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1、第三章 植物激素調(diào)節(jié)
植物激素:由植物體內(nèi)合成的(內(nèi)生性) ,能從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课唬梢苿有裕?,對植物體的生長發(fā)育有顯著的調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物(微量高效性) ,統(tǒng)稱為植物激素。
一、生長素的發(fā)現(xiàn):
達(dá)爾文實驗:證明單側(cè)光照射能使胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種影響,在傳遞到下部伸長區(qū)時,造成背光面比向光面生長快。
鮑森.詹森實驗:證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂塊傳遞到下部。
拜耳實驗:證明胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分不均勻造成的
溫特實驗:胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了某種物質(zhì),這種物質(zhì)從尖端運輸?shù)较虏?,并且能夠促使胚芽鞘下面某些部分的生長。
郭葛首先從人尿中分離出了這種
2、物質(zhì),經(jīng)過鑒定,知道它叫吲哚乙酸(生長素)
注意:
1、胚芽鞘: 尖端產(chǎn)生生長素(有無光都產(chǎn)生),在胚芽鞘的基部起作用;感光部位是胚芽鞘尖端,能夠橫向運輸?shù)囊彩桥哐壳始舛耍?
2、瓊脂塊有吸收、運輸生長素的作用;
4、生長素的成分是吲哚乙酸;單側(cè)光只影響生長素的分布,不影響生長素的合成
5、向光性的原因:由于生長素分布不均勻造成的,單側(cè)光照射后,胚芽鞘背光一側(cè)的生長素含量多于向光一側(cè),背光側(cè)比向光側(cè)生長快。
二、生長素的產(chǎn)生、分布和運輸
1 產(chǎn)生:主要在幼芽、嫩葉、發(fā)育的種子(色氨酸→生長素),成熟葉片、根尖等處產(chǎn)生量極少。
2 分布:各器官均有分布,但相對集中分布在生長旺盛的部
3、分。如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、發(fā)育
中的種子和果實等處。
3 運輸
(1)極性運輸:從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,而不能反過來運輸,極性運輸是細(xì)胞的主動運輸。
(2)非極性運輸:在成熟組織中,可以通過韌皮部進(jìn)行。
(3)橫向運輸:在單側(cè)光的作用下,生長素在尖端可以橫向運輸即從向光一側(cè)向背光一側(cè)運輸
生長素在尖端既進(jìn)行極性運輸,又進(jìn)行橫向運輸;而尖端以下只進(jìn)行極性運輸
三、生長素的生理作用:
(1)兩重性:
1 低濃度促進(jìn)生長,高濃度抑制生長,過高甚至殺死植物;既可促進(jìn)生長也可抑制生長;既能促進(jìn)發(fā)芽也能抑制發(fā)芽,既能防止落花落果也能
4、疏花疏果。
2 同一植物的不同器官對生長素濃度的反應(yīng)不一樣(根〈芽〈莖)。
3 不同植物對生長素的敏感程度不一樣
(2)頂端優(yōu)勢
1現(xiàn)象:頂芽優(yōu)先生長,側(cè)芽受到抑制。
2原因:頂芽產(chǎn)生的生長素向下運輸,積累到側(cè)芽, 側(cè)芽附近生長素濃度高,發(fā)育受到抑制,且側(cè)芽對生長素敏感。解除頂端優(yōu)勢就是去除頂芽(棉花摘心)
注意:確認(rèn)某生長現(xiàn)象是否體現(xiàn)“兩重性”
當(dāng)器官由于生長素分布不均勻而表現(xiàn)出生長不均勻時,若生長慢是由于生長素分布相對“更多”所致,則可體現(xiàn)生長素促進(jìn)生長的“兩重性”(如頂端優(yōu)勢及根向地生長現(xiàn)象等),否則,若生長慢是由于生長素分布相對“較少”所致,則不能體現(xiàn)“兩重性”,
5、只能表明“低濃度促進(jìn)生長”的一個方面(如莖的向光性及背地生長現(xiàn)象等)。
A
B
C
D
D>C, B>A, 原因:由于重力的作用,生長素都積累在近地面,D點和B點和生長素都高于C點和A點,又由于根對生長素敏感,所以,D點濃度高抑制生長,長的慢,而C點濃度低促進(jìn)生長,長的快。根向下彎曲(兩重性)。而莖不敏感,所以B點促進(jìn) 生長的快,而A點促進(jìn)生長的慢。所以向上彎曲。
四、生長素的應(yīng)用:
1、頂端優(yōu)勢在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用:棉花摘心、果樹修剪、花木整形
2、生長素類似物的應(yīng)用
生長素類似物:具有與生長素相似的生理效應(yīng)的人工合成的化 學(xué)物質(zhì),如α萘乙酸、2,4
6、D等。
(1)促扦插枝條生根(不同濃度的生長素效果不同,扦插枝條多留芽)
對不易生根植物在插枝下端涂抹生根粉(或一定濃度的生長素類似物溶液);
扦插繁殖時,保留枝上正在生長的芽或幼葉
(2)促進(jìn)果實發(fā)育
發(fā)育著的種子合成生長素使子房發(fā)育成果實,在沒有受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素類似物溶液,誘導(dǎo)無籽果實(無籽番茄,無籽草莓)
(3)防止落花落果,(噴灑水果,柑,桔)
