第30講 植物的激素調(diào)節(jié),一、植物激素的概念,由植物體內(nèi)產(chǎn)生的（內(nèi)源性），能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位（可移動(dòng)性），對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物（微量高效性），稱(chēng)為植物激素。,主要有生長(zhǎng)素（IAA）、細(xì)胞分裂素（CTK）、乙烯ETH、赤霉素GA、脫落酸ABA五類(lèi)。（還有油菜素BR）,1.植物激素和動(dòng)物激素的比較,無(wú)專(zhuān)門(mén)的分泌器官，由植物體的一定部位產(chǎn)生,由專(zhuān)門(mén)的內(nèi)分泌腺器官或細(xì)胞分泌,產(chǎn)生 部位,運(yùn)輸,易受重力、光等環(huán)境因素的影響,隨血液循環(huán)(體液)運(yùn)輸,作用部位,不作用于特定器官,作用于特定的靶器官或靶細(xì)胞,本質(zhì),有機(jī)小分子,蛋白質(zhì)類(lèi)、固醇類(lèi)、氨基酸衍生物等,由自身產(chǎn)生 特點(diǎn)：種類(lèi)多、微量、高效 調(diào)節(jié)生物的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育等生理活動(dòng),生長(zhǎng)素：人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的第一種植物激素。本質(zhì)是是吲哚乙酸，另外還有吲哚丁酸IBA和苯乙酸PAA。,生長(zhǎng)素類(lèi)似物：人工合成的和生長(zhǎng)素有類(lèi)似生理效應(yīng) 的化學(xué)物質(zhì)，主要有：吲哚丁酸（IBA）、吲哚丙 酸（IPA）、萘乙酸（NAA）、2，4-二氯苯乙酸 （2，4-D）等。 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：人工合成的對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有調(diào) 節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)。 如生長(zhǎng)素類(lèi)似物、乙烯利 、青 鮮素(抑制發(fā)芽)等都是生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。,（1）概念：在單側(cè)光的照射下，植物朝向光 源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象。,（2）意義：是植物的一種應(yīng)激性。,2、植物的向光性,一切生物對(duì)外界各種刺激（如光、溫度、聲音、食物、化學(xué)物質(zhì)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、地心引力等）所發(fā)生的反應(yīng),1. 1880年 達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn),彎向光源生長(zhǎng),不生長(zhǎng)不彎曲,直立生長(zhǎng),彎向光源生長(zhǎng),推測(cè)：?jiǎn)蝹?cè)光照射使胚芽鞘_產(chǎn)生某種影響，當(dāng)這 種影響傳遞到_，會(huì)造成_比 _生長(zhǎng)快，因而出現(xiàn)向光性彎曲。,尖端,下部的伸長(zhǎng)區(qū)時(shí),背光面,向光面,二、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,2.1910年 詹森的實(shí)驗(yàn) 1914年 拜爾的實(shí)驗(yàn),詹森實(shí)驗(yàn)證明： 胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過(guò)_。,拜爾實(shí)驗(yàn)證明： 胚芽鞘的彎曲是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響_造成的。,瓊脂片傳遞給下部,在下部分布不均,朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng),不生長(zhǎng)也不彎曲,3.1928年 溫特實(shí)驗(yàn),說(shuō)明：胚芽鞘的尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì)，這種物質(zhì) 從_運(yùn)輸?shù)较虏?，并且能夠促使_ _的生長(zhǎng)。,尖端,下端的伸長(zhǎng)區(qū),胚芽鞘,溫特認(rèn)為這可能是一種和動(dòng)物激素類(lèi)似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為：,生長(zhǎng)素,5. 