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第一章 植物生命活动的调节
长期放置在阳台上的植物，枝叶向阳台外伸展
向光性
（phototropism)
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性．
幼苗在单侧光下
幼苗在黑暗中
达尔文父子实验
禾本科植物幼苗
弯曲生长
直立生长
达尔文父子实验
不透明的罩子将幼苗尖端罩住
不透明的罩子将幼苗尖端下面罩住
禾本科植物幼苗
弯曲生长
直立生长
去掉尖端的幼苗在单侧光下
达尔文父子实验
幼苗在单侧光下
禾本科植物幼苗
弯曲生长
不弯曲不生长
达尔文父子实验结论：
感光部位在尖端，弯曲部位在尖端下面
推测：单侧光照射苗尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到顶端下面(伸长区）时,会造成背光面生长快,因而出现向光性弯曲。
用明胶块（能透过化学物质）将幼苗顶端隔开
禾本科植物幼苗
波森-詹森实验
用云母块（不能透过化学物质）将幼苗顶端隔开
达尔文父子实验结论：
感光部位在尖端，弯曲部位在尖端下面
波森-詹森实验结论：
有化学物质由尖端向下传递
温特实验
琼脂:
是海藻的提取物，市场有粉状的，条状的，实验室里通常采用条状琼脂，它们溶于热水，先将条状琼脂溶于热水，溶解完后，让其冷却，这时就可以得到琼脂块.
达尔文父子实验结论：
感光部位在尖端，弯曲部位在尖端下面
波森-詹森实验结论：
有化学物质由尖端向下传递
温特实验结论：
尖端产生的这种化学物质能够促进生长
温特认为这可能是和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为：
生长素
生长素究竟是什么物质呢？
1942年人们分离出生长素，经鉴定是一种小分子有机物
生长素：
吲哚乙酸（ＩＡＡ）
是在细胞内由色氨酸合成的
植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多。”为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。为此，有人做了下述实验：
（一）实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下（见下图）。
探究练习
20单位IAA
20单位IAA
30单位IAA
10单位IAA
暗
a
b
光
c
d
光
光
40单位IAA
40单位IAA
（二）实验结果：如下图所示。
（图中c和d用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素（IAA）的量）
请回答：
（1）图a和b说明什么？
（2）图c和d说明什么？
（3）通过上述实验可得出什么结论？
20单位IAA
20单位IAA
30单位IAA
10单位IAA
暗
a
b
光
c
d
光
光
40单位IAA
40单位IAA
单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，而不是向光 侧的生长素被分解。
光并未导致生长素的分解和影响生长素的向下运输。
单侧光照射促使生长素向背光侧转移。
20单位IAA
20单位IAA
30单位IAA
10单位IAA
暗
a
b
光
c
d
光
光
（1）图a和b说明什么？
（2）图c和d说明什么？
（3）通过上述实验可得出什么结论？
40单位IAA
40单位IAA
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端下面一段
光
归纳总结
光不影响生长素的产生，而是影响生长素的横向运输
能感光，生长素可横向运输
不能感光，生长素只可纵向向下运输
＋
＋
＋
①
②
W.Briggs和他的同事们用玉米胚芽鞘做实验，结果说明，在单方向照光下，生长素从照光一侧向背光侧移动,结果背光侧的生长素比向光侧的多。
生长素如何作用使植物表现出向光性？
1. 用禾本科植物幼苗进行向光性实验，可以发现感受光刺激的部位和发生弯曲的部位分别是（ ）
A．尖端和尖端
B．尖端和尖端下一段的向光一侧
C．尖端和尖端以下的一段
D．尖端和尖端下一段的背光一侧
C
2.植物向光性的形成,是由于单侧光使（ ）
A.生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高 B.生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高
C.茎尖感光部位的感光能为发生改变 D.茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力
发生改变
B
3.判断下列各胚芽鞘的生长情况
生活在均匀光照下
直立生长
不透光的纸盒—黑暗中
直立生长
不生长不弯曲
单侧光照射胚芽鞘
弯向光源生长
去尖端单侧光照
