Transcript 植物生命活动的调节

第一章 植物生命活动的调节
第一节
植物激素
在单侧光的照射下，植物朝
向光性
（phototropism) 向光源方向生长的现象叫做
向光性．
一、生长素的发现
问题1：引起植物向光生长的外界因素是什么？
假设：引起向光生长的外界因素是 单侧光
变量：①无光照；②单侧光照；③均匀光照。
结论： 引起胚芽鞘向光弯曲的外界因素是单侧光照。
问题2：胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是哪里？
直
立
生
长
向
光
弯
曲
结论：感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端
问题3：除去尖端的胚芽鞘是否生长？
结论： 胚芽鞘生长与尖端存在有关。
问题4：胚芽鞘弯曲的部位在哪里？
弯曲的部位：
尖端以下部位
推测：单侧光照射苗
尖端产生某种刺激,当
这种刺激传递到尖端
下面(伸长区）时,会造
成背光面生长快,因而
出现向光性弯曲
问题5：这种刺激如何传递给尖端下面的反应部位？
波
森
詹
森
实
验
用明胶块（能透
过化学物质）将
幼苗顶端隔开
用云母块（不
能透过化学物
质）将幼苗顶
端隔开
结论： 有化学物质由尖端向下传递
向
光
弯
曲
不
生
长
温特实验
（1928年）
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
归纳总结
生长素产生部位
胚芽鞘尖端
感受光刺激部位
胚芽鞘尖端下面一段
生长素作用部位
进行生长的部位
探究练习
植物在单侧光照射下弯向光源生长。 因为
“单侧光能够使生长素在背光一侧比向光一侧
分布多”为什么？
生长素是被光分解还是转移了呢？
光
光
暗
40单位IAA
a
40单位IAA
b
20
20
单 c 单
位
位
IAA IAA
30 10
单d 单
位 位
IAA IAA
光
光
光
暗
40单位IAA
40单位IAA
20单 20单
位
位
IAA IAA
30单
位
IAA
10单
位
IAA
c
d
b
a
（1）图a和b说明什么？
光并未导致生长素的分解和影响生长素的向下运输。
（2）图c和d说明什么？
单侧光照射促使生长素向背光侧转移。
（3）通过上述实验可得出什么结论？
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。
生长素如何作用使植物表现出向光性？
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。
单侧光
影响生长素分布
尖端
横向运输 (尖端向光侧
纵向运输 (苗尖端
背光侧)
尖端以下)
背光侧多
生长素分布不均匀
向光侧少
生长不均匀（背光侧快）
外因:
单侧光照射
内因:
生长素分布不均匀
向光弯曲
• 生长素的产生部位
主要由分裂较为旺盛的部位产生，如叶原
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
极性运输：纵向（形态学上→ 下）
横向运输（向光→背光）
主动运输
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（C ）
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
2.植物向光性的形成,是由于单侧光使（ B ）
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
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
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
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
A：不生长不弯曲
C：向右弯曲
C
B：直立生长
D：向右弯曲
D
单侧光
尖端
向光性
极性运输
尖端下部
主动运输
感光部位
产生部位
横向（向光→背光）
分布部位
纵向（形态学上→ 下） 作用部位
长不长
看激素
弯不弯
看两边
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 ）
小
窗
光
源
A
小
窗
光
源
B
小
窗
光
源
C
小
窗
光
源
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 ）
小
窗
光
源
A
小
窗
光
源
B
小
窗
光
源
C
小
窗
光
源
D
5.下图中胚芽鞘Y的弯曲情况将是( D )
A.向左
C. 向下
B. 向右
D.不弯曲
分析下列燕麦胚芽鞘相关处理后用单
侧光照射，指出处理后的生长状况。
处理的方式依次为：①不作处理②切去尖端③用不
透光的罩子罩住尖端④罩住尖端下部⑤用不透光纸
