植物生命活动的调节

1、.,第一章 植物生命活动的调节,.,一、植物生长素的发现,.,观察现象,提出问题,作出假设,实验设计,实验结果,实验结论,一、1880年达尔文父子向光性实验,1,2,3,4,5,1弯曲,2不弯曲,3不弯曲,4弯曲,5弯曲,1、2：向光性与苗尖端有关,1、3和 1、5和3、4和3、5感光点在尖端,不在尖端下一段,.,.,观察现象,提出问题,作出假设:,实验设计,实验结果,实验结论,一、1880年达尔文父子向光性实验,1,2,3,4,5,1弯曲,2不弯曲,3不弯曲,4弯曲,5弯曲,：向光性与苗尖端有关,(3)(4):感光点在尖端,（4）(5) ,不在尖端下一段,.,推测：,有某种化学物质从尖端传递

2、到了下面,.,二、1913年波森.詹森实验,观察现象,提出问题,作出假设:,实验设计,实验结果,实验结论,6弯曲 7不弯曲,有化学物质向下传递,？,向光弯曲,尖端是否存在化学物质向下传递,有或无,6,7,实验结果,实验结论,实验结果,.,对照组2,对照组1,结论 的确有一种化学物质可穿过明胶传递给下部。,明胶,明胶,云母片,云母片,弯向光 源生长,不生长 不弯曲,不生长 不弯曲,不生长 不弯曲,？,不足之处为不能完全的排除尖端对实验结果的影响,.,直立生长,不生长不弯曲,燕麦,苗尖中确实存在一种化学物质,实验结论,实验结果,.,弯向对侧生长,不生长不弯曲,胚芽鞘弯曲于生长素分布不均有关,实验结

3、论,实验结果,.,1934年 生化学家提取生长素吲哚乙酸（IAA），是由色氨酸合成。,.,关于植物向光性原因的研究由来已久，请根据下列事实回答有关问题： (1)20世纪20年代就有科学家认为，生长素(IAA)在向光和背光两侧分布不均是造成向光性的原因。那么，这种分布不均，是由于单侧光破坏了向光侧的IAA造成的，还是IAA在向光和背光两侧重新分配造成的呢？有人做了如下图所示的实验：,.,利用已知实验材料设计探究胚芽鞘尖端的确存在某种化学物质有尖端向下运输 空白琼脂块 胚芽鞘幼苗 刀片 只需说出实验思路,.,在A、B、C、D四个实验中，_可以用来说明单侧光并不会破坏向光侧的IAA；_可以用来说明单

4、侧光引起IAA的侧向再分配。由此可以形成推论：植物向光性的产生是由于 。,.,“结果”是指通过实验观察和记录得出的现象、数据等看得见的东西，是实实在在存在的、客观的，可以再现的。 “结论”是与个人经历、经验、认知结构有关系的“主观”意识的、抽象的东西，是在整理、分析结果的基础上得出的。,.,1934年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫 吲哚乙酸（ IAA ）。,直到1942年，人们才从高等植物中分离出了 生长素,并确认它就是IAA除IAA外还有奈乙 酸（PAA）、还有吲哚丁酸(IBA)等。,生长素的发现，使人们认识到植物向光性的 形成原因。,生长素究竟是什么物

5、质呢？,.,植物激素：,（像生长素这样）由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育具有显著影响的调节作用微量有机物。,.,小结：四个“部位”：,生长素产生的部位： 作用部位： 感光的部位： 弯曲的部位：,胚芽鞘的尖端,胚芽鞘的尖端,尖端以下的部位,尖端以下的部位,.,2.生长素的作用机理,促进细胞（纵向）伸长。,3、 生长素的产生、运输和作用部位,（1）产生 主要合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。 形成：色氨酸经一系列酶促反应转变为生长素。 化学本质：吲哚乙酸（IAA）,.,探究生长素的运输方向,.,吲哚乙酸的合成途径,.,极性运输 生长素只能从形态学上端向形态学下端运输