如下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入四株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是
A
C
B
A：不生长不弯曲
B：直立生长
C：向右弯曲
D
D：向右弯曲
单侧光
向光性
尖端
感光部位产生部位
尖端下部
分布部位作用部位
长不长
看激素
弯不弯
看两边
极性运输
主动运输
横向（向光→背光）
纵向（形态学上→ 下）
小窗
光源
小窗
光源
小窗
光源
小窗
光源
A
B
C
D
4.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，把暗箱放在旋转器上水平旋转（花盆与暗箱一起转），保持15分钟均速转一周，一星期后幼苗生长状况为（ ）
B
若花盆固定，把暗箱放在旋转器上均速旋转，则幼苗的生长状况为（ ）
C
小窗
光源
小窗
光源
小窗
光源
小窗
光源
A
B
C
D
5.下图中胚芽鞘Y的弯曲情况将是( )
A.向左 B. 向右
C. 向下 D.不弯曲
D
第一节 植物激素
调节植物生长发育的五大类激素 植物激素的应用
单侧光
尖端
影响生长素分布
横向运输
(尖端向光侧
背光侧)
纵向运输
向光弯曲
(苗尖端
尖端以下)
外因:
内因:
生长素分布不均匀
背光侧多
向光侧少
生长不均匀（背光侧快）
单侧光照射
生长素分布不均匀
生长素的产生部位
主要由分裂较为旺盛的部位产生，如茎尖、叶原基、嫩叶、发育着的种子等。
生长素的分布部位
大多集中在生长较为旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层 、受精后的子房、幼嫩的种子等。
生长素的运输
方向：
方式：主动运输
横向（向光侧→背光侧）
纵向（形态学上→ 下）极性运输
回顾总结：
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端下面一段
生长素产生部位
感受光刺激部位
生长素作用部位
进行生长的部位
讨论：生长素浓度是不是越高越好呢？
★生长素的生理作用
10-10
10-4
10-8
10-6
10-2
0
促进生长
抑制生长
c/mol·L-1
茎
1、曲线AB段表示:
2、B点表示：
3、BC段表示：
4、C点以后表示：
随生长素浓度升高,对茎生长 的促进作用加强。
促进茎生长的最适浓度
随生长素浓度增加，对茎的生长促进作用减弱。
随生长素浓度的增加，对茎的生长抑制作用增强。
B
A
C
思考：C点表示？
此曲线你能获得什么结论？
低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用，具有双重性。
10-10
10-4
10-8
10-6
10-2
0
促进生长
抑制生长
c/mol·L-1
根
芽
茎
B
A
C
5、B点所对应的生长素浓度对根和芽的生长效应是：
抑制生长。
同一植物不同器官对生长素敏感程度不同。其顺序依次为（ ）
根>芽>茎
对生长素要求的最适浓度依次为
（ ）
根（10－10 M）<芽(10－8 M)<茎(10－4 M)
低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用，具有双重性。
同一浓度对不同器官的影响不同。
★生长素的生理作用
生长素的作用
—调节生长
10-10
10-4
10-8
10-6
10-2
0
促进生长
抑制生长
c/mol·L-1
根
芽
茎
B
A
C
低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用，具有双重性。
同一浓度对不同器官的影响不同。
生长素的作用
—调节生长
★生长素的生理作用
植物的根向地性、茎背地性的形成原因
在失重状态下，植物的根、茎生长状况如何呢？
低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用，具有双重性。
同一浓度对不同器官的影响不同。
植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动叫向性运动。
去除顶端优势可提高农作物的产量
植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象.（侧枝、根也存在此现象）----顶端优势
低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用，具有双重性。
同一浓度对不同器官的影响不同。
花卉栽培：待苗高5-8厘米时定植，定植株行距25-35cm，定植成活后主茎有4-5节时可摘心一次，可促使分枝而花多。生育期每20-30天追肥一次。及时剪除残花，可开花不绝。
生长素类在农业生产上的应用
4）防止落花落果
1）顶端优势的应用（果树栽培、园艺、行道树）
2）促进子房发育成果实（无籽蕃茄与无籽西瓜的区别）
5）除草剂（萘乙酸、 2、4－D）
