生长素的发现及其作用
高三生物生长素知识点
高三生物生长素知识点生物生长素是一种植物激素，它在植物体内起着重要的调节作用。
了解生长素的知识对于高三生物学习来说是必不可少的。
本文将从生长素的发现、功能、合成与代谢、应用等方面进行讲解，以帮助高三生物学习者更好地理解和掌握这一知识点。
一、生长素的发现生长素最早是由斯科利亚和卡尔瑟林这两位科学家在20世纪20年代发现的。
当时，他们注意到一种半透明物质能够引起植物生长促进或抑制的效果，后来被确定为生长素。
生长素的结构是一个由3个螺旋结构组成的不稳定环状物质，分子量相对较大。
二、生长素的功能生长素在植物生长和发育过程中发挥着重要的调节作用。
它可以促进植物的细胞分裂与伸长，影响植物体的开花、结果和种子发育等。
此外，生长素还参与了植物根、茎、叶的生长、分化和组织修复过程。
三、生长素的合成与代谢生长素在植物体内的合成和代谢是一个复杂的过程。
主要是通过植物体内的感应物质和酶的作用来实现的。
首先，天然存在的酶类催化剂可将合成物转化为生长素前体物质。
然后，通过一系列的转化反应，生长素前体物质最终转化为活性生长素。
最后，植物体内的酶可将生长素分解为无活性的物质，以保持生长素的平衡。
四、生长素的应用生长素在农业、园艺和生物技术等领域有广泛的应用。
在农业上，生长素可用于提高农作物的产量和品质，促进植物繁殖和幼苗生长。
在园艺上，生长素可以被用来繁殖植物，并促进花朵的开放和苗木的成长。
而在生物技术领域，生长素的作用可以被利用来进行基因工程和细胞培养等研究。
综上所述，生物生长素是一种重要的调节因子，对于植物的生长和发育起着关键作用。
高三生物学习者在学习过程中需要掌握生长素的发现、功能、合成与代谢以及应用等方面的知识。
通过深入了解生长素，可以更好地理解植物的生长规律和生命活动，并将其应用于实际的农业和园艺生产中。
希望本文对高三生物学习者有所帮助，能够为他们的学习提供一些参考和指导。
生长素的发现
生长素的发现生长素的发现生长素是一种植物激素，对植物生长和发育起到重要的调控作用。
它是植物在光合作用、营养吸收和物质代谢过程中产生的一种生物活性物质。
生长素的发现与研究历程充满曲折与创新，下面将为大家介绍生长素的发现历程。
生长素的发现可以追溯到19世纪末的英国。
当时的研究者正在试图解答一个问题：为什么植物细胞的生长活动只发生在一侧，而不是均匀地分布在细胞中？他们发现，在植物茎、根等组织中存在着一种特殊的物质，对细胞生长具有明显的影响。
为了研究这种物质的性质，这些研究者开始进行一系列的实验。
1898年，荷兰植物学家温特科恩首次提出了“生长素”这个概念。
他利用温特灌溉法，将能够促进细胞伸长的物质从茎尖向下输送，证明了细胞伸长是由这种物质的作用而引起的。
温特将这种物质称为“生长素”，并提出了“决定生长素”的假设。
他认为，生长素是在植物细胞中生成的一种物质，通过与细胞膜结合，调控了细胞的伸长和分裂。
研究者们在继续研究中发现，生长素并不是唯一的植物激素，还存在着其他的激素，如赤霉素、脱落酸等。
这些激素共同参与了植物的生长和发育过程，形成了植物激素的整体调控网络。
在随后的几十年里，研究者们陆续发现了更多的植物激素，并深入研究了它们的合成、传输和反应机制。
20世纪上半叶，生长素的研究取得了长足的进展。
瑞士化学家班茨在1913年从植物的幼芽中提取到了纯净的生长素结晶，证明了生长素是植物中真正的活性成分。
这一发现为生长素的深入研究奠定了基础，并为后来的研究者提供了重要的参考。
随着科技的进步和研究技术的更新，对生长素的研究也逐渐深入。
研究者们利用各种生物化学、生理学和分子生物学技术，逐步揭示了生长素的合成途径、信号传导机制以及对细胞生长和发育的调控作用。
