人教版选修一5.1植物生长素是如何调节植物生长的?

植物生长素的发现与作用

植物生长素的发现源于对植物向光性的研究。1880年,达尔文通过胚芽鞘实验提出,单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种“影响”,并传递到下部,导致背光侧生长快于向光侧。1910年,鲍森·詹森证明胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部。1914年,拜尔实验表明,胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。1928年,温特通过实验确认胚芽鞘尖端能产生促进生长的物质,命名为生长素。

生长素的化学本质是吲哚乙酸IAA,主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中合成。其运输具有极性,只能从形态学上端向形态学下端运输,这种运输方式属于主动运输,需要消耗能量。

生长素的生理作用具有两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。不同器官对生长素的敏感程度不同,根最敏感,芽次之,茎最不敏感。顶端优势现象是生长素两重性的典型实例,顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽部位,抑制侧芽生长,而顶芽处生长素浓度较低,促进生长。

生长素在农业生产中应用广泛,可促进扦插枝条生根、防止落花落果,还能诱导子果实的形成。例如,用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊柱头,可获得子番茄。

生长素通过调控细胞的伸长生长来影响植物生长。它作用于细胞壁,使细胞壁松弛,导致细胞体积增大。同时,生长素还能调节细胞分裂和分化,在植物组织培养中发挥重要作用。

植物体内生长素的合成、运输和分布受到多种内外因素的调节,共同维持植物的生长发育进程。光照、重力等环境因素会影响生长素的分布,从而引起植物的向性运动。

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