罩罩位整个胚芽鞘⑥用云母竖直插入尖端⑦竖直插
入尖端下部⑧横插整个尖端⑨横插背光一侧⑩横插
向光侧
二、生长素的生理作用
1、曲线AB段表示:
茎
促
进
生
长
0
长抑
制
生
随生长素浓度升高,对茎
生长 的促进作用加强。
B
2、B点表示：
C
促进茎生长的最适浓度
3、BC段表示：
A
随生长素浓度增加，对
茎的生长促进作用减弱。
4、C点以后表示：
10-1010-8 10-6 10-4 10-2 c/mol·L
-1
随生长素浓度的增加，对
茎的生长抑制作用增强。
双重性：低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用。
生长素的生理作用
茎
促
进
生
长
0
抑
制
生
长
根
芽
B
C
A
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。
10-1010-8 10-6 10-4 10-2 c/mol·
L-1
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
）
同一浓度对不同器官的影响不同。
不同器官对生长素浓度敏感度不同
C
D
茎部：
生长素浓度：C
生长速度： C
＞
＞
植
物
根
的
向
地
A
性
和
B
茎
的
背
地 根部：
性
生长素浓度：A
B
生长速度： A ＞ B
D
D
＞
三、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。
原因：顶芽不断产生生长素，向下运输积累在侧
芽，因此侧芽处的生长素浓度过高，抑制侧芽的
生长。
双重性在农业生产上的应用
1、果树、园林植株的整枝修剪
应用
2、棉花的打顶摘心
3、田间除草
（除草剂,高浓度抑制杂草的生长）
四、 生长素在农业生产中的应用
第一：促进扦插的枝条生根
◆ 对不易生根植物在插枝下端涂抹生根粉（或一定
浓度的生长素类似物溶液 ）。
◆ 扦插繁殖时，保留枝上正在生长的芽或幼叶
第二：促进果实发育
◆发育着的种子合成生长素使子房发育成果实
◆在没有受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长
素类似物溶液，诱导无籽果实（无籽番茄）。
第三：防止落花落果
第四：其它
◆ 促进菠萝开花
◆ 除草剂（2、4－D作为双子叶杂草的除草剂。 ）
五、调节植物生长发育的五大类激素
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：
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。
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。
名称
存在或
产生部位
生长素类 顶芽、胚、
幼叶
细胞分裂 根尖、胚、
调节
素类
果实
植物生长
赤霉素类 顶芽、幼根、
幼叶、胚
脱落酸
乙烯
作用
调节生长（向光性、顶芽优
势）
促细胞分裂，萌发，抗衰老
（保鲜）。
促萌发，促细胞生长，促开
花和果实发育。
抑生长，促叶和果实的衰老
叶、茎、根、
与植物衰 和脱落。缺水时使气孔关闭；
绿色果实
老、成熟 保持休眠
以及抗不
广泛（成熟果 促进果实成熟，对抗生长素
良环境有关
实、衰老叶片）作用。
植
物
激
素
的
作
用
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。
生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯
细胞分裂素 烟草愈伤组织：细胞分裂素和生长素的
和生长素： 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。
乙烯和
生长素：
乙烯促进成熟，生长素保鲜
• 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。
• 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。
• 常见植物激素
• 生长素、胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙
烯
2：大田中的茄果类在开花期，由于连续多日的
暴风雨天气，严重影响了授粉受精，如果要保证
产量，可采取的的补救方法是（ C ）
A.喷施B肥
B.喷施N、P肥
C.喷施一定浓度生长素类似物，促进果实发育
D.以上三项措施都不行
3 、下列关于无籽果实的说法错误的是（D）
A 培养无籽番茄、无籽西瓜的原理不同
B 无籽番茄、无籽西瓜的发育都离不开生长
素的生理作用
C 无籽番茄果实细胞含二个染色体组，无籽
西瓜果实细胞含三个染色体组
D 用无籽番茄、无籽西瓜的枝条分别扦插，
形成的新植株仍能结出无籽果实