激”是一种化学物质。是一种化学物质。 温特将该化学物质命名为生长素。温特将该化学物质命名为生长素。 结论：结论： 温特从植物中 提取出了这 样的物质吗? 1934年从年从人尿中人尿中分离提纯了具有生长素效应分离提纯了具有生长素效应 的化学物质，鉴定发现为吲哚乙酸（的化学物质，鉴定发现为吲哚乙酸（IAA）。）。 生长素的分离提纯生长素的分离提纯 1944年，从高等植物中分离出年，从高等

5、植物中分离出IAA。 IAA化学元素组成：化学元素组成：C 、H 、O、 N 吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAAIAA） 苯乙酸（苯乙酸（PAAPAA）吲哚丁酸（吲哚丁酸（IBAIBA） 具有生长素效应的还有： 植物向光性的原因 植物的向光性是由于植物的向光性是由于生长生长 素分布不均匀素分布不均匀造成的造成的: 单侧光照射后，单侧光照射后，胚芽鞘背胚芽鞘背 光一侧的生长素含量多于光一侧的生长素含量多于 向光一侧向光一侧，因为引起两侧，因为引起两侧 的的生长不均匀生长不均匀，从而造成，从而造成 向光弯曲。向光弯曲。 显微镜观察表明：在弯曲的苗中，显微镜观察表明：在弯曲的苗中， 背光面的细胞要长得多背光

6、面的细胞要长得多，也就是生，也就是生 长得快。长得快。 生长素促进生长的机理：生长素促进生长的机理：促进细胞伸长促进细胞伸长 问题问题1：生长素是如何造成伸长区背光面比：生长素是如何造成伸长区背光面比 向光面生长快的呢？向光面生长快的呢？ 光不影响生长素的产生，光不影响生长素的产生， 而是影响生长素的横向运输而是影响生长素的横向运输. . 尖端：尖端：产生生长素产生生长素，能感光能感光 （生长素横向运输：（生长素横向运输：向光侧向光侧背光侧背光侧） 尖端下部伸长区：生长部位。尖端下部伸长区：生长部位。 不能感光，生长素只可纵向向下运输不能感光，生长素只可纵向向下运输 问题问题2：胚芽鞘尖端的生

7、长素为什么会分布：胚芽鞘尖端的生长素为什么会分布 不均匀呢？不均匀呢？ 光 结论结论:单侧光照射后，生长素由单侧光照射后，生长素由向光侧向背光侧进向光侧向背光侧进 行横向运输行横向运输，导致生长素分布不均匀（，导致生长素分布不均匀（背光侧多背光侧多 于向光侧于向光侧）。）。 弯向光源生长弯向光源生长 直立生长直立生长 直立直立生长生长 图图1 图图2 图图3 含生长含生长 素素 的琼脂的琼脂 块块 胚芽鞘胚芽鞘 锡箔纸锡箔纸 切掉胚芽鞘切掉胚芽鞘 尖端尖端 胚芽鞘胚芽鞘 尖端尖端 胚芽鞘胚芽鞘 尖端下部尖端下部 图图4 图图5 图图6 图图7 图图8 直立生长直立生长 图图9 向右弯曲生长向右

8、弯曲生长 云母片云母片 1、产生的部位： 主要有幼嫩的主要有幼嫩的芽芽、叶叶和发育中的和发育中的种子种子 2、分布： 植物体各器官都有分布植物体各器官都有分布, ,但相对集但相对集 中地分布在中地分布在生长旺盛生长旺盛的部位，如的部位，如 芽和根顶端的分生组织、形成层、芽和根顶端的分生组织、形成层、 发育中的种子和果实等。发育中的种子和果实等。 二、生长素的的产生、分布和运输二、生长素的的产生、分布和运输 3、运输： 形态学上端： 正常生长状况 下向上的一端 形态学下端： 正常生长状况 下向下的一端 （1）极性运输）极性运输： 胚芽鞘、芽、胚芽鞘、芽、 幼叶和幼根中幼叶和幼根中 方向：方向：只

9、能从形态学上端运输到形只能从形态学上端运输到形 态学下端态学下端 方式：方式：主动运输。主动运输。 形态学上端形态学上端 形态学下端形态学下端 形态学下端形态学下端 形态学上端形态学上端 （2）非极性运输）非极性运输 在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输 （3）横向运输）横向运输 在单侧光照射时，在在单侧光照射时，在极性运输的同时产生极性运输的同时产生 了一定程度的横向运输了一定程度的横向运输，使背光侧比向光侧分，使背光侧比向光侧分 布多布多 在重力的影响之下，植物在重力的影响之下，植物近地侧比背地侧近地侧比背地侧 分布多。分布多。 在向心力的影响之下，生长素的分布也出现不在向心力

