植物生命活動的調(diào)節(jié)

1、.,第一章 植物生命活動的調(diào)節(jié),.,一、植物生長素的發(fā)現(xiàn),.,觀察現(xiàn)象,提出問題,作出假設(shè),實驗設(shè)計,實驗結(jié)果,實驗結(jié)論,一、1880年達爾文父子向光性實驗,1,2,3,4,5,1彎曲,2不彎曲,3不彎曲,4彎曲,5彎曲,1、2：向光性與苗尖端有關(guān),1、3和 1、5和3、4和3、5感光點在尖端,不在尖端下一段,.,.,觀察現(xiàn)象,提出問題,作出假設(shè):,實驗設(shè)計,實驗結(jié)果,實驗結(jié)論,一、1880年達爾文父子向光性實驗,1,2,3,4,5,1彎曲,2不彎曲,3不彎曲,4彎曲,5彎曲,：向光性與苗尖端有關(guān),(3)(4):感光點在尖端,（4）(5) ,不在尖端下一段,.,推測：,有某種化學物質(zhì)從尖端傳遞

2、到了下面,.,二、1913年波森.詹森實驗,觀察現(xiàn)象,提出問題,作出假設(shè):,實驗設(shè)計,實驗結(jié)果,實驗結(jié)論,6彎曲 7不彎曲,有化學物質(zhì)向下傳遞,？,向光彎曲,尖端是否存在化學物質(zhì)向下傳遞,有或無,6,7,實驗結(jié)果,實驗結(jié)論,實驗結(jié)果,.,對照組2,對照組1,結(jié)論 的確有一種化學物質(zhì)可穿過明膠傳遞給下部。,明膠,明膠,云母片,云母片,彎向光 源生長,不生長 不彎曲,不生長 不彎曲,不生長 不彎曲,？,不足之處為不能完全的排除尖端對實驗結(jié)果的影響,.,直立生長,不生長不彎曲,燕麥,苗尖中確實存在一種化學物質(zhì),實驗結(jié)論,實驗結(jié)果,.,彎向?qū)?cè)生長,不生長不彎曲,胚芽鞘彎曲于生長素分布不均有關(guān),實驗結(jié)

3、論,實驗結(jié)果,.,1934年 生化學家提取生長素吲哚乙酸（IAA），是由色氨酸合成。,.,關(guān)于植物向光性原因的研究由來已久，請根據(jù)下列事實回答有關(guān)問題： (1)20世紀20年代就有科學家認為，生長素(IAA)在向光和背光兩側(cè)分布不均是造成向光性的原因。那么，這種分布不均，是由于單側(cè)光破壞了向光側(cè)的IAA造成的，還是IAA在向光和背光兩側(cè)重新分配造成的呢？有人做了如下圖所示的實驗：,.,利用已知實驗材料設(shè)計探究胚芽鞘尖端的確存在某種化學物質(zhì)有尖端向下運輸 空白瓊脂塊 胚芽鞘幼苗 刀片 只需說出實驗思路,.,在A、B、C、D四個實驗中，_可以用來說明單側(cè)光并不會破壞向光側(cè)的IAA；_可以用來說明單

4、側(cè)光引起IAA的側(cè)向再分配。由此可以形成推論：植物向光性的產(chǎn)生是由于 。,.,“結(jié)果”是指通過實驗觀察和記錄得出的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等看得見的東西，是實實在在存在的、客觀的，可以再現(xiàn)的。 “結(jié)論”是與個人經(jīng)歷、經(jīng)驗、認知結(jié)構(gòu)有關(guān)系的“主觀”意識的、抽象的東西，是在整理、分析結(jié)果的基礎(chǔ)上得出的。,.,1934年，荷蘭科學家郭葛等人首先從人尿中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)過鑒定，知道它叫 吲哚乙酸（ IAA ）。,直到1942年，人們才從高等植物中分離出了 生長素,并確認它就是IAA除IAA外還有奈乙 酸（PAA）、還有吲哚丁酸(IBA)等。,生長素的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到植物向光性的 形成原因。,生長素究竟是什么物

5、質(zhì)呢？,.,植物激素：,（像生長素這樣）由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育具有顯著影響的調(diào)節(jié)作用微量有機物。,.,小結(jié)：四個“部位”：,生長素產(chǎn)生的部位： 作用部位： 感光的部位： 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.生長素的作用機理,促進細胞（縱向）伸長。,3、 生長素的產(chǎn)生、運輸和作用部位,（1）產(chǎn)生 主要合成部位：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。 形成：色氨酸經(jīng)一系列酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素。 化學本質(zhì)：吲哚乙酸（IAA）,.,探究生長素的運輸方向,.,吲哚乙酸的合成途徑,.,極性運輸 生長素只能從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸

