第一节 植物生长素的发现
一、 生长素的发现过程（2010重庆高考、2013安徽高考） 1．达尔文的实验 （1）实验过程及现象
胚芽鞘系列实验分析：
①②对照表明：胚芽鞘的生长不需要光照（实质是生长素的合成与光照无关，有光无光生长素合成速率一致）
①③对照表明：胚芽鞘向光弯曲生长与__________有关。 ③④对比分析表明：胚芽鞘向光弯曲生长与__________有关。
③⑤⑥对比分析表明：感受光刺激的部位是__________，弯曲生长的部位是__________。 （2）实验结论：教材P47
单侧光刺激能使____________产生某种“影响”，并传递到__________________时，造成________面比________面生长快，因而胚芽鞘出现向光性弯曲。 2．1910 鲍森．詹森的实验 （1）实验过程及现象
（2）实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”，可以透过____________传递给下部。 3．1914 拜尔的实验 （1）实验过程及现象
黑暗条件下，把胚芽鞘的尖端切下，放在一侧，则向放置尖端______________弯曲生长。 思考：拜尔的实验为什么选择黑暗的环境？
（2）结论：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的“影响”_________________________造成的。 4．1928 温特的实验 （1）实验过程及现象
（2）实验结论：
——针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论
a．生长素的产生部位——胚芽鞘尖端
b．生长素发挥作用的部位——尖端下面一段 c．感光部位——胚芽鞘尖端 5．植物激素
由植物体内产生，能从____________运送到_________，对植物的生长发育有显著影响的______________。
二 、生长素的产生、运输、分布和作用 1．产生
生长素的主要合成部位：____________________________，合成原料：_________。 2.运输 （教材p48）
方向 部 位 特 点 ①_________ ________________等只能由_________运输到_______，而不能反过来运输。极性运（方式：主动运输） 幼嫩组织中 输是由植物的遗传特性决定的，不受外界因素影响。 ②_________ 补充：横向运输 ________组织 可以通过____________运输。 只发生在胚芽鞘、根和横向运输是由单一方向的外界刺激（eg.单侧光、重力）引起；茎的尖端等细胞分裂生长素运输方向与刺激方向一致。 特别旺盛的部位 3.分布 各器官均有分布，但相对集中地分布于________的部分；如______等处。 三、植物向性运动原因分析
1、胚芽鞘（茎）的向光性原因分析 P48教材
（1）原因分析
（2）归纳总结
外因：单侧光照射
内因：生长素分布不均匀 2、茎的负向重力性、根的向重力性分析（水平放置） （1）原因分析
①②为极性运输方向 ③④为横向运输方向
（2）归纳总结
外因：单侧光照射
内因：生长素分布不均匀
（1）判断植物能否生长，要看有无生长素且能否运输到作用部位。 （2）判断植物能否弯曲，要看生长素分布是否均匀。单侧光、云母片、琼脂块、重力、旋转等都可能导致生长素分布不均匀。
（3）植物感光和感受重力的部位在尖端(芽尖、根尖等)，只有尖端处才可发生横向运输，从而导致生长素分布不均匀。
【典例1】
(经典题)用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是(→表示单侧光)
A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧ C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
四、生长素的生理作用
1、生长素的作用-------促进细胞____________
（1）作用方式：____________，而是给细胞传递调节代谢的信息。 （2）作用特点-----具有____________
（3）影响生长素生理作用的因素----------浓度、器官种类、植物种类、植物细胞的成熟情况
①浓度---------一般来说，低浓度促进生长，高浓度抑制生长
------对于同一种器官而言，生长素的作用与浓度的关系曲线解读
1）当生长素浓度__________i时均为“低浓度”， __________时才会抑制植物生长，成为“高浓度”。
2）曲线中OH段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。
3）曲线中HC段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。 4）H点表示促进生长的最适浓度为_________。 5）C点表示既不促进生长，也不抑制生长。
6）若植物幼苗出现向光性，测得向光侧生长素浓度为m，则背光测浓度范围是_______。