6、。 横向运输,（2）运输方向,单侧光：从向光侧向背光侧移动 重力：从远地侧向近地侧移动,.,（3）运输方式：主动转运,（4）作用部位：,多集中在生长旺盛的部位。如：胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。,资料：虽然侧芽处的生长素浓度高于顶芽，但生长素仍可以由顶芽向侧芽运输。氧气浓度影响生长素的运输。,.,生长素的作用机理（分子水平）,.,对植物向光性的解释,.,植物激素的定义,激素是一类小分子化学物质，它们往往由某器官的一定部位产生，然后被运送到其它部位，产生生理或者发育上的反应。 激素的活性主要是缘于它们能激活特定的生理反应同时抑制另外一些反应。 激素和接收信息的组织

7、共同决定了植物如何在特定时刻作出反应。,.,4、生长素生理作用的特点,既能促进生长，也能抑制生长 既能促进发芽，也能抑制发芽 既能防止落花落果，也能疏花疏果,.,低浓度促进生长：AB、BC段,高浓度抑制生长：CD段,C点： 生长素浓度不促进生长，也不抑制生长,（1）两重性,.,顶端优势,a.含义：植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。,.,b.形成原因： 顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长受到抑制的缘故。,.,树木修剪改善树型 棉花摘心增加产量 树木粗壮木材质量,C 应用,.,解除：去掉顶芽，侧芽部位的生长素来源受阻，浓度降低，抑制作用被解除。,.,棉花摘心，提高产

8、量,.,A点：根最适浓度大约是1010mol/L； B点：芽最适浓度大约是108mol/L； C点：茎最适浓度大约是104mol/L。,.,（2）不同的器官对生长素的敏感程度不同根芽茎,实例：根的向地性和茎的背地性,（抑制）,（促进）,（促进）,（促进）,.,（3）不同植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物单子叶植物,.,一般规律： 浓度：低促进 高抑制 过高杀死,生长素发挥的生理作用会因浓度、植物的种类、器官与细胞的年龄不同而有差异。,.,A生长素 B细胞分裂素 C赤霉素 D乙烯 E脱落酸,1促进细胞分裂，影响根的生长和分化 2促进茎的伸长， 促进种子萌发 3促进茎的伸长，影响根的生长，抑制

9、侧芽生长 4抑制芽的生长，抑制其他激素的作用，保持休眠 5控制叶、花、果实的脱落，促进果实的成熟,（二）植物激素分5大类，各有不同的作用,.,左边异常,infected,uninfected,赤霉素含量偏低,.,赤霉素和果实的大小,应用赤霉素增大了葡萄之间的间距。右边的葡萄由于单个葡萄有更多的生长空间而长得特别大。,.,细胞分裂素促进侧芽生长,.,五类植物激素的生理作用,.,（三）植物生命活动是多种激素平衡协调作用的结果。,实例1：种子的萌发 实例2：植物组织培养,.,(2)相互拮抗 顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉 素都促进侧芽生长。 调节气孔的开闭：细胞分裂素促进气孔张开，脱

10、落酸 促使气孔关闭。 种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。 叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。,.,三、植物生长调节剂的应用,1、生长素类似物的应用 （1）防止落花落果 （2）促进果实发育 （3）促进扦插枝条生根 （4）除草剂 2、细胞分裂素类的应用 3、赤霉素类的应用,.,植物生长素类似物,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。 什么是生长素类似物？ 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。如萘乙酸（NAA）、 2,4二氯苯氧乙酸（2,4D）等。,.,防止落花落果,农业生产上常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以达到保蕾保铃的效果。,.,促进果实发育无子果实,方法：花蕾期去雄，套袋，雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素。,.,促进果实发育无子番茄、黄瓜、辣椒在种子发育的过程中，种子合成大量的生长素，促进子房发育成果实。,.,除草剂(2，4-D),适用于麦田、稻田等单子叶植物农田除