10、的影响之下，生长素的分布也出现不 均匀现象均匀现象 图图3 运输方式：主动运输运输方式：主动运输 横向运输横向运输 极性运输（纵向运输）极性运输（纵向运输） 生长素生长素 运输方向运输方向 胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端 尖端下面伸长区的部分尖端下面伸长区的部分 主动运输主动运输 极性运输极性运输 横向运输横向运输 感光部位：感光部位： 弯曲的部位弯曲的部位: 合成生长素的部位：合成生长素的部位： 生长素的作用部位：生长素的作用部位： 生长素运输方式：生长素运输方式： 生长素运输方向：生长素运输方向： 小结小结 胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端 尖端的下部尖端的下部 三、生长素作用的生理作用三、生长素作用的生理作用

11、 （3）、器官种类：）、器官种类： （1）、生长素浓度）、生长素浓度: 2、两重性的相关因素、两重性的相关因素 （2）、植物细胞成熟情况：）、植物细胞成熟情况： 一般情况下，生长素在浓度较低时促进一般情况下，生长素在浓度较低时促进 生长；在浓度过高时则会抑制生长，甚生长；在浓度过高时则会抑制生长，甚 至杀死植物。至杀死植物。 幼嫩细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝。幼嫩细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝。 （敏感度：幼嫩细胞（敏感度：幼嫩细胞 不同器官对生长素反应的不同器官对生长素反应的敏感度敏感度不一样。不一样。 （敏感度：根（敏感度：根芽芽茎）茎） （4）、植物种类：）、植物种类： 不同植

12、物不同植物对同一浓度生长素的反应不同：双对同一浓度生长素的反应不同：双 子叶植物较为敏感；单子叶植物较不敏感子叶植物较为敏感；单子叶植物较不敏感 （敏感度：双子叶单子叶）（敏感度：双子叶单子叶） 应用：麦田除草应用：麦田除草 单子叶单子叶 植物植物 双子叶双子叶 植物植物 （1）顶端优势）顶端优势 概念：概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现 象。象。 形成原因：形成原因： 顶芽产生的生长素向下运输，大量顶芽产生的生长素向下运输，大量 地积累在侧芽部位，侧芽对生长素浓度地积累在侧芽部位，侧芽对生长素浓度 又比较敏感，使侧芽的生长受到抑制的又比较敏

13、感，使侧芽的生长受到抑制的 缘故。缘故。 解除方法：解除方法：去掉顶芽去掉顶芽 3、两重性的典型例子：、两重性的典型例子： 现象现象： 松柏类植物表现为明显的松柏类植物表现为明显的 宝塔形宝塔形 顶端优势原理的应用顶端优势原理的应用： 棉花打顶、果树整枝修剪、茶树摘心棉花打顶、果树整枝修剪、茶树摘心 促进生长促进生长 四、生长素类似物四、生长素类似物 是是人工合成人工合成的化学物质，生理作用与生长的化学物质，生理作用与生长 素类似，但不容易被降解，因此效果稳定，在素类似，但不容易被降解，因此效果稳定，在 生产上有广泛的应用。生产上有广泛的应用。 如：如：萘乙酸萘乙酸（NAA）、）、2,4D等。

14、等。 应用：防止果实和叶片的脱落应用：防止果实和叶片的脱落 促进结实促进结实 获得无籽果实获得无籽果实 促使扦插枝条生根促使扦插枝条生根 1、防止落花、落果、防止落花、落果 2、获得无子果实（无籽蕃茄）、获得无子果实（无籽蕃茄） 用用一定浓度一定浓度的生长素刺的生长素刺 激激未受粉未受粉的雌蕊柱头或子房的雌蕊柱头或子房 而获得的，其原理是应用而获得的，其原理是应用生生 长素能促进果实发育长素能促进果实发育的生理的生理 作用。作用。 较低浓度（适宜浓度）时：较低浓度（适宜浓度）时： 促进生长促进生长促进细胞伸长生长促进细胞伸长生长 促进果实发育促进果实发育 促进子房壁生长促进子房壁生长 花柱 子

15、房 柱头 雌蕊 花药 花丝 雄蕊 胚珠胚珠 (含卵细胞含卵细胞) 子房壁子房壁 果皮果皮 种子种子 果实果实 子房子房 子房壁子房壁 胚珠胚珠 种子种子 合成合成 生长素生长素 刺激刺激 果皮果皮 果实果实 受粉受粉 若人工对子房壁或柱头涂抹适宜浓度生长素，若人工对子房壁或柱头涂抹适宜浓度生长素， 可使未受粉子房发育成为无籽果实可使未受粉子房发育成为无籽果实 培育过程培育过程 秋水仙素处理秋水仙素处理 二倍体二倍体 联会紊乱联会紊乱 2N 2N4N 3N2N 3 3、除草剂、除草剂 高浓度高浓度2,4-D2,4-D溶液溶液 原理：双子叶植物较为敏感；原理：双子叶植物较为敏感； 单子叶植物较不敏