7）若植物水平放置，测得茎的近地侧生长素浓度为2m，则远地侧生长素浓度范围为_______。 ②器官种类
--------根、芽、茎对生长素的敏感程度曲线解读
1）不同浓度的生长素作用于同一器官上，引起的生理功效不同(低浓度促进，高浓度抑制)。
2）同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同（如生长素浓度
-6
为10mol/L，对根、芽、茎的作用分别是_________、_________、_________) 3）A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度，说明不同器官对生长素浓度敏感性不同 （敏感性大小：根_____芽_____茎），也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度不同。
4）“高浓度”生长素是指分别大于A′、B′、C′点对应的浓度，“低浓度”是指分别小于A′、B′、C′点对应的浓度，高和低是相对而言。 ③植物细胞的成熟情况（P50教材） 敏感性大小：幼嫩细胞______老细胞 ④植物种类
敏感性大小：单子叶植物______双子叶植物
--------单子叶、双子叶植物对生长素的敏感程度曲线解读
上图说明不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物较单子叶植物敏感，故可用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物地里的双子叶杂草。
【问题探究】下列哪些实例体现出了生长素作用的两重性？有何规律？
①根的向地性；②茎的背地性；③根的背光性；④茎的向光性；⑤无子果实形成；⑥顶端优势；⑦除草剂去除杂草。
答案：①③⑥能体现两重性，只要涉及到根的一般可体现两重性，因为根对生长素非常敏感。 （4）体现生长素生理作用两重性的实例 实例1：顶端优势
①定义：顶芽优先生长，________受到抑制。
②原因：顶芽产生的生长素________运输，侧芽附近生长素浓度________，发育受到抑制。 ③解除：________。
【问题探究】请运用所学知识解释自然生长的雪松呈宝塔型？
解析：自然生长的雪松顶芽产生生长素向下运输，大量积累在侧芽，使侧芽生长受抑制，顶芽下面的第一侧芽受到的抑制作用最大，越往下受抑制作用越小，进而呈现宝塔形； 实例2：根的向地性 （5）生长素类似物
①概念：具有与________相似的生理效应的化学物质。 ②种类：N AA、2，4D
③应用：a.促进________；b.促进扦插枝条________；c.获得___________。
应用1：促进扦插的枝条生根
①方法：用一定浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学下端，上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。 ②在扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这是因为芽和幼叶在生长时能产生生长素，有利于生根。
应用2：促进果实发育——获得无子果实
①原理：受精的胚珠→发育中的种子→合成生长素→ 促进子房发育果实（有子）。
②过程：未授粉雌蕊柱头→涂抹一定浓度生长素（或生长素类似物）→子房发育为果实（无子）。 应用3：既能防止落花落果，也能疏花疏果
①在农业生产上，常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以减少棉蕾棉铃脱落。
②未成熟幼果，如苹果、柑橘，常因生长素不足而大量脱落。用一定浓度的2，4-D的水溶液喷洒树冠，可大量减少落果。
五、探索促进插条生根的最适浓度
（一）提出问题：NAA促进迎春条插条生根的最适浓度是多少？ （二）作出假设：某某浓度是NAA促进迎春条插条生根的最适浓度 （三）设计实验、进行实验 1.明确实验目的，科学设计实验 （1）实验原理
①生长素类似物：具有与生长素相似生理效应的人工合成的化学物质，如2，4D和NAA等。
②生长素类似物对植物插条的生根情况有很大影响，而且用不同浓度、不同时间处理影响程度不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量越多，生长越快。 （2）实验设计遵循的原则 ①单因子变量原则
自变量：______________________ 因变量：______________________
无关变量：________、________、________等，实验中这些变量应处于________条件下。
思考：本实验设置了哪些对照实验？目的是什么？
②对照原则：预实验中需要设置_____________，在预实验的基础上正式实验时可不设置空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究NAA促进扦插枝条生根的最适浓度。 ③平行重复原则：