3）促进扦插枝条生根
植物体产生的生长素的量是很少的，无法在生产上大规模应用。人们能够用化学合成的方法合成一些生长素的类似物，如萘乙酸、2，4-D等。能取得相同的效果。
植物激素：由植物体内某一部位产生（内生性） ，运输到另一部位起作用（可移动性） ，对植物体的生长发育有显著的调节作用的微量有机物（微量高效性） ，统称为植物激素。
继发现生长素之后，科学家又陆续在植物体内发现了细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等一系列的物质，它们被统称为植物激素。
植物激素是植物体内信息的化学载体，起着信息传递的作用。
植物特
定部位
外界
刺激
激素浓度或
比例改变
植物发
生响应
每种激素的作用取决于植物的种类、激素的作用部位、激素的浓度等
名称 存在或
产生部位 作用
生长素类
细胞分裂素类
赤霉素类
脱落酸
乙烯
顶芽
调节生长（向光性、顶芽优势）
根尖
促细胞分裂，萌发，抗衰老（保鲜）。
幼芽、幼根和未成熟种子
根冠、萎蔫的叶片
成熟果实、衰老叶片
促萌发，促茎伸长，促开花和果实发育。
抑生长，促叶和果实的衰老和脱落。缺水时使气孔关闭；保持休眠
促进果实成熟，对抗生长素作用。
调节
植物生长
与植物衰
老、成熟
以及抗不
良环境有关
细胞分裂素和生长素：
课本p7
烟草愈伤组织：细胞分裂素和生长素的比例合适，愈伤组织就会分化出根和茎叶。细胞分裂素太多，只长茎叶不长根；而当生长素少，细胞分裂素也不多时，则愈伤组织继续生长，不发生分化。
赤霉素和脱落酸：
赤霉素促进种子萌发，脱落酸则抑制种子萌发，两者的作用是互相对抗的。
植物体内多种激素平衡协调作用（相对浓度）控制植物的生长发育。
激素之间的相互作用：
乙烯和生长素：
乙烯促进成熟，生长素保鲜
人们常常把天然的植物激素和人工合成的类似化学物质合称为：植物生长物质或植物生长调节剂。
生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯
植物激素的应用
下列关于植物激素作用叙述，正确的是（ ）
A 脱落酸能够促进种子萌发
B 赤霉素能促进茎的伸长
C 乙烯可用于诱导果实产生
D 生长素可用于果实催熟
B
A
B
C
D
1.这些芽发育成枝的顺序是 。
D、C、B、A
2.如果剪去顶芽，则A芽将 ，原因是 。此时 芽的生长素浓度最高， 芽处的生长素浓度最低。
发育成枝
破坏了顶端优势
B
A
每种激素的作用取决于 、
、 等。
植物体内 平衡协调作用（相对浓度）控制植物的生长发育。
常见植物激素
生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯
植物的种类
激素的作用部位 激素的浓度
多种激素
观察指标
枝条上根的长度
影响因素
2，4-D浓度第二章生物个体的稳态
第4节 植物生命活动的调节（2）
一、学习目标：
1.列举其他植物激素。
2.评述植物生长调节剂的应用。
3.尝试利用多种媒体，搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。
二、学习重点：
其他植物激素的种类和作用
三、学习难点：
植物生长调节剂的应用
四、知识结构：
一、其它植物激素的种类和作用
[文字一] 赤霉素
1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象，病株往往比正常植株高50%以上，并且结实率大大降低，因而称为恶苗病。科学家将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康水稻幼苗上，发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌，却出现了恶苗病的症状。1935年，科学家从培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，称之为赤霉素（简称GA）
[文字二] 细胞分裂素
1955年F.Skoog等培养烟草髓部组织时，偶然在培养基中加入放置很久的鲱鱼精子DNA，髓部细胞分裂加快，如加入新鲜的DNA，则全然无效，可是当新鲜的DNA与培养基一起高压灭菌后，又能促进细胞分裂。后来从从高压灭菌过的DNA降解物中分离出一种物质，化学成分是6—呋喃氨基嘌呤，它能促进细胞分裂，被命名为激动素。在激动素被发现后，又发现多种天然的和人工合成的具有激动素生理活性的化合物。当前，把具有和激动素相同生理活性的天然的和人工合成的化合物，都称为细胞分裂素。
[文字三] 脱落酸
植物在它的生活周期中，如果生活条件不适宜，部分器官（如果实、叶片等）就会脱落；或者到了生长季节终了，叶子就会脱落，生长就会停止，进入休眠。在这些过程中，植物体内就会产生一种抑制生长发育的植物激素，即脱落酸。