他们发现，生长素通过与细胞膜上的受体结合，激活了一系列的信号转导途径和基因表达，最终调控了细胞的伸长、分裂和分化。
到了21世纪，生长素的研究已经涉及到了更广泛的领域。
高二生物生长素知识点归纳
高二生物生长素知识点归纳在高中生物课程中，生长素是一个重要的概念，它是植物生长和发育过程中不可或缺的一种激素。
生长素对于植物的形态建成、细胞分裂、伸长以及分化等生理过程都有着至关重要的作用。
本文将对生长素的相关知识进行系统的归纳和总结。
一、生长素的发现与历史生长素的发现可以追溯到20世纪初，荷兰科学家弗里茨·温特（Frits W. Went）首次从植物中分离出一种促进生长的物质，并将其命名为生长素（Auxin）。
此后，科学家们对生长素进行了深入的研究，揭示了其在植物生长发育中的多种功能。
二、生长素的化学本质生长素的化学本质是吲哚乙酸（IAA），是一种具有吲哚环和乙酸侧链的有机化合物。
除了IAA外，还有一些其他类型的化合物也具有类似生长素的活性，如吲哚丙酸（IPA）和吲哚丁酸（IBA）等。
三、生长素的合成与分布生长素主要在植物的顶端分生组织中合成，随后通过细胞间的转运作用分布到植物的其他部位。
在植物体内，生长素主要集中在生长活跃的部位，如根尖、茎尖、叶片和花芽等。
四、生长素的生理作用1. 促进细胞伸长生长素能够刺激细胞壁的松弛，使细胞在水分的作用下伸长，从而促进植物的生长。
这种作用在茎和根的生长过程中尤为明显。
2. 促进细胞分裂生长素还能够促进细胞分裂，加速植物的生长。
在植物的顶端分生组织中，生长素通过激活相关基因的表达，促进细胞周期的进行。
3. 影响植物的形态建成生长素通过调节细胞的生长方向和速度，影响植物的形态建成。
例如，生长素在植物的光向性和重力反应中起着关键作用。
4. 参与植物的逆境响应在植物遭受逆境，如干旱、盐碱等不良环境时，生长素能够调节植物的生理反应，帮助植物适应环境变化。
五、生长素的应用生长素在农业生产中有着广泛的应用。
例如，通过外源施用生长素可以促进作物的生长，提高产量；在园艺中，生长素可用于促进扦插生根、调节花卉的开花时间等。
六、生长素的调控机制植物体内的生长素水平受到严格的调控。
1-1植物生长素的发现1定
由以上的实验，可以得出什么结论？ 初步证明胚芽鞘的尖端产生的刺激可能 是一种化学物质，这种化学物质的分布 不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
即：尖端是通过产生的某种物质影响下部生长
如何证明？
三、继续实验，进行探究：--温特的实验
温特实验的分析 使用的琼脂块是否用尖端处理过 两实验差异： ——单一变量 现象： 实验组1不生长；实验组2弯曲生长
云母片或玻璃片：不能透过水和其他物质 锡箔纸：不透光
二、设计实验，进行探究：达尔文的实验
实验一的分析
两实验差异：有无单侧光的照射——单一变量
现象：对照组直立生长；实验组向光弯曲生长 结论： 单侧光引起胚芽鞘向光生长
二、设计实验，进行探究：某科学家的实验
实验二的分析
两实验差异： 锡箔套或罩遮光部位不同
向光 背光 _____一侧向_____一侧运输（尖端） 上端 极性运输： 从植物体形态学______向形态学 运输特点： ____运输 （不受外界因素影响） （主动运输）下端
横向运输：受外界因素影响，从胚芽鞘尖端
非极性运输 成熟组织中
背 光 侧
向 光 侧
植物向光性的解释
可见，生长素的作用机理是促进细胞纵向伸长
1、向光性 2、根的向地性 3、茎的背地性 4、顶端优势
提醒： 两重性是指生长素浓度低时促进生长， 浓度高时抑制生长
三、成熟程度
一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝
四、植物种类：
双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。
