内容正文:
其他植物激素及植物生长调节剂
一轮复习
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植物激素 合成部位 主要作用
生长素 芽、幼嫩的叶
发育中的种子 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化,高浓度会抑制生长
赤霉素 幼芽、幼根
未成熟的种子 促进细胞伸长,引起植株增高,促进细胞分裂和分化,促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素 促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝的发育、叶绿素合成。
脱落酸 抑制细胞分裂、促进气孔关闭;
促进叶和果实衰老和脱落,维持种子休眠。
乙烯 植物各个部位 促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落。
植物激素的种类和作用
根尖
根冠
萎蔫的叶片
1. 1926年,科学家观察到,当水稻感染了_______后,会出现植株_____的现象,病株往往比正常植株高50%以上, 并且______大大降低,因而称为_____病。
赤霉素的发现过程
赤霉菌
疯长
结实率
恶苗
研究者将___________________喷施到水稻幼苗上,发现这些幼苗虽然没有_____________,但也出现_______的症状。
赤霉菌培养基的滤液
感染赤霉菌
恶苗病
2. 1935年,科学家从____________________中分离出致使水稻患恶苗病的物质,称之为赤霉素(简称_____)。
赤霉菌培养基的滤液
3. 20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。此后,科学家进一步研究,不但发现赤霉素在植物中普遍存在,而且知道了植物体内的赤霉素包括许多种。
赤霉素是一类物质,包括很多种。
GA
将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力_____。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会______,出现这种变化的主要原因是______________________________________
________。
增强
降低
CO2减少
气孔开度减小使供应给光合作用所需的
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。 请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度,预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度,预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。
油菜素内酯
油菜素内酯被正式认定为第六类植物激素
①油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂
主要作用
②促进花粉管生长、种子萌发
植物生长发育
植物激素调节植物生长发育
植物激素
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
调控
二、植物激素间的相互作用
1.在植物的生长发育和适应环境变化过程中,某种激素的含量会发生变化。
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
花瓣
脱落
果实形成
果实膨大
果实逐渐成熟
果实完全成熟
各种植物激素并不是孤立地起作用,是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
①协同作用
细胞分裂
细胞核分裂
生长素
促进
细胞分裂素
细胞质分裂
促进
2.不同植物激素之间生理作用相互影响。
生长素
油菜素内酯
细胞伸展和分裂以及根的向地性
促进
②相反作用(拮抗作用)
赤霉素
种子萌发
促进
脱落酸
抑制
2.不同植物激素之间生理作用相互影响。
生长素
根的生长
促进
细胞分裂素
抑制
生长素浓度低
生长素浓度高
乙烯增多
细胞伸长生长
细胞横向扩大
促进
促进
促进
抑制
生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯合成;
乙烯含量的升高,反过来抑制生长素的作用。
3.不同激素之间在代谢上相互影响
4.激素之间的比值也会对许多生理过程产生影响
①黄瓜茎端
②植物组织培养
脱落酸
赤霉素
较高→有利于分化形成雌花
较低→有利于分化形成雄花
生长素
细胞分裂素
较高→有利于分化形成根
较低→有利于分化形成芽
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5.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
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5.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
根的生长具有向地性,但在某些条件下,根会出现不对称生长,形成波浪形弯曲或卷曲。为探究光照、油菜素内酯(BL,是天然的植物激素)在根生长中的作用,研究人员分别设置不同的处理组,观察、统计水稻根的不对称生长情况,结果如图。下列说法不正确的是( )
A.丙组的处理是光照+蒸馏水
B.光照和BL都能促进根不对称生长,但BL促进的作用更强
C.根的生长发育也受生长素的调节,主根顶端合成的生长素向侧根运输时不受细胞呼吸强度的影响
D.BL从植物的产生部位运输到根系组织细胞,其作为信息分子调节根系细胞的生长
C
油菜素内酯(BL)被称为第六类植物激素,某实验小组进行了如下实验,在含有(+)或者不含(-)1nmo/LBL的琼脂培养基上,利用不同浓度IAA处理培养拟南芥幼苗,培养一段时间后,统计结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.BL是植物体内合成的、具有调节生长发育作用的有机物