直到1946年，人們才從高等植物中分離出了生長(zhǎng) 素,并確認(rèn)它就是IAA進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體 內(nèi)具有生長(zhǎng)效應(yīng)的物質(zhì)除IAA外還有 苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。,生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的小結(jié),1.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)：,吲哚乙酸。,(1)生長(zhǎng)素產(chǎn)生的部位： (2)作用部位： (3)感光的部位： (4)生長(zhǎng)彎曲的部位：,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,2.四個(gè)“部位”：,3.植物向光性的原因,照射導(dǎo)致生長(zhǎng)素在向光側(cè)和背光側(cè) ，生長(zhǎng)素在背光側(cè)比向光側(cè) ，因而引起背光側(cè)生長(zhǎng)比向光側(cè) ,從而造成向光彎曲。,分布多,快,單側(cè)光,分布不均勻,生長(zhǎng)的部位(生長(zhǎng)素作用的部位) 生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸?shù)牟课?向光彎曲的部位（生長(zhǎng)素分布不均勻的結(jié)果）,生長(zhǎng)素產(chǎn)生的部位 感受光刺激的部位 受單側(cè)光照射時(shí)，生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸?shù)牟课?實(shí)驗(yàn)總結(jié)：胚芽鞘各部分的作用,11,1根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，下列說(shuō)法正確的是( ) (注：陰影為不透光的錫箔帽),A. 圖中彎曲生長(zhǎng)的是 B. 若探究植物產(chǎn)生向光性的外因，應(yīng)設(shè)置進(jìn)行 對(duì)照 C. 若探究植物產(chǎn)生向光性的內(nèi)因，應(yīng)設(shè)置進(jìn)行 對(duì)照 D. 若探究胚芽鞘感光部位，應(yīng)設(shè)置進(jìn)行對(duì)照,D,12,三、生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布,1、產(chǎn)生部位：主要在_、葉和_ _可轉(zhuǎn)變成生長(zhǎng)素。,幼嫩的芽,發(fā)育中的種子,2、分布：各器官均有分布，但相對(duì)集中地分布于 _的部分,生長(zhǎng)旺盛,(1)產(chǎn)生部位衰老組織，如幼根老根。,如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等。,色氨酸,3.運(yùn)輸特點(diǎn)：,從植物體形態(tài)學(xué)_向形態(tài)學(xué)_運(yùn)輸,非極性運(yùn)輸,極性運(yùn)輸,橫向運(yùn)輸,從胚芽鞘尖端_一側(cè)向_一側(cè)運(yùn)輸,成熟組織中，可通過(guò)韌皮部的篩管運(yùn)輸,向光,背光,上端,下端,方式：,主動(dòng)運(yùn)輸,(1)橫向運(yùn)輸：在單側(cè)光或重力作用下可以引起生長(zhǎng) 素在莖、根等處的橫向運(yùn)輸。這種運(yùn)輸往往與單 方向刺激有關(guān)，如圖：,(2)極性運(yùn)輸 實(shí)驗(yàn)：,結(jié)論：生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸， 而不能由形態(tài)學(xué)下端向形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸。,2、（2012全國(guó)卷新課標(biāo)版）取生長(zhǎng)狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘，分為a、b、c、d四組，將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除，再?gòu)腸、d 兩組胚芽鞘相同位置分別切除等長(zhǎng)的一段，并按圖中所示分別接入a、b兩組被切除的位置，得到a、b兩組胚芽鞘，然后用單側(cè)光照射，發(fā)現(xiàn)a胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)，b組胚芽鞘無(wú)彎曲生長(zhǎng)，原因是（ ）,Ac組尖端能產(chǎn)生生長(zhǎng)素，d組尖端不能 Ba胚芽尖端能合成生長(zhǎng)素，b組尖端不能 Cc組尖端的生長(zhǎng)素能向胚芽鞘基部運(yùn)輸，d組尖端的生長(zhǎng)素不能 Da胚芽尖端的生長(zhǎng)素能向胚芽鞘基部運(yùn)輸，b組尖端的生長(zhǎng)素 不能,D,4.