内容正文:
第26讲 植物生命活动的调节
一 植物生长素
1.生长素的发现过程
(1)达尔文实验
①各组胚芽鞘的生长弯曲情况是:A弯向光源生长;B不生长,不弯曲;C直立生长;D弯向光源生长。
②A与B对照,说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
③C与D对照,说明感光部位是胚芽鞘的尖端,而不是尖端下面的一段。
④达尔文的猜测:胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
(2)鲍森·詹森实验
①实验现象:A胚芽鞘不生长,不弯曲;B胚芽鞘弯向光源生长。
②结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
③该实验的不足之处在于没有形成单一变量,无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。
(3)拜尔实验
①实验现象:将尖端切下,放到胚芽鞘一侧,胚芽鞘总是弯向对侧生长。
②结论:胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
③该实验要在黑暗中进行,原因是排除光照可能对实验结果造成的干扰。
④拜尔实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种物质。
(4)温特实验
①实验组是B,对照组是A。A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。
②设置A组的目的是排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响。
③实验结论:胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,温特将其命名为生长素。
1.胚芽鞘系列实验的六个结论
(1)胚芽鞘感光部位——尖端。
(2)胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面一段。
(3)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
(6)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。
2.生长素能透过琼脂片,但不能透过云母片。
3.生长素能从人尿中分离出来,是因为人体内缺乏分解生长素的酶。
2.生长素本质:吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
3.生长素的合成、运输和分布
4.植物向光性的解释
(1)原因分析
(2)归纳总结
5.生长素的生理作用
(1)生理作用
(2)作用特点
①浓度
②植物细胞
成熟程度:一般来说幼嫩细胞对生长素敏感,衰老细胞比较迟钝。
③器官种类不同:根、芽、茎敏感程度为:根>芽>茎。
④植物种类不同:双子叶植物比单子叶植物敏感。较高浓度的生长素可以去除单子叶作物中的双子叶杂草。
1.抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长速率慢于对照组。
2.这里所说的浓度高低是相对于不同器官的抑制和促进的浓度范围而言的。
3.由于生长素生理作用具有浓度较低时促进,浓度过高时抑制的作用,因此存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度之间。
4.顶芽产生的生长素可以在侧芽积累,但不会影响侧芽自身生长素合成。
二 植物激素
1.植物激素的概念
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,称作植物激素。
2.其他植物激素的合成部位和主要作用
植物激素种类
合成部位
分布
主要作用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
主要分布在生长相对旺盛部位
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂部位
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
乙烯
植物体各个部位
各器官中都存在
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
油菜素内酯
—
—
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等
3.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。
4.植物激素间的相互关系
(1)各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
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,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
②在种子萌发过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。
(2)不同激素在代谢上存在相互作用
生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(3)在植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。
举例:黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化成雌花,比值较低则有利于分化成雄花。