1964年，美国F.T.Addicott等从未成熟将要脱落的棉桃中，提取出一种促进棉桃脱落的激素，命名为脱落素Ⅱ（abscisinⅡ）。另外，英国P·F·Wareing等从槭树的将要脱落的叶子中，提取出一种促进芽休眠的激素，命名为休眠素（dormin）。后来证明，脱落素Ⅱ和休眠素是同一物质。1965年确定其化学结构。1967年在第六届国际生长物质会议上就统一称为脱落酸（abscisic acid,简称 ABA）。
[文字四] 乙烯
早在1901年，俄国植物生理学家Neljubow报道，照明气中的乙烯会引起黑暗中生长的豌豆幼苗，产生“三重反应”，他认为乙烯是生长调节剂。以后许多工作也说明煤气、煤油炉气体和各种烟雾，都有调节植物生长的效果，它们都含有乙烯。英国Gane（1934）首先证明乙烯是植物的天然产物。美国Crocker等认为乙烯是一种果实催熟激素，同时也有调节营养器官的作用。后来，由于气相色谱技术的发展，大大推动了乙烯的研究。许多试验证实，乙烯具有植物激素应有的一切特性。Burg（1965）提出，乙烯是一种植物激素，以后得到公认。
分析上面四段材料，完成下列表格：
几种植物激素的合成、分布和生理作用
植物激素 主要合成部位 分布 生理作用
赤霉素
细胞分裂素
乙烯
脱落酸
二、植物激素调节剂的应用
植物调节剂：人工合成的对植物的 有调节作用的化学物质称为植物调节剂。
相关资料：
一、常见生长调节剂的特性
（一）生长素类
生长素类调节剂包括天然的生长素和人工合成的具有生长素活性的化学物质，主要包括IBA（吲哚丁酸）、NAA（萘乙酸）和IAA（吲哚乙酸）。生长素类化合物在葡萄上主要作用是： 1、促进插条生根。在育苗中应用生长素处理促进生根，可显著提高成苗率和苗木质量。2、促进座果和增大果粒。
（二）赤霉素类
赤霉素普遍存在于植物界中，到今已发现的赤霉素(GA)达70多种，按发现的先后次序分别命名为GA1，GA2，GA3，……。在葡萄上应用最多的是GA3(赤霉素)，作用如下： 1、促进增大果粒。 降低应用浓度、增加处理次数，有可能减轻GA的不利影响 2、促进雌能花品种果粒增大。3、葡萄无核化。用小于l00ppm的GA在花前(约盛花期前10日)浸渍花穗，以抑制授粉受精和促进早熟，用同样浓度在盛花后7～14天进行第二次处理，以促进果粒增大。可获得无核果，并提前成熟。特别注意，品种不同、树势不同、地区不同，处理的浓度不一样，效果也不一样。大面积使用，最好先试验。 4、疏松果穗。
（三）细胞分裂素类
目前，已发现十几种天然的细胞分裂素，广泛存在于高等植物中，包括玉米素、玉米素核苷等。人工合成的细胞分裂素有激动素、苄基嘌呤(BA)、四氢化吡喃基苄基腺嘌呤(PBA)等。细胞分裂素在葡萄上的作用如下：l、促进萌芽和营养生长。玉米素100ppm可加速经过低温贮藏的葡萄萌芽。2、促进葡萄花芽分化。 3、促进座果，减少落果。 4、对无核白葡萄贮藏品质的影响。
（四）乙烯
乙烯在常温下是气体。作为生长调节剂用的是乙烯利。乙烯利在代谢过程中可释放出乙烯。它在葡萄上的作用是：1、促进果实着色和成熟。在浆果开始着色时，用不同浓度(300～1000ppm)的乙烯利处理，可增加许多红色品种的花色苷积累。乙烯利促进着色，但不一定增加糖分。 2、促进器官的脱落。应用不当可引起落叶、早衰和梢尖脱落，前期应用有疏果作用。 3、抑制营养生长。乙烯利可抑制许多品种的过旺生长，有利于植株通风透光和枝条成熟，但必须注意对叶和果的负作用。
（五）脱落酸和生长抑制物质
脱落酸(ABA)广泛存在于植物界中，也可人工合成，如矮壮素(CCC)、比久(B9)、青鲜素(MH)、整形素等。在葡萄上应用较多的是生长延缓剂B9和CCC,对葡萄的主要作用如下:1、抑制新梢生长。对欧亚种葡萄比较明显，喷CCC后，叶片增厚，叶色变深，叶变小，但单位叶面积干重增加。2、促进座果。
五、例题分析：
例1. 番茄的正常体细胞中有12对同源染色体，用人工合成的一定浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾，使之发育成果实，则番茄果肉细胞的染色体数目是多少条？ （ ）
A. 12 B. 24 C. 36 D. 8
析与解：用一定浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾，由于雌蕊未经授粉，也无法完成受精作用，因而成为无子果实。人为涂抹的生长素仅仅起了取代“种子所产生的生长素”的作用，但它同样能促进子房发育成果实，它并未改变细胞内的遗传物质，因而这种无子果实与正常果实相比，细胞内染色体数目无任何改变，只是果实内无子而已。
答案：B。
例2．南瓜是雌雄同株开单性花的植物。开花时选A、B、C三株南瓜，做如下处理：A株全部雌花于开花前套上纸袋；B株全部雌花于开花前套上纸袋，开花后柱头上涂以一定浓度的生长素溶液；C株全部雌花于开花前套上纸袋，开花后授以南瓜花粉。分析说明：
（1） 一个月后，三株南瓜的结实情况大约是：A________；B________；C________。
（2）A、B套纸袋的目的是________。
（3）比较A、C的实验结果说明________。
（4）比较A、B的实验结果说明________。