16、感单子叶植物较不敏感 4、促进幼苗生根促进、促进幼苗生根促进插条插条生根生根 5、 探究活动：探究活动： 生长素类似物促进生长素类似物促进条生根的最适浓度条生根的最适浓度 哪个浓度最哪个浓度最 适合呢？适合呢？ 不同植物最不同植物最 适浓度相同适浓度相同 吗吗? ? 扦插（富贵竹）扦插（富贵竹） -萘乙酸（萘乙酸（NAANAA）、）、2 2、4 4D D 生长素类似物生长素类似物 具有与具有与IAAIAA相似的生理效应相似的生理效应 u 探究活动：探究活动： 目的：目的：生长素类似物促进扦插枝条生根的最生长素类似物促进扦插枝条生根的最 适浓度？适浓度？ 取材：取材：生长旺盛的一年生枝条。枸杞、

17、垂叶榕、生长旺盛的一年生枝条。枸杞、垂叶榕、 叶子花（勒杜鹃）、叶子花（勒杜鹃）、 垂柳。垂柳。 2、实验过程、实验过程 材料处理：材料处理： 每插条保留每插条保留3-43-4个芽（产生生长素，促进生根）个芽（产生生长素，促进生根） 形态学上端平切，形态学下端斜切形态学上端平切，形态学下端斜切 去掉大叶片（防止蒸腾作用）去掉大叶片（防止蒸腾作用） 方法：方法：浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好 的的2，4-D溶液中，深约溶液中，深约3cm，处理，处理3小时。小时。 处理完毕进行扦插处理完毕进行扦插 。 沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药沾蘸法：把插条基部在浓度较高的

18、药 液中蘸一下（约液中蘸一下（约5s5s），深约），深约1.5cm1.5cm即可。即可。 2 mg.l- 1 3 mg.l- 1 4 mg.l- 1 5 mg.l- 1 6 mg.l- 1 7 mg.l-1 8 mg.l- 1 -不生不生 根根 生根生根 明显明显 生根生根- -不生不生 根根 不生不生 根根 生根生根生根生根 明显明显 生根生根 不生不生 根根 不生不生 根根 生根生根生根生根 2cm2cm 生根生根生根生根不生不生 根根 枸杞枸杞 不用生长素类似物，先长芽，还没长根不用生长素类似物，先长芽，还没长根 垂柳垂柳 2 mg.l-1 3 mg.l-1 4 mg.l-1 5 mg.

19、l-1 6 mg.l-1 7mg.l-1 8 mg.l-1 下图示三枝葡萄插条，其中下图示三枝葡萄插条，其中 (1)最易成活的是最易成活的是_，原因是，原因是_。 (2)不易成活的是不易成活的是_，原因是，原因是_。 (3)不能成活的是不能成活的是_，原因是，原因是_ 。 甲甲 乙乙 丙丙 思考题：思考题： 一、一、生长素的生理作用生长素的生理作用 二、二、生长素类似物在农业上的应用生长素类似物在农业上的应用 两重性：两重性： 既能促进生长，也能抑制生长；既能促进生长，也能抑制生长； 既能促进发芽，也能抑制发芽；既能促进发芽，也能抑制发芽； 既能防止落花落果，也能疏花疏果既能防止落花落果，也能

20、疏花疏果 防止果实和叶片的脱落防止果实和叶片的脱落 促进结实、获得无籽果实促进结实、获得无籽果实 促使扦插枝条生根促使扦插枝条生根 小结 如果你是一个卖豆芽的农民，你如果你是一个卖豆芽的农民，你 打算有什么浓度的生长素类似物溶液打算有什么浓度的生长素类似物溶液 处理豆芽，才让你的豆芽卖个好价钱？处理豆芽，才让你的豆芽卖个好价钱？ 思考题：思考题： 豆芽要卖个好价钱，必须豆芽要卖个好价钱，必须根短、根短、 芽肥芽肥，因此选取的生长素类似物的，因此选取的生长素类似物的 浓度刚好是促进芽的生长，但抑制浓度刚好是促进芽的生长，但抑制 根的生长，大约在根的生长，大约在10-8mol/L。 2009年江苏高考，9题 9下列有关植物激素调节的叙述，正确的是 可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长，使植 物增高 在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同 配比会影响组织分化 使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的 2,4-D浓度相同 在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输 ，根失去了向地生长的特性 A B C D A 2010年江苏高考，年江苏高考，23题题 BD 30（7分）人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组分）人工合成的植物激素