文档内容
第一节 植物生长素
1生长素的发现过程
科学家 实验 实验结论
达尔文 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就
向下面的伸长区传递某种“影
响”,从而造成伸长区背光面比
向光面生长快
鲍森·詹 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以
森 透过琼脂片传递给下部
拜尔 脂片胚芽鞘的弯曲生长是由尖端
产生的影响在其下部分布不均匀
造成的
温特 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化
学物质,并名为生长素
要点 对植物向光性的解释
生长素的产生不需要光照,即有光、无光均可产生。要点 各种处理方式对生长素运输与分布的影响
植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机
物,称为植物激素。
2生长素的合成、运输与分布
合成:主要合成部位:幼芽、幼叶和发育中的种子等生长旺盛的部位。
合成过程:色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
分布:在植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部分。
运输:(1)纵向运输
①极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,而不能反过
来运输。是主动运输,需要消耗能量
②非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
(2)横向运输
①影响生长素横向运输的主要因素:单侧光、重力等单向刺激。
②运输部位:尖端(如胚芽鞘尖端、根尖、茎尖等)。
③运输方向:向光侧→背光侧;背地侧→向地侧。
3生长素的生理作用
作用:生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平则影响器官的生
长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
作用方式:与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合;给细胞传达一种调节代谢的信息;
作用特点:一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长,即具有两重性。
影响生长素生理作用的因素(1)浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死细胞。
(2)器官种类:根、芽、茎对生长素的敏感程度为根>芽>茎。
(3)植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感。故可用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶庄
稼地里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
(4)细胞成熟程度:幼嫩细胞比老细胞敏感。
抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组)
顶端优势: 顶芽产生的生长索逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓
度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。注意:离顶芽越近的侧芽生长素浓度
越高;
根也有顶端优势现象,主根优先生长,侧根生长受到抑制。
解除方法:去掉顶芽。应用:棉花的打顶、果树整枝、盆景修剪等。
第二节 其他植物激素
知识点1植物激素的种类和作用
赤霉素:
合成:主要是未成熟的种子、幼芽、幼根等
分布:主要分布在植株生长旺盛的部位
生理功能:a促进细胞伸长,从而引起植株增高;b促进细胞分裂与分化;c促进种子萌发、开花和果实
发育
细胞分裂素
合成:主要是根尖
分布:主要分布于进行细胞分裂的部位
生理功能:a促进细胞分裂:b促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成:延缓叶片的衰老
脱落酸
合成:根冠、萎蔫的叶片等
分布:将要脱落或休眠的器官和组织中较多
生理功能:a抑制细胞的分裂;b促进气孔关闭; c维持种子休眠;d促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
合成:植物体各个部位
分布:各器官、组织中都有,将要脱落或休眠的器官和组织中较多
生理功能:a促进果实成熟;b促进开花;c促进叶、花、果实脱落
名师指导
(1)油菜素内酯已被认定为第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉
管生长、种子萌发等。
(2)一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞
死亡等方式实现的。
2植物激素间的相互作用(1)植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;各种植物激素并不是孤立
地起作用,而是多种激素相互协调控制。
①生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者在促进细胞分裂方面表现为
协同作用。
②在调控种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。
③当生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高会反过来抑制生长素的作用。
(2)决定植物器官生长发育的是激素的相对含量:
黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
生长素与细胞分裂素的相对含量对植物组织培养中根、芽分化的影响:
生长素>细胞分裂素:有利于根的分化
生长素<细胞分裂素:利于芽的分化
生长素=细胞分裂素:有利于愈伤组织的形成
(3)在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
要点 几种植物激素作用辨析
(1)在生长方面:生长素和赤霉素促进生长的原理在于促进细胞纵向伸长;细胞分裂素则是通过促进
细胞分裂,增加细胞数量来促进生长。
(2)在果实方面:生长素和赤霉素都能促进果实发育,乙烯促进果实成熟,而脱落酸促进果实脱落。
第3节植物生长调节剂的应用
1植物生长调节剂的类型和作用
含义:人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
特点:原料广泛、容易合成、效果稳定等。
种类(1)一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
(2)另一类分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如a-萘乙酸(NAA)、
矮壮素等。
植物生长调节剂的应用
教材拓展
(1)植物激素和植物生长调节剂的区别:植物激素只能在植物体内合成;植物生长调节剂是人工合成的
化学物质。
(2)利用生长素类调节剂处理植物比用天然的生长素作用时间长,且效果更稳定,其原因是人工合成
的生长素类调节剂具有生长素的作用,但植物体内没有分解它的酶,因而能长时间发挥作用。
2植物生长调节剂的施用
(1)在生产上首先需要根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂。(2)需要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(3)对某种植物生长调节剂来说,施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,
都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
3探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
适宜浓度的生长素(生长素类调节剂)能促进扦插的枝条生根,在不同浓度的生长素(生长素类调节
剂)溶液中,扦插枝条的生根情况不同。
(2)实验过程
注意 预实验:可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性;通过预实验确
定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度打下基础。预实验时,设置对照组,用清水作为空白对照。
(1)插条的选择:选取生长旺盛的一年生的小灌木(如月季、腊梅等)的枝条,其形成层细胞分裂能力
强、发育快、易成活。每组不能少于3个枝条。
(2)扦插枝条的处理:①枝条的形态学上端为平面,下端要削成斜面,可增加吸收水分的面积,促进
成活。②每一枝条留3~4个芽,所选枝条的芽数尽量一样多。
(3)用生长素类调节剂处理插条的方法
①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天(这种处理方法要求的溶
液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理)
②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可.
第四节 环境因素参与调节植物的生命活动
1光对植物生长发育的调节
(1)光作为一种信号,能够影响、调控植物生长、发育的全过程。
教材拓展
①有些植物(如烟草和莴苣)的种子需要在有光的条件下才能萌发,有些植物(如洋葱、番茄)的种子萌发,
则受光的抑制:很多植物的开花与昼夜长短(即光照时间)有关。
②没有光就没有器官的分化和形态的发生,如黄化现象(幼苗在黑喑条件下表现出茎细长、顶端成钩状
弯曲、叶片小而呈黄白色的现象)。
(2)光敏色素:植物具有的能接受光信号的分子。
光敏色素是一类蛋白质(色素一蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰
富。主要吸收红光和远红光,植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
(3)光调控植物生长发育的反应机制
在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,
影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。2 参与调节植物生命活动的其他环境因素.
温度
(1)春化作用:有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花,这种经历低温诱导促使植物
开花的作用。
(2)植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、
开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
(3)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
重力
(1)植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生
长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
(2)“淀粉一平衡石假说”:植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞
来实现的。
3 植物生长发育的整体调控
( 1)植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
(2)植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。
(3)激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基
因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(4)在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境变化、调控基因表达以及
激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。