（5）南瓜的无籽性状是否能遗传？如果取无籽南瓜的植株的枝条扦插，长成的植株所结果实中是否有种子？
析与解：发育着的种子里合成的生长素，能促进子房发育成果实。A株全部雌花于开花前套上纸袋，雌蕊未授粉果实就会因缺乏生长素而停止发育，因此，不能结实；B株全部雌花于开花前套上纸袋，开花后柱头上涂以一定浓度的生长素溶液，子房照样能发育成果实，但是因为没有受精，所以果实中不含有种子，结的是无籽南瓜；C株表示正常授粉情况，那么受精后胚珠发育成种子，发育着的幼嫩种子里合成了大量的生长素，能促进子房发育成果实，结有籽果实。
实验中A、B套纸袋的目的就是防止自然授粉，干扰试验结果。A株全部雌花于开花前套上纸袋，一个月后不结实，C株全部雌花于开花前套上纸袋，开花后授以南瓜花粉，一个月后街正常的有籽果实，则比较A、C可说明正常授粉后，受精后胚珠发育成种子能促进子房发育成果实。
A株全部雌花于开花前套上纸袋，一个月后不结实，B株全部雌花于开花前套上纸袋，开花后柱头上涂以一定浓度的生长素溶液，一个月后结无籽果实，可说明一定浓度的生长素能促进果实的发育。
答案 （1）不结实 结无籽南瓜 结正常有籽南瓜 （2） 隔绝自然授粉（3） 种子的发育促进果实的发育 （4）一定浓度的生长素能促进果实的发育。（5）不能遗传 有种子
例3. 植物开花受激素的影响。下列所示光周期（日照长短）诱导植物开花激素的产生以及影响开花的实验。图中去掉了顶端的全部叶子，A、D植株分别接受长日照、短日照；B、C植株方框内为受短日照处理部分。
（1）对照实验A、D可说明该植物属于 （长日照植物、短日照植物）。
（2）根据实验B、C填写实验报告表中的内容：
测试项目 结果分析
感受光周期的部位（叶、顶端）
接受诱导产生开花激素的部位（叶、顶端）
开花激素作用的部位（叶、顶端）
（3）依据以上所有实验可得出的结论是 。
析与解：此题是一道较好的实验题，尽管开花激素不是高中所学内容，但此题考查的是实验设计中的对照实验原则，选材新颖，立意较高。由于实验A、D植株相同，A接受长日照而D接受短日照，D开花而A不开花，由此说明该植物是短日照植物；植株B、C，两者均接受短日照，B接受短日照刺激的部位是叶，而C接受短日照刺激的部分是顶端，B开花而C不开花，说明感受光周期的部是叶而不是顶端。根据上述分析，其他问题便可迎刃而解。
答案：（1）短日照植物 （2）叶 叶 顶端 （3）光周期可诱导植物开花激素的形成，进而影响开花（或短日照可诱导短日照植物的叶产生开化激素，进而影响开花）。
www.第4节 植物生命活动的调节
一、考点内容全解
（一）本讲考什么
1．生长素的发现与作用
人类发现生长素经过了漫长的年代，而在此过程中实验手段的应用是人类最终揭示生长
素奥妙的关键。
2．生长素作用的差异性及其应用
植物体不同部位对生长素的敏感性是不一样的，应用不同浓度的生长素可对植物的生长进行调节。顶端优势现象就是其具体表现。
（二）考点例析
[例1]
对燕麦胚芽鞘进行如图处理：①的胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽；②将尖端下部用锡箔遮住；③在尖端横向插入锡箔；④在尖端横向插入琼脂片；⑤切去胚芽鞘尖端。
请据图判断下列哪一项是错误的
A.有单侧光照时仍直立向上生长的是①
B.给予右侧光照时，弯向光源生长的是②④
C.单侧光照时，不生长也不弯曲的是③⑤
D.如把④放在匀速转盘上，并给予右侧光照，生
长情况是向右弯曲生长
[解析]
本题考查生长素产生的部位及分布的影响因素。生长素由胚芽鞘顶端产生，在顶端部位若有光线的刺激可侧向运输，但在其下部则不能侧向运输，只能由上向下运输。生长素分布多的部位细胞生长快，因此它弯向光源生长。琼脂块实际上起一个物质传递的作用，是一种中介物，用以判断是否有化学物质的生成及作用。若将胚芽鞘放在匀速转盘上，即使以单侧光照射，生长素在这一部位也是均匀分布的，不可能弯向光源。
[答案] D
[例2]
许多实验研究生长素(1AA)对植物生长的影响模式，如用玉米胚芽鞘作为实验材料：
实验1：将切除的胚芽鞘尖端放置于琼脂块上(图1)，移去尖端后，将琼脂切成体积相等的若干个方块，将方块不对称地放在除去尖端的胚芽鞘上，实验保持在完全黑暗处进行12h，每个胚芽鞘弯曲的角度以图2的方法测量，并计算平均值。每次放入等面积、等体积琼脂块中的胚芽鞘尖端数量不同，这样重复上述过程。
图1 图2
实验2：用含有不同浓度IAA的琼脂块代替胚芽鞘尖端进一步实验。上述两个实验的结果如图3和图4所示。
图3 图4
（1）绘图表示，如何将琼脂块放置于胚芽鞘上，才能得到图3的结果
（2）为什么实验要在完全黑暗处进行
（3）解释实验2的结果： IAA从0umol/L～1.3umol/L 。
（4）①根据图示实验结果，两种实验条件下的最大弯曲度分别为 、 。
②比较实验1和实验2结果的有什么不同 。
③这种不同说明了 。
[解析]