●生长素的生理作用
教学案例5：
教学案例6： 教学案----课堂检测
作用部位： 大多集中在生长旺盛的部位，如胚 芽鞘、芽和根的顶端分生组织等 （分布部位）
生长素的发现及其作用
得出科学结论
●生长素发现过程的总结与应用
生长素发现实验中的两个原则 1.对照原则
2.单一变量原则
二
产生、分布和运输
1、产生：
主要在叶原基、嫩叶、发育的种子、根尖生长点 等分生能力较强的部位
2、分布：
大都集中在生长旺盛的部位，衰老的组织中较 少，影响生长素分布的主要外界因素有两个： 一个是重力，二是单侧光
A.3mg/ml C.6mg/ml
B.4.5mg/ml D.9mg/ml
2、促进子房发育成果实
胚珠
发育
种子
生长素
子房 果实（有籽）
思考：如何获得无籽番茄（黄瓜、辣椒等）？
答案：在未受粉的雌蕊柱头上涂一定浓度的生长素溶液
思考：是不是所有的无籽果实都是用此方法得来 的？如果不是，你还能想到那些方法？
直立生长
向右弯曲 向左弯曲
迁移运用，有所创造，有所突破
一. 在太空船中,将一正常生长的植株水平放置一段时间,请 描述其生长情况 二.在太空船中,将一正常生长的植株放置在匀速旋转器上, 在单侧光照下,放置一段时间,请描述其生长情况
三.请设计一个处于室外,空旷处进行的实验在不用任何药剂, 装置和触及幼苗的的情况下,使其弯曲生长,并说明原理
得出结论---植物向光性的解释
对植物向光性的解释
是由于生长素分布不均造成的
背光一侧 生长素多 细胞生长快
向光一侧
生长素少
细胞生长慢
发现过程小结
向光性现象 向光性与尖端有关 尖端感受光刺激 尖端产生某种物质
科学的实验方法
观察现象
提出问题
设计实验 分析实验现象，作出假设 解决问题
分离鉴定这种物质
A.去顶芽后,在断口上放一琼脂小块 B.去顶芽后,在断口上放一富含生长素的琼脂小块 C.不去顶芽,在侧芽上涂以含低浓度生长素的琼脂 D.不去顶芽,在侧芽上涂以琼脂
生长素的发现及生理作用
生长素的发现及生理作用在植物生长发育的过程中，生长素的发现及生理作用具有重大的意义。
它不仅揭示了植物生长的奥秘，也为人类提供了深入了解生命现象的基础。
一、生长素的发现生长素最初是由达尔文在1880年发现的。
当时，他注意到植物的向光性，即植物生长时会朝向光源生长。
他通过实验发现，植物的向光性是由于某种化学物质的作用，这种物质被他命名为“生长素”。
在之后的研究中，人们逐渐发现了更多关于生长素的知识。
1928年，荷兰科学家温特发现了生长素的化学本质，并为其命名为“吲哚乙酸”。
这一发现为生长素的研究奠定了基础。
二、生长素的生理作用生长素是植物生长发育过程中的重要调节因子。
它对植物的生长、发育和成熟起着至关重要的作用。
以下是一些生长素的生理作用：1、促进细胞伸长：生长素能促进细胞的伸长，使植物整体增长。
这是因为它能够改变细胞壁的构造，使细胞能够更好地扩展和伸长。
2、促进根、茎、叶的生长：生长素对植物的各个部分都有促进作用。
在根部，它能够促进根系的发育，增加根的数量和长度；在茎部，它能促进细胞的分裂和伸长，使茎干更加粗壮；在叶片部分，它能够促进叶绿素的合成，使叶片更加翠绿。
3、促进花芽形成：生长素能够促进花芽的形成，使植物能够更好地进行繁殖。
它对开花时间和花的质量都有重要的影响。
4、调节成熟和衰老：生长素还参与了植物成熟和衰老的调节过程。
例如，它能够促进果实的成熟和脱落，也能影响叶片的衰老过程。
三、生长素的应用由于生长素的这些重要生理作用，人们已经将其应用到了农业和园艺领域。
通过使用生长素及其类似物，可以有效地控制植物的生长和发育过程，提高产量和质量。
例如，在农业生产中，可以使用生长素来增加作物的产量、改善作物的品质、防止脱落和促进收获等。
