第3章　植物的激素调节

第1节　植物生长素的发现

一、生长素的发现过程

1．达尔文实验。

(1)发现问题：植物的向光性，即在________的照射下，植物朝向______方向生长的现象。

(2)进行实验。

①取材：金丝雀草的胚芽鞘。

②条件：单侧光照射。

③操作及现象。

　　(3)得出结论。

胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端下部，感受光刺激的部位是____________，单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当传递到胚芽鞘尖端以下时，会造成背光面比______生长快，因而出现向光性弯曲。

2．鲍森·詹森的实验。

(1)实验过程及现象。

现象：____________　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。

(如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片，胚芽鞘生长情况一样吗？________________________。)

3．拜尔的实验。

(1)实验过程与现象。

实验条件：______中。

(2)实验结论。

胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部__________造成的。

4．温特的实验。

结论：胚芽鞘尖端能产生某种化学物质，会造成胚芽鞘弯曲生长。这种化学物质被命名为________。

5．1946年人们才分离并鉴定出生长素的化学本质为________。

6．植物激素的含义：由________产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的________有显著影响的微量有机物。

答案：1．(1)单侧光　光源　(2)③向光弯曲生长　不生长不弯曲　直立生长　向光弯曲生长　(3)胚芽鞘的尖端　向光面

2．(1)不生长不弯曲　向光弯曲生长　(2)琼脂片　不一样。胚芽鞘不生长不弯曲

3．(1)黑暗　(2)分布不均匀

4．朝对侧弯曲生长　不弯曲不生长　生长素

5．吲哚乙酸

6．植物体内　生长发育

 

二、生长素的产生、运输和分布

1．合成部位：幼嫩的芽、叶和____________。

2．来源：由________转变而来。

3．运输方向与方式。

4．分布：相对集中分布在________的部分。

[判断]

(1)幼芽、幼叶和种子都能大量产生生长素。(　　)

(2)生长素的极性运输是一种主动运输，运输方向是从形态学下端到形态学上端。(　　)

(3)在成熟组织中，生长素可通过木质部进行非极性运输。(　　)

(4)生长素相对集中分布于生长旺盛的部位。(　　)

答案：1．发育中的种子

2．色氨酸

3．形态学上端　形态学下端　韧皮部　主动运输

4．生长旺盛

[判断]

(1)×　提示：生长素在植物体内含量极少。

(2)×　提示：极性运输只能从形态学上端运输到形态学下端。

(3)×　提示：在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。

(4)√

 

1．科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了(　　)

A．生长素只能从形态学上端运输到形态学下端

B．造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质

C．生长素的化学本质是吲哚乙酸

D．胚芽鞘会弯向光源生长

解析：上述实验说明，胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下部某些地方的生长。

答案：B

 

2．(2015·韶关期末)下图表示用云母片(具不透水性)插入燕麦胚芽鞘的尖端部分，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是(　　)

A．甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲

B．甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲

C．甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯

D．甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯

解析：单侧光照会引起生长素在胚芽鞘尖端的横向转移。但甲图中，云母片从胚芽鞘尖端插入后，阻止了生长素从向光侧向背光侧的转移，胚芽鞘两侧生长素分布均匀，直立生长。乙图云母片阻止了生长素从尖端向下运输，胚芽鞘不生长，也不弯曲。丙图光照均匀，但云母片阻断了生长素在胚芽鞘右侧向下运输，使胚芽鞘左侧生长素分布多、生长快，向右弯曲生长。

答案：D

 

3．在同一植株上，能正确反映出各部位生长素产生情况的是(　　)

A．顶芽>侧芽，老根>生长点

B．顶芽<侧芽，老根<生长点

C．顶芽<侧芽，老根>生长点

D．顶芽>侧芽，老根<生长点

解析：顶芽产生的生长素多于侧芽，生长点多于老根；但顶芽产生的生长素会运输到侧芽处并积累。

答案：D

 

4．(2015·云浮期末)如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述中正确的是(　　)

A．不生长也不弯曲的是③④

B．生长且向光弯曲的是②⑤

C．生长但不弯曲的是①④

D．生长且向左弯曲的是①⑤

解析：①胚芽鞘尖端无法感受光刺激，尖端下面一段生长素分布均匀，胚芽鞘直立生长。②胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光侧生长素浓度低于背光侧，胚芽鞘向光弯曲生长。③切去尖端，由于没有生长素，所以不生长也不弯曲。④在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长素的琼脂块，由于无尖端，不感光，生长素均匀向下运输，故直立生长。⑤含生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘一侧，生长素分布不均匀，故向放置琼脂块的对侧弯曲生长。

答案：C

 

5．如下图所示，用同位素¹⁴C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性¹⁴C的吲哚乙酸存在。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是(　　)