本题综合考查生长素的作用及定性实验研究。虽然本实验与课本上介绍的实验有一定的区别，但基本原理都是可用的。为考察IAA对植物生长的影响，可将含生长素的琼脂块放在胚芽鞘的一侧，用来测定促进生长的效果，若弯曲度越大，说明促进生长的作用越强。但生长素的促进作用是在一定范围内有效的，超过此范围，反而有抑制作用。通过实验4的观察，在超过1.2umol/L后，弯曲度下降。定量研究在讨论生长素的作用方面有重要的意义。象实验1，之所以出现无抑制现象，与该实验采用了活体有关，因生长素的运输是主动运输的过程。
[答案]
（1）(见右图) （2）防止在光下照光不均匀，或者是单角度、单方向照光引起生长素分布不均匀 （3）IAA浓度低时，促进生长，IAA浓度高于1.3umol/dm3时，弯曲度开始下降，说明促进生长的作用降低 （4）①15度 18度 ②实验l中由于琼脂块的IAA来自胚芽鞘尖端，即使是最大程度的转移也不会存在IAA含量过多而抑制生长的问题；而实验2中，当琼脂块中的外源生长素含量过多时，就会导致对生长的促进程度降低甚至是抑制生长的现象 ③胚芽鞘尖端的IAA进入琼脂块内是一种扩散的过程。因为在实验1中，当放入琼脂块的胚芽鞘尖端数量增加到一定程度时，琼脂块的IAA含量不再增加(这可从实验1的结果反应出来)。
[延伸拓展]
生物学的定量研究如何进行，本实验是一个范例，基本点是通过浓度（变量）的调节，考查最终结果的差异，并要有数学的表达或演算（坐标图表示等）
二、能力提升技巧
本讲能力考查主要体现在如何设计实验及实验结果分析方面。实验过程中必须本着单一变量原则进行，若不能如此，则实验结果的分析会无从下手。
[例3]
植物开花受开花激素的影响。下图表示光周期（日照长短）诱导植物开花激素的产生以及影响开花的实验。图中植物去掉了顶端的全部叶子，A、D植株分别接受长日照、短日照；B、C植株方框内为受短日照处理的部位。
（1）对照实验A、D可说明该植物属于 （长日植物、短日植物）。
（2）根据B、C实验，填写实验报告表中的有关内容：
测试项目 结果分析
感受光周期的部位（叶、顶端）
接受诱导产生开花激素的部位（叶、顶端）
开花激素作用的部位
（3）依据以上实验得出的结论是—————。
（4）借鉴“生长素的发现”的科学实验方法，设计一个简单的模拟实验，证明B株产生的开花激素可使在A株条件下的同种植物开花。
第一步：切取一小段B株带叶的枝条，放置在琼脂块上一段时间；
第二步：——————
预期结果：
对照实验：
预期结果：
[解析]
A植株接受长日照不开花，D植株受短日照开花，可说明该植物是短日照植物。B株下部的叶子接受短日照开花，C植株的顶端接受短日照不开花，这表明短日照和长日照对花芽的分化不产生直接的影响，只有通过叶子才能影响芽的分化，是叶子接受了短日照刺激后产生了开花激素，从叶运输到芽而使芽分化为花芽，结果B株开了花。
借鉴“生长素的发现”的科学实验方法，主要是借鉴其发现过程中利用琼脂等材料来设计对照实验。
[答案]
（1）短日植物 （2）叶 叶 顶端 （3）光周期可诱导植物开花激素的形成，进而影响开花（或短日照可诱导短日植物的叶产生开花激素，进而影响开花）。（4）将A株条件下的同种植物枝条切口，再将含开花激素的琼脂块放在切口上 开花 将另一A株条件下的同种植物枝条切口，再将不含开花激素的琼脂块放在切口上 不开花
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www.第4节 植物生命活动的调节
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．了解生长素的发现过程。
2．理解植物激素的概念。
3．掌握生长素的生理作用，顶端优势的原理及在生产实践上的应用。
（二）能力训练点
1．通过生长素发现过程的燕麦实验，培养学生分析现象、解决问题的方法和能力。
2．通过生长素的生理作用及顶端优势原理，训练学生将知识应用于实践的能力。
（三）德育渗透点
1．通过生长素发现过程的简介，教育学生具有严谨的科学实验作风、不断探索新知识的精神，实事求是的科学态度。
2．通过顶端优势原理，对学生进行量变引起质变的唯物辩证法的教育。
（四）学科方法训练点
了解科学发现的一般研究方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1．教学重点及解决办法
（1）生长素促进生长的生理作用。
（2）顶端优势。
[解决办法]
（1）介绍生长素发现过程的植物向光现象及生长素名称的由来。
（2）利用多媒体以动画形式表现生长素对植物向光性的影响。
（3）观察自然界树木的形态，思考其原因。
（4）利用多媒体以动画形式表现顶端优势原理。
2．教学难点及解决办法
不同方法处理情况下，植物生长的状况。
[解决办法]详细分析植物体内生长素的分布状况。
3．教学疑点及解决办法
生长素高浓度抑制生长，为什么在向光性实验中，背光的一侧生长素浓度大，却是生长快呢？
[解决办法]说明向光性实验中，生长素浓度大，是在促进生长浓度范围内相对浓度大，并没到抑制程度。
三、课时安排
1课时。
四、教学方法
讲述法、谈话法。
五、教具准备