在园艺领域，可以使用生长素来控制花卉的生长和开花时间，以达到更好的观赏效果。
四、结论生长素是植物生长发育过程中的重要调节因子，具有重要的生理作用。
它的发现不仅揭示了植物生长的奥秘，也为人类提供了深入了解生命现象的基础。
生长素的发现及其生理作用
.1 植物的激素调节一教学目标(一)知识教学1.植物的向性运动，向性运动的概念。
2.植物生长素的发现过程。
3.植物生长素产生的部位。
4.植物生长素的生理作用及其在农业生产中的应用。
(二)能力训练1.通过对植物向性运动的讲授,培养关心自然、注意观察、提高观察能力。
2.通过生长素的发现过程的学习，初步教会学生用实验去探究生命的能力，初步学会设计实验的能力。
3.通过本节的讲授使学生掌握植物生长素的有关知识，提高理论与实际相结合的能力。
二、教学重点(1)植物的向光性---向性运动。
(2)达尔文父子的实验。
温特实验的设计目的、实验过程、实验到达的目的。
(3)植物生长素的生理功能及其在生产实践中的应用。
三.教学难点(1)达尔文父子、温特的实验过程。
(2)生长素的生理功能中的促进生长与抑制生长的双重性。
方法讲授与讨论相结合五、课时安排1课时六、教具准备植物向光性的图片(取有关电影录相)制作达尔文向光性实验课件制作温特实验课件植物的顶端面优势图解示意课件等。
七、教学过程引言:①通过观看植物幼苗破土而出；②繁殖季节两只雄羚羊为了一只雌羚羊而相互争斗；③体操运发动优美动作几段映像。
指出生物体所进展的生命活动是很有秩序、很有规律的。
这些都与生物体本身所具有的调节功能有密切的联系。
生物体的生命活动是如何调节控制的呢一、植物的向性运动要求学生思考:放在窗口的盆栽植物,是什么原因使植物的幼嫩枝叶向窗外生长但是根却总是向地生长呢答复:光与重力植物体受到单—方向的外界刺激而引起的定向运动，称为向性运动。
要求学生继续思考:植物的向性运动在植物生活中有何重要意义由教师归纳出植物的向性运动是植物对外界环境的适应性。
(向光性使植物的茎叶处于有利位置吸收光能,根为寻找水源与无机盐)那么，植物体为什么会表现出向性运动呢二、植物生长素的发现生长素的发现过程经过了几代科学家、学者的努力最后才发现了植物的生长素。
比拟有名的有达尔文父子、荷兰的温特、郭葛等人。
生长素的发现和作用
长在戈壁滩的风滚草，
在干旱来临时，它会把根 从土里收起来，团成一团 随风滚动。当遇到了水分 充足的地方时它就会停下 来展开身体，重新扎根生长，这是一种生命 力极强的植物，人们形象 地称之为
1880年
达尔文向光性实验
① 弯向光 源生长
（赤霉素处理，诱导单性结实）
生长素为什么不能大规模地应用？
生长素（IAA）在植物体内含量很少，提取困难，且 易分解，在生产上较少应用。
是人工合成的化学物质，生理作用与生长素类似，但 不容易被降解，因此效果稳定，在生产上有广泛的应 用。如α-萘乙酸（NAA）、 2、4-D等。 苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）是人工合成的 生长素类似物吗？ 植物自身合成的生长素效应物质
质是吲哚乙酸（IAA）。
由于生长素在植物体内 含量极少，其间郭葛等 科学家为此付出了艰辛 的努力！
具有生长素效应的物质还有： 苯乙酸（PAA）吲哚丁酸（IBA）等。
生长素的化学本质 吲哚乙酸（IAA） 植物体内具有生长素效应的物质
苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）
由植物体内产生，能从产生部位 _______运送到 作用部位 ________，对植物生长发育有显著影响的微量 有机物 。 _______
种 类 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙 烯