對(duì)植物向光性的解釋,背光一側(cè),向光一側(cè),生長(zhǎng)素多,生長(zhǎng)素少,細(xì)胞生長(zhǎng)快,細(xì)胞生長(zhǎng)慢,向光生長(zhǎng)的原因_,背光側(cè)比向光側(cè)生長(zhǎng)素含量多，背光側(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)快，向光彎曲,生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的機(jī)制_,主要促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，特別是縱向生長(zhǎng),提醒： 單側(cè)光只影響生長(zhǎng)素的分布，不影響生長(zhǎng)素的合成。 瓊脂塊無(wú)感光作用，而云母片等則會(huì)阻礙其運(yùn)輸。,5.生長(zhǎng)素分布不均的原因分析,單方向刺激的影響 常見(jiàn)的有單側(cè)光、重力、離心力等因素，使生長(zhǎng)素在產(chǎn)生部位發(fā)生了橫向運(yùn)輸，然后通過(guò)極性運(yùn)輸?shù)竭_(dá)作用部位，使生長(zhǎng)素分布不均，從而造成了彎曲生長(zhǎng)。 其他人為因素 如溫特將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊故意偏放在胚芽鞘去掉尖端的橫切面上，探究彎曲生長(zhǎng)的原因。又如云母片或玻璃片的應(yīng)用，也會(huì)造成生長(zhǎng)素分布不均。,下列情況下一段時(shí)間后胚芽鞘的生長(zhǎng)情況（都是左側(cè)單側(cè)光照射）,1、判斷胚芽鞘能否生長(zhǎng)，關(guān)鍵看： 有無(wú)生長(zhǎng)素， 生長(zhǎng)素能否運(yùn)至作用部位；,2、判斷胚芽鞘生長(zhǎng)是否彎曲，關(guān)鍵看: 生長(zhǎng)素在生長(zhǎng)部位分布是否均勻；,5.彎曲方向判斷規(guī)律,下面是有關(guān)燕麥實(shí)驗(yàn)的示意圖。圖中所示燕麥胚芽鞘的某些部位縱向插入了云母片。請(qǐng)分析圖中a至f的瓊脂塊中，生長(zhǎng)素含量正確的一組是（ ） Aab、cd、ef Bab、cd、e=f Cab、cd、e=f Dab、cd、ef,B,如圖所示，A、B、C為對(duì)胚芽鞘作不同處理的實(shí)驗(yàn)，D為一植株，被紙盒罩住，紙盒的一側(cè)開(kāi)口，有單側(cè)光照，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述，正確的是( ),AA、B向光彎曲生長(zhǎng)，C背光彎曲生長(zhǎng) BA直立生長(zhǎng)，B、C向光彎曲生長(zhǎng) CD圖中如果固定植株，旋轉(zhuǎn)紙盒，一段時(shí)間后，植物向左彎曲生長(zhǎng) DD圖中如果將紙盒和植株一起旋轉(zhuǎn)，則彎向盒開(kāi)口方向生長(zhǎng),D,1、特點(diǎn) 具有兩重性： 既能 生長(zhǎng)，也能 生長(zhǎng)； 既能促進(jìn) ，也能抑制發(fā)芽； 既能防止 ，也能 。,促進(jìn),抑制,發(fā)芽,落花落果,疏花疏果,四、生長(zhǎng)素的生理作用,兩重性解讀,生長(zhǎng)素所發(fā)揮的作用，因 、植物細(xì)胞的成熟情況和 不同而有較大的差異。,濃度,器官種類(lèi),a. H點(diǎn)表示最佳促進(jìn)效果，對(duì)應(yīng)濃度g為最適濃度。 b.曲線(xiàn)中OH段表明： c.曲線(xiàn)中HC段表明： d. C點(diǎn)表示_，大于C所處生長(zhǎng)素濃度，將 會(huì)使生長(zhǎng)受_，此即所謂的“高濃度”。 e.若植物幼苗出現(xiàn)向光性，且測(cè)得其向光一側(cè)生長(zhǎng)素濃度為m， 則其背光一側(cè)生長(zhǎng)素濃度范圍：,一般情況下低濃度 ，高濃度_。,促進(jìn)生長(zhǎng),抑制生長(zhǎng),(1)濃度不同，生長(zhǎng)素的作用效果不同,隨生長(zhǎng)素濃度升高，促進(jìn)生長(zhǎng)作用增強(qiáng)。,隨生長(zhǎng)素濃度升高，促進(jìn)生長(zhǎng)作用減弱。,抑制,既不促進(jìn)，也不抑制,大于m小于M,（2）相同濃度的生長(zhǎng)素，對(duì)不同器官的生理效應(yīng)不同,同一濃度的生長(zhǎng)素作用于不同器官上， 引起的生理功效也不同，這是因?yàn)椴?同的器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感度不同。 