燕麦植株形态图，生长素发现过程的燕麦实验系列图，窗台上向光生长的盆栽植物（图像），葵花向阳（图像），向光性原理（动画），顶端优势原理（动画）。
六、学生活动设计
1．阅读教材上植物激素的概念，总结植物激素与动物激素的异同。
2．分析一系列燕麦实验结果，推测原因。
3．分析生长素对果实发育的作用，并以此为依据，弄清培养无籽番茄的具体操作方法。
4．分析芽对插枝生根的影响。
5．探索顶端优势原理在生产上的应用。
6．完成有关作业。
七、教学步骤
（一）明确目标
多媒体教学的银幕上显示本堂课的教学目标。
了解生长素的发现过程，理解植物激素的概念，掌握生长素的生理作用，顶端优势的原理及在生产实践上的应用。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
引言：生物能进行新陈代谢、生殖、发育等生命活动，这些活动都是很有规律、很有秩序的，好象自动化的机器一样，机器的自动化有调控装置，那么，生物体的这些活动，是由什么来调节控制的呢？
（板书） 第四章 生命活动的调节
第一节 植物生命活动的调节
讲 述
调节控制生物生命活动的因素，有外界条件，也有内在因素。内因除了遗传特性之外，就是激素。
通过初中生理卫生课的学习，我们知道了什么是激素，请学生回忆激素的概念，要求答出：由内分泌腺分泌，含量极少，但作用重要，对新陈代谢、生长发育起调节作用。
高等植物体内也有类似人体内激素的物质，请学生读书上植物激素的概念，再请总结两种激素的相同与不同之处，要求答出，相同点：含量极少，对新陈代谢、生长发育起重要的调节作用。不同点：人体内的激素是由一定的内分泌腺分泌，植物激素是由植物体的一定部位产生的。教师解释“一定部位”，如产生生长素的植物体芽的顶端，这儿找不到腺体，细胞结构也与其它地方的细胞相似。
目前发现的植物激素有许多种，如生长素、细胞分裂索、赤霉素、脱落酸、乙烯等。其中发现和研究最早的是生长素。下面，我们就以生长素为例，来说明植物激素的调节作用。首先介绍：
一、生长素的发现
生长素是通过一系列燕麦实验来发现的。
实验一：（示燕麦胚芽鞘生长示意图或多媒体银幕显示，）把燕麦种在暗处，胚芽出土时，外面包有胚芽鞘（胚芽外面的锥形鞘，保护作用），胚芽鞘直立生长。
实验二：（示挂图或多媒体银幕显示，）把燕麦幼苗装入纸盒内，盒壁上穿一小孔透光，几天后，胚芽鞘弯向光源。请学生分析，这种现象说明什么？要求答出：植物具有向光性。
实验三：（示挂图或多媒体银幕显示，）如果切去胚芽鞘的尖端，仍放入一侧透光的盒子中，几天后，胚芽鞘既不长，又不弯。请学生分析，这种现象说明什么？要求答出：植物的生长、弯曲、都必须要有尖端。
胚牙鞘弯曲，必须有尖端。问题在于，弯曲的部位不是尖端，而是尖端下面的一段，请学生推断可能的原因。在老师的引导下要求答出：尖端产生了某种化学物质，这种物质从尖端运输到下部，促进了下部的生长。
这种推想是否正确，还得用实验来证明。
实验四：（多媒体用动画形式演示实验过程）把胚芽鞘尖端切下，放在琼脂的切块上（用实物简要介绍琼脂和琼脂块），如果尖端产生了某种物质，就会向下运输到琼脂块上，过些时候，把尖端从琼脂块上拿掉，再把琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果胚芽鞘也发生了生长和弯曲的现象，现在，是否可以下结论，说明前面的推断是正确的呢？学生争论，老师作结论，不能，还得确定琼脂本身是否对弯曲有影响，科学实验方案的设计要做到严谨周密，无懈可击，科学来不得半点虚假。
对照实验，（动画形式演示实验过程）把没有与胚芽鞘端接触过的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽鞘一侧，结果，胚芽鞘既不生长，也不弯曲。
这才无可辩驳地证明：胚芽鞘的尖端确实能够产生某种物质，并从尖端运输到下部，促使下部生长。这种物质是什么？经生物学家多年的研究，终于在1934年由荷兰的科学家郭葛从植物体把这种物质分离出来，它的化学名称是吲哚乙酸，由于它能促进植物的生长，所以取名叫生长素。从1880年达尔文首次进行胚芽鞘的向光性实验到1934年生长素提纯而结束，生长素的发现过程历时54年，经多位科学家的不懈努力，才终于完成。可见，科学上的每一项发现都是来之不易的，是辛勤汗水的结晶。
植物体内合成生长素最活跃的部位是具有分生能力的组织，大部分集中在生长旺盛的部位，如芽和根尖的分生组织，形成层细胞和幼嫩的种子等，衰老的组织中则较少。
花这么大力气发现的生长素，有些什么作用呢？
二、生长素的生理作用
1．促进生长
（多媒体银幕显示窗台上的盆栽植物向光弯曲和葵花向阳的图像。）
老师讲授：植物为什么会有向光性呢？多媒体银幕显示受光影响，生长素分布不均及生长不同的动画图解，这与单侧光引起的生长素分布不均有关，光线能改变生长素的分布，向光的一侧生长素分布少，背光的一侧生长素分布多，因此，向光的一侧细胞生长慢，背光的一侧细胞生长快，结果，茎就向生长慢的一侧弯曲，也就是朝光源的一侧弯曲，使茎表现出向光性。
2．促进果实发育