④科学性原则、可行性原则：在正式实验之前先做一个预实验（目地：确定最适浓度的大致范围），可以检验实验设计的科学性和可行性。 2.设计实验步骤 预实验（教材P51）：可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。 （1）枝条的选取、处理
迎春条要求：一年生的；生长状况、粗细长短大致相同；所选枝条带芽的数量和饱满程度相同。
A．枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可_______________________________。 B．一般需剪去扦插枝条的一部分叶片，其主要目的是为了减少________________。 思考：为何要选取一年生的枝条？枝条下端为何要削成斜面？
提示：因为一年生的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活。插条下端削成斜面，这样在扦插后可增加吸水和生根的面积，促进成活。
（2）配制一系列浓度梯度的NAA溶液：配制浓度为2ppm、4 ppm、6ppm、8ppm、10ppm、12ppm的一组NAA溶液；
（3）分组处理插条：分为____组，每组中加入_____根枝条。处理插条的方法：浸泡法（浓度较低）、沾蘸法（浓度较高）；注意将插条的形态学下端进行浸泡或沾蘸 （4）培养
将处理好的插条，放在________下，分组进行________（土壤栽培/水培）。 （5）观察实验现象，记录实验结果——设计表格、画曲线图等形式
正式实验（将浓度梯度变窄） 在预实验的基础上确定最适浓度为________范围间，因此在此浓度区间，以0.5 ppm为浓度梯度进行实验。 （1）枝条的选取、处理
（2）配制一系列浓度梯度为________________________________________的NAA溶液。 （3）分组处理插条：分为____组，每组中加入_____根枝条。 （4）培养
（5）观察实验现象，记录实验结果——设计表格、画曲线图等形式
NAA浓度 2.0ppm 2.5ppm 时间 （四）分析实验结果，形成结论 3.0ppm 3.5ppm 4.0ppm 4.5 ppm 5.0 ppm 5.5ppm 6.0 ppm 答案：NAA溶液的不同浓度；插条生根的数量；插条的情况（如插条种类、插条芽的数目）、浸泡时间的长短、温度；相同且适宜；蒸馏水空白对照； 7 、3；2.0ppm、2.5ppm 、3.0 ppm 、 3.5ppm 、 4.0ppm 、 4.5ppm 、5.0ppm 、5.5ppm 、6.0 ppm；9 、3； 可增加吸收水分的面积；蒸腾作用；浸泡法，沾蘸法；相同且适宜；水培 探究讨论：
（1）NAA为什么能促进扦插的枝条生根？
提示：萘乙酸(NAA)是人工合成的具有植物激素活性的植物生长调节剂，其分子结构、化学性质、生理作用及作用机理与生长素相同，属于植物生长促进剂。萘乙酸能促使植物细胞分裂，细胞伸长，因而能使植物生长加速。人们很早就知道，如果在插枝上保留正在生长的芽或幼叶时，插枝基部很容易产生愈伤组织和根。这就是因为芽和叶中产生的生长素，通过极性运输并积累在插技基部，使之得到足量的生长素。所以，在插枝基部外加植物生长素类似物（如NAA），自然促进插条生根。 （2）本实验采用了哪些对照实验法？目的是什么？
提示：本实验采用了设置清水的空白对照，目的是了解NAA对生根的影响。还设置了浓度不同的几个实验组之间的相互对照，目的是探究NAA促进扦插枝条生根的最适宜浓度。 （3）为什么要选取一年生的枝条？插条下端为什么要削成斜面？
提示：因为一年生的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活。插条下端削成斜面，这样在扦插后可增加吸水和生根的面积，促进成活。 （4）生长素的浓度越低越好吗？
提示：生长素对植物的生长具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。但并不是浓度越低越能促进生长。生长素“低浓度”促进生长是指在一定的浓度范围内，并非无条件的越低越好。“低浓度”与“高浓度”有一定的适用范围。植物的不同器官对生长素的敏感程度不同，某一浓度对根是“高浓度”，而对茎或芽是“低浓度”。因此促进不同器官生长的生长素浓度是不同的。
（5）扦插枝条内部有没有生长素？没有生长素植物会不会生长？测得的生长素的浓度是外源的还是内源的?
提示：扦插枝条内部有生长素，因为扦插枝条有幼嫩的芽、幼嫩的茎等可以产生生长素的部位。即使体内没有生长素，植物也会生长，生长素不是植物生长的唯一物质，还有赤霉素、细胞分裂素等都可以促进植物的生长。这里测得的生长素是外源的，实际的促进生长的效果应该是由外源的生长素与枝条本身存在的生长素共同作用决定的。课本P50页问题探讨，以及其它地方出现的生长素浓度与植物生长关系的曲线，所说的浓度都是外源的。 （6）影响生根的因素除了生长素的浓度还有什么因素？
提示：生长素发挥的作用因浓度、植物细胞的成熟情况、培养温度、芽体的数目、器官的种类、生长素的处理方法、浸泡晾干时间、培养方法、浓度梯度的设置等不同而有较大的差异。所以我们测得的浓度只是
高三一轮复习植物的激素调节