6、。 橫向運輸,（2）運輸方向,單側(cè)光：從向光側(cè)向背光側(cè)移動 重力：從遠地側(cè)向近地側(cè)移動,.,（3）運輸方式：主動轉(zhuǎn)運,（4）作用部位：,多集中在生長旺盛的部位。如：胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處。,資料：雖然側(cè)芽處的生長素濃度高于頂芽，但生長素仍可以由頂芽向側(cè)芽運輸。氧氣濃度影響生長素的運輸。,.,生長素的作用機理（分子水平）,.,對植物向光性的解釋,.,植物激素的定義,激素是一類小分子化學物質(zhì)，它們往往由某器官的一定部位產(chǎn)生，然后被運送到其它部位，產(chǎn)生生理或者發(fā)育上的反應(yīng)。 激素的活性主要是緣于它們能激活特定的生理反應(yīng)同時抑制另外一些反應(yīng)。 激素和接收信息的組織

7、共同決定了植物如何在特定時刻作出反應(yīng)。,.,4、生長素生理作用的特點,既能促進生長，也能抑制生長 既能促進發(fā)芽，也能抑制發(fā)芽 既能防止落花落果，也能疏花疏果,.,低濃度促進生長：AB、BC段,高濃度抑制生長：CD段,C點： 生長素濃度不促進生長，也不抑制生長,（1）兩重性,.,頂端優(yōu)勢,a.含義：植物頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象。,.,b.形成原因： 頂芽產(chǎn)生的生長素向下運輸，大量地積累在側(cè)芽部位，使側(cè)芽的生長受到抑制的緣故。,.,樹木修剪改善樹型 棉花摘心增加產(chǎn)量 樹木粗壯木材質(zhì)量,C 應(yīng)用,.,解除：去掉頂芽，側(cè)芽部位的生長素來源受阻，濃度降低，抑制作用被解除。,.,棉花摘心，提高產(chǎn)

8、量,.,A點：根最適濃度大約是1010mol/L； B點：芽最適濃度大約是108mol/L； C點：莖最適濃度大約是104mol/L。,.,（2）不同的器官對生長素的敏感程度不同根芽莖,實例：根的向地性和莖的背地性,（抑制）,（促進）,（促進）,（促進）,.,（3）不同植物對生長素的敏感程度不同,雙子葉植物單子葉植物,.,一般規(guī)律： 濃度：低促進 高抑制 過高殺死,生長素發(fā)揮的生理作用會因濃度、植物的種類、器官與細胞的年齡不同而有差異。,.,A生長素 B細胞分裂素 C赤霉素 D乙烯 E脫落酸,1促進細胞分裂，影響根的生長和分化 2促進莖的伸長， 促進種子萌發(fā) 3促進莖的伸長，影響根的生長，抑制

9、側(cè)芽生長 4抑制芽的生長，抑制其他激素的作用，保持休眠 5控制葉、花、果實的脫落，促進果實的成熟,（二）植物激素分5大類，各有不同的作用,.,左邊異常,infected,uninfected,赤霉素含量偏低,.,赤霉素和果實的大小,應(yīng)用赤霉素增大了葡萄之間的間距。右邊的葡萄由于單個葡萄有更多的生長空間而長得特別大。,.,細胞分裂素促進側(cè)芽生長,.,五類植物激素的生理作用,.,（三）植物生命活動是多種激素平衡協(xié)調(diào)作用的結(jié)果。,實例1：種子的萌發(fā) 實例2：植物組織培養(yǎng),.,(2)相互拮抗 頂端優(yōu)勢：生長素促進頂芽生長，細胞分裂素和赤霉 素都促進側(cè)芽生長。 調(diào)節(jié)氣孔的開閉：細胞分裂素促進氣孔張開，脫

10、落酸 促使氣孔關(guān)閉。 種子發(fā)芽：赤霉素、細胞分裂素促進，脫落酸抑制。 葉片衰老：生長素、細胞分裂素抑制，脫落酸促進。,.,三、植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用,1、生長素類似物的應(yīng)用 （1）防止落花落果 （2）促進果實發(fā)育 （3）促進扦插枝條生根 （4）除草劑 2、細胞分裂素類的應(yīng)用 3、赤霉素類的應(yīng)用,.,植物生長素類似物,生長素為什么不能大規(guī)模地應(yīng)用？ 生長素（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。 什么是生長素類似物？ 是人工合成的化學物質(zhì)，生理作用與生長素類似，但不容易被降解，因此效果穩(wěn)定，在生產(chǎn)上有廣泛的應(yīng)用。如萘乙酸（NAA）、 2,4二氯苯氧乙酸（2,4D）等。,.,防止落花落果,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用一定濃度的生長素類似物溶液噴灑棉株，可以達到保蕾保鈴的效果。,.,促進果實發(fā)育無子果實,方法：花蕾期去雄，套袋，雌蕊柱頭上涂抹一定濃度的生長素。,.,促進果實發(fā)育無子番茄、黃瓜、辣椒在種子發(fā)育的過程中，種子合成大量的生長素，促進子房發(fā)育成果實。,.,除草劑(2，4-D),適用于麥田、稻田等單子葉植物農(nóng)田除