文档文本内容
一、植物生长素的发现历程
二、生长素的化学本质
三、生长素的合成、产生与运输
四、生长素相关实验设计的分析
植物激素调节-生长素的合成与运输
一、植物生长素的发现历程
一、植物生长素的发现历程
一、植物生长素的发现历程
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一、植物生长素的发现历程
注意事项：
针对上述实验需明确下列结论：
①生长素的产生部位——胚芽鞘尖端
②生长素发挥作用的部位——尖端下段
③感光部位——胚芽鞘尖端
一、植物生长素的发现历程
注意事项：
针对上述实验需明确下列结论：
④生长素的作用——促进生长，促进细胞伸长
⑤弯曲生长的原因——生长素分布不均匀，导致生长不均匀
⑥单侧光的作用——引起生长素分布不均匀
化学本质：吲哚乙酸(IAA)
二、生长素的化学本质
在植物细胞中，吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。
除此以外,植物体内具有生长素效应的还有苯乙酸(PAA),吲哚
丁酸(IBA)等
作用效果：促进植物的生长
作用原理：
①酸生长理论
②基因活化学说
二、生长素的化学本质
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作用原理：
①酸生长理论
原生质膜上存在着非活化的质子泵，生长素与膜上受体结合后
使其活化，活化了的质子泵消耗能量（ATP），将细胞内的H+
泵到细胞壁中，导致细胞壁基质溶液的pH下降。在酸性条件下，
H+一方面使细胞壁中对酸不稳定的键（如氢键）断裂，另一方
面使细胞壁中的某些多糖水解酶（如纤维素酶）活化或增加，从
而使细胞壁松弛。细胞壁松弛后，原生质层的压力下降，细胞吸
水，体积增大而发生不可逆增长。
二、生长素的化学本质
作用原理：
②基因活化学说
植物细胞具有全能性，但在一般情况下，绝大部分基因是处于
抑制状态的，生长素的作用就是解除这种抑制，使某些处于“休
眠”状态的基因活化，从而转录并翻译出新的蛋白质。当IAA与
质膜上的激素受体蛋白结合后，激活细胞内的第二信使，并将信
息转导至细胞核内，使处于抑制状态的基因解阻遏，基因开始转
录和翻译，合成新的mRNA和蛋白质，为细胞质和细胞壁的合成
提供原料，并由此产生一系列的生理生化反应。
二、生长素的化学本质
【例1】★★
（2013 安徽）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
点对点练习
【例2】★★
（2009 北京）在植物细胞中，吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催
化生成。下列相关叙述正确的是（
）
A.吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成
B.色氨酸至少含有一个氨基和一个羧基
C.吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质
D.过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成
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【例3】★★
（2014 大纲）为了验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均
匀这一结论，需要先利用琼脂块收集生长素，之后再测定其含量．假定
在单侧光照下生长素的不均匀分布只与运输有关，下列收集生长素的方
法（如图所示）中，正确的是（
）
三、生长素的合成、产生与运输
1、合成部位
2、分布部位
主要在幼嫩的芽、嫩叶和发育中的种子，这些部位，色氨酸经过
一系列反应可转变成生长素；成熟叶片和根尖也合成，但数量很
少。
植物体各部分都有分布，多集中在生长旺盛的部位，如：胚芽鞘、
芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
3、生长素的运输
只能从形态学上端向形态学下端运输。
极性运输
横向运输
植物受单侧光、重力、离心力等作用时，在某些部位会
出现横向运输。
三、生长素的合成、产生与运输
3、生长素的运输
只能从形态学上端向形态学下端运输.