主要生理作用
促进生长、 促进生根、发芽
促进细胞伸长、促进种子萌 发、果实成熟
促进细胞分裂 抑制细胞分裂、促进叶、 果实衰老脱落 促进果实的成熟
生长素、赤霉素、细胞分裂素 促进生长发育类： 脱落酸、乙烯 抑制生长发育类：
2、植物激素之间的关系
各种植物激素并不是孤立起作用，而是多种 激素相互作用共同调节的。
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4、胚芽鞘向光弯曲的原因是 背光的一侧生。长素含量多，生长快
5、生长素在植物体中相对集中在 生长旺盛。的部位
练一练：
a
b
C
a
b
C
D
胚芽鞘D将 不 生长 ；
这是因为 生长素只能从植物的形态学上端 运输到下端，琼脂C中没有获得生 长素。
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
B
C
D
A：不生长不弯曲 C：向右弯曲
生长素作用特点
根B
芽
茎
促
进
A
抑
制
最适浓度
C D
特点一两重性： 低10浓0-度1 促进生长,18 高0-浓度抑制生长14 0(- 对13植0-物同11 0一- 器官m而ol言/L)
典例：顶端优势
概念：植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象
原理：顶芽产生生长素
侧芽大量积累
侧芽生长
素浓度过高
侧芽生长受到抑制
得出结论---植物向光性的解释
对植物向光性的解释
是由于生长素分布不均造成的
胚芽鞘的尖端在单侧光照 的影响下，由向光一侧移 向背光一侧，这种运输叫 横向运输。
感受光刺激的部位
背光一侧 生长素多 细胞生长快
向光一侧 生长素少 细胞生长慢
.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）
光
小光
源
窗源
A
小光
小光
小
窗源
窗源
窗
B
C
D
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 ）
光
小光
源
窗源
A
小光
小光Leabharlann 小窗源窗源
窗
B
C
D
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
单侧光照 射胚芽鞘
弯向光源 生长
去尖端单 侧光照
不生长不 弯曲
判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向
顶芽生长
应用 ：利用顶端优势 森林里树木的生长。
解除顶端优势 行道树的修剪、果树的打顶、棉花的摘心
根
促 进
芽
茎
抑
制
最适浓度
特点一 两重性： 低10 0浓-1度促进生长18,0高- 浓度抑制生14 长0-(对13 0植- 物11同0一- 器m官o而l/言L )
特点二 同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同
特点三 不同植物对生长素的敏感度不同
典例 农业生产上,常用2,4-D这种人工合成的 生长素类似物作为除草剂,用来消除单子 叶农作物田里的双子叶杂草
课堂小结
1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是 胚芽鞘。的感尖受端光
刺激的部位是
。胚芽鞘的尖端
2、向光弯曲部位在 尖端以。下
3、生长素的运输方式主要是 主动运输。（极性运输 横向运输)
B：直立生长 D：向右弯曲
知识回顾
• 1.感受光刺激的部位在哪？弯曲的部位在哪？ • 2.生长素化学本质是什么？横向运输的部位？ • 3.植物向光生长的原因是什么？ • 4.判断植物是否生长的依据？判断植物弯曲方向的依据是什么？