敏感度大小：,根芽莖,（3）相同濃度的生長(zhǎng)素，對(duì)不同種類(lèi)植物的生理效應(yīng),由圖知，不同的植物對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性不同， 一般雙子葉植物對(duì)生長(zhǎng)素較單子葉植物敏感。,側(cè)芽頂芽,幼嫩細(xì)胞衰老細(xì)胞,2兩重性舉例 (1)頂端優(yōu)勢(shì),a. 現(xiàn)象： 優(yōu)先生長(zhǎng)， 生長(zhǎng)受到抑制。 b. 原因：頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸，積累到側(cè)芽，側(cè) 芽附近生長(zhǎng)素 ，發(fā)育受到抑制。,濃度高,頂芽,側(cè)芽,c. 實(shí)驗(yàn)探究：取生長(zhǎng)狀況相同的某種植物，隨機(jī)均分為3組 1組：自然生長(zhǎng) 2組：去掉頂芽 3組：去掉頂芽，切口放含生長(zhǎng)素的 瓊脂塊,頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽受抑制,側(cè)芽生長(zhǎng)快，成為側(cè)枝,側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制,d. 頂端優(yōu)勢(shì)原理的應(yīng)用應(yīng)用：,果樹(shù)的修枝； 茶樹(shù)摘心； 棉花打頂增加分枝提高產(chǎn)量,根部： 生長(zhǎng)素濃度 ： A B 生長(zhǎng)速度： A B,莖部： 生長(zhǎng)素濃度：C D 生長(zhǎng)速度： C D,對(duì)根生長(zhǎng)起抑制作用,對(duì)莖生長(zhǎng)起促進(jìn)作用,濃度高,濃度高,(2)根的向地性和莖的背地性,結(jié)論,外因：,內(nèi)因：,重力產(chǎn)生單一方向的刺激,生長(zhǎng)素分布不均勻；根、莖對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同,注意：莖的背地性和向光性不能說(shuō)明生長(zhǎng)素作用具有兩重性 莖的背地性和向光性都只體現(xiàn)了生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用，不 能說(shuō)明生長(zhǎng)素作用具有兩重性。 根向重力性和頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象是體現(xiàn)生長(zhǎng)素具有兩重性的典 型實(shí)例。,3生長(zhǎng)素類(lèi)似物 (1)概念：具有與生長(zhǎng)素相似的_的人工合成的化學(xué)物質(zhì)，如萘乙酸(NAA)、2，4D等。,生理效應(yīng),a. 生長(zhǎng)素為什么不能大規(guī)模地應(yīng)用？,生長(zhǎng)素（IAA）在植物體內(nèi)含量很少，提取困難，且易分解，在生產(chǎn)上較少應(yīng)用。,b.苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）是人工合成的 生長(zhǎng)素類(lèi)似物嗎？,不是，他們是植物自身合成的生長(zhǎng)素效應(yīng)物質(zhì)。,(2)應(yīng)用 防止_的脫落； 促進(jìn)_，獲得無(wú)子果實(shí)； 促使_生根。 作為除草劑。,果實(shí)和葉片,扦插枝條,果實(shí)發(fā)育,雌蕊授粉,合成生長(zhǎng)素,施用人工合成一定濃度的生長(zhǎng)素類(lèi)似物,正常果實(shí),無(wú)子果實(shí),促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育,思考： a. 如何才能獲得無(wú)子果實(shí)？ b. 無(wú)子番茄和無(wú)子西瓜的培育原理相同嗎？,注意： 揚(yáng)花期受到大風(fēng)襲擊，影響了傳粉，對(duì)于茄果類(lèi)作物， 噴灑一定濃度的生長(zhǎng)素可以避免減產(chǎn)（如茄子、番茄、黃 瓜、辣椒）；對(duì)于收獲種子的作物，由于沒(méi)有受精不能形 成種子，因而會(huì)造成減產(chǎn)（油菜、玉米、花生、向日葵）。,未受粉的條件下，如：花蕾期人工去雄后，在雌蕊柱頭上人工涂抹一定濃度的生長(zhǎng)素類(lèi)似物。,不相同，無(wú)子西瓜是多倍體育種。,幾種無(wú)子果實(shí)的比較,33,例2.用適宜濃度的生長(zhǎng)素溶液處理未受粉的番茄雌蕊柱頭，可以得到無(wú)籽番茄，這種果實(shí)的細(xì)胞中染色體數(shù)目為 A與卵細(xì)胞染色體數(shù)目一樣 B與體細(xì)胞染色體數(shù)目一樣 C比受精卵染色體數(shù)目多一倍 D與受精極核染色體數(shù)目一樣,B,34,1其他植物激素的種類(lèi)及生理功能,五、其他植物激素,（1）各種植物激素作用辨析 a. 