(4)其他,如除草劑(高濃度抑制植物生長,甚到殺死植物)
五、其他植物激素:
1、赤霉素(GA)
合成部位:未成熟的種子、幼根、幼芽
主要作用:促進(jìn)細(xì)胞的伸長引起植株增高(惡苗病,蘆葦伸長),
7、促進(jìn)麥芽糖化(釀造啤酒),促進(jìn)性別分化(瓜類植物雌雄花分化),促進(jìn)種子發(fā)芽、解除塊莖休眠期(土豆提前播種),果實成熟,抑制成熟和衰老等
2、脫落酸 (ABA)
合成部位:根冠、萎焉的葉片
分布:將要脫落的組織和器官中含量較多
主要作用:抑制生長,表現(xiàn)為促進(jìn)葉、花、果的脫落,促進(jìn)果實成熟,抑制種子發(fā)芽、抑制植株生長,提高抗逆性(氣孔關(guān)閉),等
3、細(xì)胞分裂素(CK)
合成部位:根尖
主要作用:促進(jìn)細(xì)胞分裂(蔬菜保鮮),誘導(dǎo)芽的分化,促進(jìn)側(cè)芽生長,延緩葉片的衰老等
4、乙烯
合成部位:植物體各個部位
主要作用:促進(jìn)果實的成熟
v 各種植物激素并不是孤立地起作用,
8、而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié);
六、 植物生長調(diào)節(jié)劑
人工合成的對植物的生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)稱為植物生長調(diào)節(jié)劑;
優(yōu)點:容易合成、原料廣泛、效果穩(wěn)定
應(yīng)用實例
①農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的運用實例使用赤霉素處理馬鈴薯、萵苣可打破休眠,促進(jìn)萌發(fā);在采收前用一定濃度的赤霉素噴施芹菜、莧菜、菠菜等可促進(jìn)營養(yǎng)生長,增加產(chǎn)量;用一定濃度的乙烯利噴施黃瓜、南瓜可促進(jìn)雌花分化。
②植物生長調(diào)節(jié)劑的使用可能會影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)青鮮素可用于處理洋蔥、大蒜、馬鈴薯塊莖,延長休眠、抑制發(fā)芽,延長儲存期,但青鮮素是致癌物質(zhì),對人體健康不利。如果水果遠(yuǎn)未達(dá)到成熟期,營養(yǎng)物質(zhì)沒有得到足夠
9、積累,盲目地用乙烯利催熟,必然改變水果的營養(yǎng)價值及風(fēng)味。
名
稱
產(chǎn)生部位
生理作用
對應(yīng)生長
調(diào)節(jié)劑
應(yīng)用
生長素
幼根、幼芽及發(fā)育中的種子
促進(jìn)生長,促進(jìn)
果實發(fā)育
萘乙酸、2,
4D
①促進(jìn)扦插枝條的生根;
②促進(jìn)果實發(fā)育,
防止落花落果;
③農(nóng)業(yè)除草劑
赤霉素
幼芽、幼根、未成熟的種子等幼嫩的組織和器官里
①促進(jìn)細(xì)胞伸長,引起植株長高;②促進(jìn)種子萌發(fā)和果實成熟
赤霉素
①促進(jìn)植物莖稈伸長;
②解除種子和其他部位休眠,提早萌發(fā)
細(xì)胞分裂素
正在進(jìn)行細(xì)胞分裂的器官(如幼嫩根尖)
①促進(jìn)細(xì)胞分裂和組織分化;②延緩衰老
青鮮素
蔬菜貯藏
10、中,常用它來保持蔬菜鮮綠,延長貯存時間
乙
烯
植物各部位,成熟的果實中更多
促進(jìn)果實成熟
乙烯利
處理瓜類幼苗,能增加雌花形成率,增產(chǎn)
脫落酸
根冠、萎蔫的葉片等
抑制細(xì)胞分裂,促進(jìn)葉和果實衰老與脫落
矮壯素
落葉與棉鈴在未成熟前的大量脫落
1 中國科學(xué)院的植物生理學(xué)家研究了某種果實成熟過程中的激素變化如下圖所示,下列說法中不合理的是
A.在果實的細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長時期生長素濃度較高
B.在果實生長發(fā)育的各個時期,生長素均起主導(dǎo)作用
C.在果實成熟時,果實中含量升高的激素有乙烯和脫落酸
D.在果實生長發(fā)育過程中是多種植物激素共同協(xié)調(diào)起作用
2 下列有關(guān)植物激
11、素調(diào)節(jié)的敘述,正確的是 ①可利用適宜濃度的赤霉素促進(jìn)細(xì)胞伸長,使植物增高
②在植物組織培養(yǎng)中生長素和細(xì)胞分裂素的不同配比會影響組織分化
③使同種植物的扦插枝條產(chǎn)生相同生根效果的2,4—D濃度相同
④在太空失重狀態(tài)下植物激素不能進(jìn)行極性運輸,根失去了向地生長的特性
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
3某研究性課題小組的同學(xué)對植物生長素非常有研究興趣,設(shè)計了圖1、圖2所示實驗:探究單
12、側(cè)光使胚芽尖端的生長素轉(zhuǎn)移了,還是將生長素分解了。下列說法正確的是
A.由圖1可知單側(cè)光將生長素分解,從而引起胚芽鞘彎曲
B.如果胚芽鞘的長度關(guān)系為c
13、利用生長素作用原理來培育無子番茄時,所用生長 素濃度應(yīng)低于e點濃度
D.若c點表示促進(jìn)莖生長的最適宜濃度,則a、d點分別表 示促進(jìn)根、芽生長的最適宜濃度
5 用適宜濃度的生長素和赤霉素的不同組合分別處理幼莖切段。下圖為幼莖切段的平均伸長量隨時間的變化 曲線。據(jù)圖可說明
A.植物激素間具有協(xié)同作用
B.植物激素間具有拮抗作用
C.植物激素間具有反饋調(diào)節(jié)作用
D.植物激素間具有連鎖調(diào)節(jié)作用
1 B 2A 3D 4A C 5 A