第四节 植物生命活动的调节
1、生长素的发现
(1)达尔文的试验:
实验过程:
思考:
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实验①(与黑暗情况下对照)说明什么?植物生长具有向光性。
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实验①与②对照说明什么?植物向光弯曲生长与尖端有关。
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实验③与④对照说明什么?植物感受单侧光刺激的部位在尖端。
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达尔文的推论是:胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用,而且可能会产生某种化学物质,并从顶端向下传送,在单侧光的照射下,导致向光一侧和背光一侧的细胞伸长不均匀,使植物弯向光源生长。
(2)温特的试验:
思考:该实验说明了什么?胚芽鞘尖端确实产生了某种物质,这种物质从尖端向下运输,促使胚芽鞘下部某些部位的生长。
(3)郭葛的试验:分离出该促进植物生长的物质,确定是
吲哚乙酸,命名为生长素
3个试验结论小结:
产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端;
感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端;
生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位
2、对植物向光性的解释
单侧影响了
生长素的分布,使背光一侧的生长素
多于向光一侧,从而使背光一侧的细胞
伸长快于向光一侧,结果表现为茎
弯向光源生长。
3、判断胚芽鞘生长情况的方法
一看有无生长素,没有
不长 二看能否向下运输,不能
不长 三看是否均匀向下运输
均匀:
直立生长 不均匀:
弯曲生长(弯向生长素
少的一侧)
4、生长素的产生部位:幼嫩的芽、叶、
发育中的种子
生长素的运输方向:
横向运输(①横向运输发生在尖端②引起横向运输的原因是单侧光或地心引力)
极性运输:
形态学上端→形态学下端 (运输方式为
主动运输)
生长素的分布部位:各器官均有,集中在
生长旺盛的部位 如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。
5、生长素的生理作用:
(1)生长素对植物生长调节作用具有两重性: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
(2)影响生长素作用的因素:生长素的浓度、
植物器官的种类、
细胞的年龄
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一般来说,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长。
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同一植株不同器官对生长素浓度的反应不同,敏感性由高到低为:根、芽、茎(见右图)
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双子叶植物对生长素敏感度高于单子叶植物,因此农业生产上可以用2、4—D 作为双子叶植物除草剂。
(3)顶端优势:是
顶芽优先生长而
侧芽受到抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下运输,使
近顶端的侧芽部位生长素浓度
较高,从而
抑制了该部位侧芽的生长。
(4)生长素作用两重性体现在:根向地性、顶端优势
6、生长素类似物在农业生产中的应用:
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促进扦插枝条生根;
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防止落花落果;
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促进果实发育(在未授粉的雌蕊柱头上喷洒生长素类似物,促进子房发育为果实,形成无子番茄);
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在农作物的栽培过程中,整枝、摘心所依据的原理是顶端优势。
7.其他植物激素
(1)赤霉素:合成部位:主要是未成熟的种子、幼根和幼叶
主要作用:促进
细胞伸长,从而促进植株增高;促进
种子萌发和果实的成熟。
(2)
细胞分裂素:合成部位:主要是根尖
主要作用:促进
细胞的分裂
(3)
乙烯: 合成部位:植物体各个部位
主要作用:促进
果实的成熟
(4)
脱落酸:合成部位:根冠、萎焉的叶片等
分布:将要脱落的组织和器官中含量多
主要作用:抑制
细胞的分裂,促进叶和果实的
衰老和脱落
8.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。
植物生长调节剂:
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质
注意:①植物的生长和发育的各个阶段,由多种激素相互作用共同调节的。
②秋水仙素不是植物激素,秋水仙素的作用机制是抑制纺锤体的形成
③植物激素处理后,植物体内的遗传物质没有改变。
④植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。相比,植物激素植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。