在生長(zhǎng)方面：生長(zhǎng)素和赤霉素促進(jìn)生長(zhǎng)的原理在于促進(jìn)細(xì) 胞縱向伸長(zhǎng)；細(xì)胞分裂素通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞分裂，增加細(xì)胞 數(shù)量。 b. 在果實(shí)方面：生長(zhǎng)素和赤霉素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，乙烯促進(jìn) 果實(shí)成熟，而脫落酸則促進(jìn)果實(shí)脫落。,例3.(高考試題：2007廣東生物)在早春低溫時(shí)為了讓水稻種子早發(fā)芽，稻農(nóng)常將種子置于流動(dòng)的河流或溪水中浸泡一段時(shí)間。這種做法與下列哪種激素變化的相關(guān)性最大？ A.脫落酸 B.細(xì)胞分裂素 C.赤霉素 D.生長(zhǎng)素,A,這是因?yàn)槊撀渌崮艽龠M(jìn)種子休眠，抑制發(fā)芽。持續(xù)一段時(shí)間的高溫，能使種子中的脫落酸降解。沒(méi)有了脫落酸，這些種子就不會(huì)像其他種子那樣休眠了。然后，大雨天氣又給在穗上的種子提供了萌發(fā)所需要的水分，于是種子就會(huì)不適時(shí)地萌發(fā)。,(2)植物激素間的相互作用,在植物生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境過(guò)程中各種激素并不是孤立起作用，而是多種激素相互作用、共同調(diào)節(jié)。 植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，在根本上是基因組在一定時(shí)間和空間上程序性表達(dá)的結(jié)果。,4.中國(guó)科學(xué)院的植物生理學(xué)家研究了某種果實(shí)成熟過(guò)程中的激素變化如下圖所示，下列說(shuō)法中不合理的是 ( ),.,A.在果實(shí)的細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長(zhǎng)時(shí)期生長(zhǎng)素濃度較高 B.在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)時(shí)期，生長(zhǎng)素均起主導(dǎo)作用 C.在果實(shí)成熟時(shí)，果實(shí)中含量升高的激素有乙烯和脫落酸 D.在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中是多種植物激素共同協(xié)調(diào)起作用,B,（2）優(yōu)點(diǎn)：容易合成、原料廣泛、 。,（3）應(yīng)用實(shí)例 a.用 催熟鳳梨。 b.用一定濃度的 溶液處理蘆葦，使其纖維長(zhǎng)度增加50%左右。,2、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 （1）概念：人工合成的對(duì)植物的 有調(diào)節(jié)作用的 化學(xué)物質(zhì)。,生長(zhǎng)發(fā)育,效果穩(wěn)定,乙烯利,赤霉素,探索生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度,1.實(shí)驗(yàn)原理 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)植物插條的生根情況有很大的影響，而且用不同濃度、不同時(shí)間處理影響程度不同。其影響存在一個(gè)最適濃度，在此濃度下植物插條的生根數(shù)量最多，生長(zhǎng)最快。,（1）預(yù)實(shí)驗(yàn),（2）正式實(shí)驗(yàn) 在預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果上，變窄生長(zhǎng)素類(lèi)似物的濃度梯度，重復(fù) 預(yù)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。,2.實(shí)驗(yàn)流程,需要空白對(duì)照,意義：為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)摸索條件；檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性，以免造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi),不需要空白對(duì)照,關(guān)于“探究生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的實(shí)驗(yàn)敘述中，錯(cuò)誤的有幾項(xiàng) A探究的問(wèn)題：所選定的生長(zhǎng)素類(lèi)似物促進(jìn)某種植物插條生根的最適濃度是多少 B實(shí)驗(yàn)中用生長(zhǎng)素類(lèi)似物處理插條的方法可選用 浸泡法或沾蘸法