老师讲授：大家知道、雌蕊受粉以后，胚珠开始发育成种子，子房开始发育成果实，这时，除去正在发育的种子，果实的发育也就停止了。问：这种现象说明什么？（教师引导学生答出：种子发育是果实发育所必需的条件。）那么，又是什么原因使种子发育决定了果实发育呢？经实验测定，雌蕊受粉以后，发育着的子房内，生长素含量猛然增加，这些生长素就是由发育中的种子合成的，它能够促进子房发育成果实。现在我们知道了，为什么种子发育是果实发育的必需条件？（请学生回答，要求答出：果实发育需要种子发育过程中合成的生长素。）
在生产上，用人工合成的一定浓度的生长素溶液处理没有受粉的番茄花蕾，由于有生长素，果实照样发育，由于没有受粉，种子不能发育，从而获得无籽番茄。生产上也就是用于无籽果实的培育。问：已受粉的花蕾还可用生长素处理来获得无籽果实吗？学生回答：不能，这样的果实有种子。
3．促进扦插的枝条生根
在繁植林木和花卉时，常用的扦插法。有的植物容易插话，有的则不容易插话。对于那些不易生根的枝条，可用一定浓度的生长素溶液浸泡插枝的下端，插入土后，就能长出很多根，容易成活。（银幕显示或板画下图）
A、B、C、D表示扦插的四枝同种植物的芽的情况，请问：谁最先长出根？为什么？（答：D最先长出根，芽是生长素合成旺盛的部位，D的芽最多。）
此外，生长素还具有阻止器官脱落，防止落花落果，延长种子休眠，促进菠萝开花和黄瓜多开雌花等作用。
生长素具有这么多作用，是否就越多越好呢？任何事物都具有两重性，物极必反。一般地说，生长素对生长的作用是，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
4．高浓度抑制生长
我们看到自然生长的树木形状都是 （板画），而不是 （板画）原因在于植物的顶芽优先生长，而侧芽受到抑制，这种现象，叫顶端优势。（板书）顶端优势产生的原因：（多媒体银幕显示顶芽产生的生长素积累在侧芽部位，抑制侧芽生长的动画图像）顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长素浓度过高，从而抑制了侧芽的生长。问：要使侧芽生长，该怎么办？原理是什么？要求答出：摘除顶芽。顶芽摘除后，侧芽的生长素浓度降低，这是，生长素对侧芽由抑制生长变为促进生长，侧芽不久发育成侧枝。
高浓度要抑制植物生长，而前面讲植物的向光性时，为什么又说背光的一侧浓度高促进生长呢？是因为讲向光性时的浓度高是在促进生长的浓度范围内相对的高，而高浓度抑制生长的高浓度则是在抑制范围内了，它们有质的差别。
生产实践上，顶端优势的原理应用相当广泛，如棉花摘心，以多长侧枝，多结棉桃，达到增产的目的。
（银幕显示：）
下述各项中，属于利用顶端优势及原理的措施有（多项选择）____。
A、新栽的小树要去掉部分枝叶
B、果树的整枝修剪
C、修剪篱笆
D、摘桑叶喂蚕
（三）总结、扩展
通过生长素的生理作用，我们知道植物激素对植物生命活动的调节作用，生长素能够促进生长，促进果实发育，促进插枝生根。可见，生长素对植物生命活动主要起促进作用，但不是所有植物激素都这样，也有起抑制作用的，大家课后阅读P·123中“其它植物激素”的内容，就可知道，同一株植物体内，存在多种植物激素，这些激素有不同的作用，通过它们的协调作用，使植物能正常地进行生长发育，新陈代谢。
（四）布置作业
下图表示对燕麦胚芽鞘进行了不同处理的情况，其中，A、B、C、D采用不透水的云母片，E、F采用未经任何处理的琼脂块，G、H采用不透光的锡箔，它们的生长状况将会怎样？
（参考答案：A、直立生长；B、向右弯曲生长；C、向右弯曲生长；D、不生长
E、向右弯曲生长；F、不生长；G、直立生长；H、向右弯曲生长。）
<配图715JT002配图>
（五）板书设计
第四章 生命活动的调节
第一节 植物生命活动的调节
植物激素的概念，区别：由植物体的一定部位产生
一、生长素的发现
燕麦实验
二、生长素的生理作用
1．促进生长向光性
2．促进果实发育无籽果实
3．促进扦插的枝条生根
4．高浓度抑制生长 顶端优势
八、参考资料
燕麦 别称“皮燕麦”，禾本科，一年生草本，根系发达，高1米左右。顶生圆锥花序，小穗含两花，颖果。成熟时内外稃紧抱子粒、不易分离。我国西北、内蒙古，东北一带牧区或半牧区栽培较多。
胚芽鞘 单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，胚芽鞘为胚体的第一张叶，有保护胚芽中更幼小的叶和生长锥的功能。在种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面，保护胚芽出土时不受损伤，随后为胚芽所突破。
琼脂 也叫“琼胶”、“冻粉”。由石花菜、江蓠等红藻经水煮提取胶质，再经冻结，脱水、干燥而制成。为透明、无味、无臭的胶冻状块片或粉末，不溶于冷水而溶于温水，呈胶稠液。它的10％溶液冷却后即冻结为凝胶状。主要成分为多聚半乳糖的硫酸酯。常用作微生物培养基及食品工业的配料。
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