• 生长素的生理作用：
• 1.促进植物生长 • 2.促进扦插的枝条生根 • 3.促进果实的发育 • 4.防止落花落果
胚芽鞘
单子叶植物，特别是 禾本科植物胚芽外的的
锥形套状物叫做胚芽鞘。
它能保护生长中的胚芽。
生长素发现实验中的两个原则
1.对照原则 2.单一变量原则
• 实验1：达尔文设计 • 实验设置: • 无光照与单侧光照实验 • 结论: • 说明植物向光生长与单侧光有关
• 实验2： • 实验设置: • 设计锡箔罩住胚芽鞘的尖端与锡箔罩住尖端下面部分的单侧光照的实验 • 实验结论 • 说明胚芽鞘的感光部位在尖端，单侧光照会引起下面部分向光弯曲。
BC
根D
请回答：
（1）A、B、C、D 四点，生长素浓度较高_C__、_D_____。
（2）生长较快的是__A_、__C____。
根
促 进
芽
茎
抑 制
特点一
最适浓度
二重性： 10低0-浓1 度促进生18长0-,高浓度抑制14生0-长(13对0-植物11 0同- 一器m官ol/而L 言)
特点二 同一植物的不同器官对生长素的反应不同
极性运输
很少
显著
有机物
生长素的运输
方向： 极性运输：从形态学上端向形态学下端 运输，而不能逆过来运输
横向运输：尖端(在单侧光照下)
方式： 主动运输:可以逆浓度梯度，消耗能量
技能训练：评价实验设计和结论
a
a
b
b
结论： 1、下端琼脂块的生长素来自上端的琼脂块 2、生长素在琼脂块内只能由形态学上端到 形态学下端
对生长素的敏感度：
根
促 进
芽
茎
抑 制
特点一 特点二
最适浓度
两重性： 低10 0浓-1度促进生长18 ,0高- 浓度抑制生14 长0- (对13 0植- 物11同0-一器m官o而l/言L )
同一植物的不同器官对生长素的反应不同
典例:根的向地性和茎的背地性
水平放置的幼苗，一段时间后生长状况如下图：
A
• 实验3：詹森 • 实验设置: • 设计切去尖端与胚芽鞘切面和尖端之间放一明胶薄片的对照实验 • 实验结论: • 说明胚芽鞘尖端产生一种“影响物”，引起背光一侧更快生长
• 实验4：拜耳 • 实验设置: • 设计切下尖端，放回胚芽鞘一侧，在无单侧光照时也能弯曲生长。 • 实验结论: • 说明尖端产生一种物质，影响下部生长。
生长素是什么？ 科学家是怎样发 现生长素的？
植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定 向运动，称为向性运动。
例如：向光性 向水性 向肥性 向地性等
最早发现的一种植物激素——生长素，它是在 研究植物向光性的过程中发现的。
植物生长素的发现 及其作用
重点、难点
• 重点 • 生长素的发现过程（实验）。 • 难点 • （1）生长素的产生、运输和分布。 • （2）生长素的作用及其作用特点。
代表含生长素的琼脂块， 代表云母片（不透水，不透气）
A
直立 生长
B
C
不弯曲 直立 不生长 生长
D
向右弯 曲生长
E
向右弯 曲生长
二、生长素的产生、运输和分布
合成部位
分布
运输特点 含量 作用特点 成分
植物顶端分生组织，例如：幼嫩芽、 叶和发育中的种子。
生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、发 育中的种子和果实等。
• 实验5：温特 • 实验设置: • 设计切下胚芽鞘尖端放到琼脂块上，再将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘
向放琼脂块的对侧弯曲 • 实验结论: • 说明胚芽鞘尖端确实存在一种刺激生长的化学物质
• 实验6：郭葛等 • 实验设置: • 用分离出的吲哚乙酸混入琼脂块，放在胚芽鞘切面一侧，胚芽鞘弯向对侧生长 • 实验结论: • 说明胚芽鞘尖端产生的能促进生长的物质是吲哚乙酸