B.实验结果说明在一定浓度范围的BL与IAA都可促进侧根的形成
C.从+BL曲线趋势可知,IAA对侧根的形成表现为低浓度促进、高浓度抑制
D.IAA与BL可共同调控拟南芥幼苗的生长发育
C
植物体内的激素含量非常少,提取困难
植物生长调节剂
定义
人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
特点
原料广泛、容易合成、效果稳定
类型
分子结构和生理效应与植物激素类似
分子结构与植物激素完全不同,与植物激素的生理效应类似
如:吲哚丁酸(IBA)
萘乙酸(NAA)、矮壮素
赤霉素类激素的应用
事例1 在传统方法生产啤酒时,大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽,实质是利用其中的α-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
α-淀粉酶
赤霉素
糊粉层
胚乳
胚
葡萄糖
葡萄糖
α-淀粉酶
②
麦芽糖
淀粉
③
α-淀粉酶基因表达
①
糊粉层
胚乳
胚
赤霉素类激素的应用
②在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,使芦苇的纤维长度增加50%左右。
①赤霉素处理大麦,使大麦种子无须发芽就可以产生α一淀粉酶,这样就可以简化生产啤酒的工艺、降低成本。
③在葡萄种植过程中,合理施用赤霉素,可以生产无子葡萄、无子草莓。
探究生长素调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验原理
生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大关系。适当浓度的2,4-D可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根。
在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。
3.预实验
预实验目的:可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
2.实验目的
寻找所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度。
4.实验设计
①处理插条的方法
浸泡法
沾蘸法
溶液浓度小
处理时间长
溶液浓度大
处理时间短
②先设计一组梯度较大的预实验,
再设计更合理的浓度梯度进行实验
③设置几组重复实验
一系列不同浓度的2,4-D溶液
平均生根数量
平均生根长度
植物材料,插条的生理状况、带有的芽数,插条处理的时间长短
自变量
因变量
无关变量
④变量控制
5.实验过程
配制一些列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同插条的形态学下端
预实验
观察插条生根状况
正式实验
重复前三步
(缩小生长素类似物浓度梯度)
NAA
(mg/mL) 生根数目(条) 平均
根长
第4天 第5天 第6天 第7天 第8天
0 1 1.5 3.5 12.5 15.5 7.4
10-8 2 4 5 11 13 7.4
10-7 7.5 11.5 13.5 18.5 24 9.3
10-6 3 5.5 7.5 8.5 10.5 10.3
10-5 0 0 0 1 1 2.5
10-4 1 2 6.5 7.5 9.5 3.6
6.实验结果
NAA浓度(mg/m1) 0 1 2 3 4 5
第8天生根数目/条 15.5 13 24 10.5 1 9.5
平均根长 7.4 7.4 9.3 10.3 2.5 3.6
有子果实与无子果实
子房
果实
生长素
发育的种子
人为添加
子房壁产生
花粉刺激三倍体母本
天然的
有子果实
人工培育的
二倍体无子果实
不授粉
天然的
无子果实
人工培育的
三倍体无子果实
注意:以果实(如草莓、番茄等)为农产品的作物由于某种因素影响了受粉,则可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救。但是以种子(向日葵、油菜等)为农产品的作物不能通过上述方法补救。
子房
果实
生长素
发育的种子
人为添加
子房壁产生
花粉刺激三倍体母本
天然的
有子果实
人工培育的
二倍体无子果实
不授粉
天然的
无子果实
人工培育的
三倍体无子果实
有子果实与无子果实
1.乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动,以乙烯利溶液为处理剂,研究乙烯对香蕉的催熟过程,设计的技术路线如图所示。下列分析正确的是( )
A.对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B.实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C.根据实验安排第6次取样的时间为第10天
D.处理组3个指标的总体变化趋势基本一致
C
2.关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时,种子休眠时间比野生型延长
B.赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C.细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快
D.插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根
A
3.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是( )
A.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
B.适时打顶去心可促进植株开花结实,这体现了细胞分裂素的作用
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用青鲜素来延长马铃薯、大蒜、洋葱的贮藏期
B
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