极性运输
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化学渗透极性运
输假说
3、生长素的运输
极性运输
横向运输
影响因素：外界单一方向
的刺激
生长素横向运输方向
单侧光
向光侧→ 背光侧
重力
远地侧→ 近地侧
离心力
远离圆心方向
拓展：非极性运输
生长素在韧皮部可以进行非极性运输，成熟叶子合成的生长素可能
就是通过韧皮部进行非极性的被动运输。这已经能够通过实验得到证
实，即在叶面施加外源性的生长素，在根的基部能够检测得到，在根
部施用外源性的生长素，在叶子上能够检测得到。
3、生长素的运输
4、植物向光性的原因
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1、验证生长素的产生部位在尖端
四、生长素相关实验设计的分析
实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一
侧（如图甲）。
对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚
芽鞘一侧（如图乙）
2、验证生长素的横向运输在尖端
四、生长素相关实验设计的分析
①实验操作：
②实验现象：装置a 中胚芽鞘直立生长；装置b 和c 中胚芽鞘弯向
光源生长。
3、验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向形态学下
端
四、生长素相关实验设计的分析
①实验操作：
②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B 组去掉尖端
的胚芽鞘不生长弯曲。
【例4】★★
（2012 全国新课标）取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c
、d四组。将a、b 两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组
胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a
、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧
光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，
其原因是（
）
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A．c 组尖端能合成生长素，d 组尖端不能
B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能
C．c 组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d 组尖端的生长素不能
D．a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能
【例4】★★
（2012 全国新课标）取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c
、d四组。将a、b 两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组
胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a
、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧
光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，
其原因是（
）
A．向左弯曲，向右弯曲，向右弯曲
B．向右弯曲，向右弯曲，向左弯曲
C．向左弯曲，直立生长，向右弯曲
D．向右弯曲，直立生长，向左弯曲
【例6】★★
如图所示，a、b、c 为对胚芽鞘做不同处理的实验，d 为一植株被纸
盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述，正确
的是（
）
A．a、b 向光弯曲生长，c 背光弯曲生长
B．a 直立生长，b、c 向光弯曲生长
C．图d 中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长
D．图d 中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生
长
【例7】★★★
科研人员在黑暗环境中培养水平放置的豌豆种子，获得图1所示豌豆幼
苗，研究生长素（IAA）对植物背地（向上）生长的影响。
（1）豌豆幼苗中合成IAA 的主要部位主要是幼苗的______。
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（2）实验一：科研人员切取幼苗的AB 段（上胚轴），分别
提取P 侧和D 侧细胞的所有mRNA，与被IAA 诱导表达的
PsIAA4/5 基因的探针进行________杂交，目的是通过检测P 侧和D
侧PsIAA4/5 基因的______水平，来检测__________。检测发现P 侧
的IAA 浓度较高，推测该侧细胞的_______生长较快，导致上胚轴向
上弯曲，表现出背地性。
（3）实验二：科研人员将若干幼苗分为两组，每一组切取AB 段并纵剖
为P 侧和D 侧两部分，将其中一组B 端插入含有14C-IAA 溶液的试管
中，另一组A 端插入。6h 后分别测
定两组不接触14C-IAA 溶液一端的14C-IAA 相对浓度，结果如图2。A
端插入和B 端插入结果相比较，说明______，并且_______侧运输能力
较强。
（4）实验三：科研人员制备切去P 侧或D侧3mm的AB段，将它们的
A 端插入含有14C-IAA 溶液的试管中（插入深度不超过3mm），6h
后检测B端14C-IAA含量，得到图3所示数据。由实验数据判断，P 侧
和D 侧对IAA 的运输能力_______，被切去的一侧也检测到14C-IAA
，说明IAA 存在_______运输。
【例8】★★★
（2014 江苏）为研究吲哚乙酸（IAA）与脱落酸（ABA）的运输特点，
用放射性同位素14C标记IAA 和ABA开展如图所示的实验．请回答下列
问题：
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（1）若图中AB 为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是
（填序号）；琼脂③块和④中均出现了较强放射性，说明ABA 在茎
尖的运输（填“是”或“不是”）极性运输．若先用某种抑制剂（
不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，结
果琼脂块①和②中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是
。
（2）若图中AB 为成熟茎切段，琼脂块①、②、③和④均出现较强
放射性，说明IAA 在成熟茎切段中的运输
（填“是”或“不是”
）极性运输。
（3）适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提
取液，加入IAA 溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却
后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有
。研究已证实光也
有降解IAA的作用。这两条IAA 降解途径，对于种子破土出芽后的
健壮生长
（填“有利”、“不利”或“无影响”）
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