A．处理甲图中的A端，不能在甲图中的B端探测到¹⁴C的存在

B．处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到¹⁴C的存在

C．处理乙图中的A端，能在乙图中的B端探测到¹⁴C的存在

D．处理乙图中的B端，能在乙图中的A端探测到¹⁴C的存在

解析：生长素具有极性运输的特点，即只能从形态学上端运输到形态学下端。甲图中A端为形态学上端，乙图中B端为形态学上端，故处理甲图中A端能在B端探测到¹⁴C的存在，反之不能；处理乙图中B端能在A端探测到¹⁴C的存在，反之不能。

答案：D

 

6．如图在暗室中将几个燕麦芽水平放置，并在不同位置插上云母片，其生长的情况是(　　)

A．①水平生长，②向上弯曲生长，③直立生长

B．①不能生长，②向上弯曲生长，③水平生长

C．①向上弯曲生长，②向上弯曲生长，③水平生长

D．①不能生长，②水平生长，③向上弯曲生长

解析：①生长素不能向尖端下部运输，下部得不到生长素而不能生长；②生长素可以向尖端下部运输，还可在重力作用下向近地侧运输，故向上弯曲生长；③生长素能向尖端下部运输，但不能向近地侧运输，则近地侧与远地侧生长素浓度相同，故水平生长。故选B。

答案：B

 

7．(多选)某同学用青菜的幼苗进行了四项实验，如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．实验①②对照可以证明单侧光使生长素分布不均匀

B．实验③进行一段时间后，青菜叶片发黄的原因是无光条件下叶绿素不能合成

C．实验④的生长结果只能证明根的生长具有向地性

D．实验①的目的是对实验②③④起对照作用

解析：①②对照能证明单侧光能使植物弯向光源生长，但无法证明是因为生长素分布不均匀；有光照时才能产生叶绿素，所以长时间放在黑暗中，植株会发黄；实验④不仅能证明根的生长具有向地性，还能证明茎的生长具有背地性，①中花盆不作处理是一个空白对照组。

答案：BD

 

8．(多选)下图是研究植物向光性与生长素之间的关系的实验，其相关说法正确的是(　　)

A．当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，应设置d和e对照

B．当探究植物向光性产生的外因时，可设置a和b对照

C．当探究植物向光性产生的物质内因时，应设置的实验组为b和c对照

D．图中能向光弯曲生长的是c和e，停止生长的是b和f

解析：设置对照遵循单一变量原则，当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，都是单侧光照射，自变量是锡箔遮光部位不同，故设置d、e对照，A正确。a和b存在两个变量，有无尖端与光照不同，B错误。b切除顶芽，没有生长素来源，不能作为探究植物向光性的物质内因，C错误。由于c和e的尖端仍存在，并且都是单侧光照，所以应向光弯曲；b和f都没有了尖端，也就是没有了生长素的来源，所以应该不生长，D正确。

答案：AD

 

9．为验证在单侧光照射下，丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是发生在B段。某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程：

(1)实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。

(2)实验过程：给以右侧单侧光照射，在下列图中绘出插入云母片的位置，并在下面用文字说明。

(3)实验结果：

a．________________。

b．________________。

c．________________。

(4)实验结论：___________________________________________

___________________________________________________________。

解析：本实验的目的是“验证在单侧光照射下，丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是发生在B段”，可对燕麦胚芽鞘进行三种处理：阻断A段，阻断B段，不阻断任何部位以做对照。通过对经过三种处理的胚芽鞘的生长及弯曲情况的观察比较可以得出结论。

答案：(2)如图

(3)a.直立生长　b．弯向光源生长　c．弯向光源生长

(4)胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是B段

 

10．下图是三组研究生长素的实验设计示意图。

(1)根据实验设计示意图(一)结果可知，切除胚芽鞘尖端的胚芽鞘向左弯曲生长，其生长素最终来自于______________。

(2)如果实验设计(一)是为了研究胚芽鞘尖端能产生生长素，且能促进胚芽鞘下端生长，应补充的对照实验是_____________________

_______________________________________________________。

(3)实验设计示意图(二)中有明显的错误，错误为：___________

_______________________________________________________。

(4)如果实验设计(三)是为了研究单侧光引起胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，请将实验设计示意图(三)中的甲、乙两图补充完整。

解析：(1)胚芽鞘尖端中的生长素先传给了琼脂块，再由琼脂块传给了胚芽鞘的下面一段。(2)考查单一变量，即让一空白琼脂块不接触切除的胚芽鞘尖端，但要注意还要让空白琼脂块放在切除尖端的胚芽鞘的右侧。(3)实验设计示意图(二)中的单侧光将不起作用，因为没有了尖端，由于含生长素的琼脂块不放在中央，胚芽鞘右侧生长素将较多，因此会向左弯曲生长。(4)在单侧光照射下，胚芽鞘背光侧生长素较多，因此放背光侧琼脂块的胚芽鞘弯曲得更厉害。

答案：(1)胚芽鞘尖端　(2)将未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，放在切除胚芽鞘尖端的胚芽鞘的右侧　(3)实验结果中胚芽鞘应该向左弯曲生长　(4)如图所示。(其他合理答案也可)