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第30讲植物的激素调节一、植物激素的概念由植物体内产生的（内源性），能从产生部位运送到作用部位（可移动性），对植物的生长发育有显著影响的微量有机物（微量高效性），称为植物激素。主要有生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK）、乙烯ETH、赤霉素GA、脱落酸ABA五类。（还有油菜素BR）1.植物激素和动物激素的比较名称类别植物激素动物激素不同点相同点无专门的分泌器官，由植物体的一定部位产生由专门的内分泌腺器官或细胞分泌产生部位运输易受重力、光等环境因素的影响随血液循环(体液)运输作用部位不作用于特定器官作用于特定的靶器官或靶细胞本质有机小分子蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物等①由自身产生②特点：种类多、微量、高效③调节生物的新陈代谢、生长发育等生理活动生长素：人类发现的第一种植物激素。本质是是吲哚乙酸，另外还有吲哚丁酸IBA和苯乙酸PAA。生长素类似物：人工合成的和生长素有类似生理效应的化学物质，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。如生长素类似物、乙烯利、青鲜素(抑制发芽)等都是生长调节剂。（1）概念：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。（2）意义：是植物的一种应激性。2、植物的向光性一切生物对外界各种刺激（如光、温度、声音、食物、化学物质、机械运动、地心引力等）所发生的反应1.1880年达尔文向光性实验弯向光源生长不生长不弯曲直立生长弯向光源生长推测：单侧光照射使胚芽鞘______产生某种影响，当这种影响传递到______________，会造成______比________生长快，因而出现向光性弯曲。尖端下部的伸长区时背光面向光面二、生长素的发现过程DABC2.1910年詹森的实验1914年拜尔的实验詹森实验证明：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过_______________。拜尔实验证明：胚芽鞘的弯曲是因为尖端产生的影响_____________造成的。琼脂片传递给下部在下部分布不均朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲3.1928年温特实验说明：胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从_______运输到下部，并且能够促使____________________的生长。尖端下端的伸长区胚芽鞘温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为：生长素4.1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸（IAA）。5.直到1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是IAA．进一步研究发现，植物体内具有生长效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。生长素发现过程的小结1.生长素的化学本质：吲哚乙酸。(1)生长素产生的部位：(2)作用部位：(3)感光的部位：(4)生长弯曲的部位：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2.四个“部位”：3.植物向光性的原因照射导致生长素在向光侧和背光侧，生长素在背光侧比向光侧，因而引起背光侧生长比向光侧,从而造成向光弯曲。分布多快单侧光分布不均匀尖端下部尖端作用部位①生长的部位(生长素作用的部位)②生长素极性运输的部位③向光弯曲的部位（生长素分布不均匀的结果）①生长素产生的部位②感受光刺激的部位③受单侧光照射时，生长素横向运输的部位实验总结：胚芽鞘各部分的作用111．根据所学知识判断，下列说法正确的是()(注：阴影为不透光的锡箔帽)A.图中弯曲生长的是③④⑤B.若探究植物产生向光性的外因，应设置②③进行对照C.若探究植物产生向光性的内因，应设置①⑥进行对照D.若探究胚芽鞘感光部位，应设置④⑤进行对照D12三、生长素的产生、运输和分布1、产生部位：主要在_________、叶和＿＿_______＿________可转变成生长素。幼嫩的芽发育中的种子2、分布：各器官均有分布，但相对集中地分布于＿＿_____＿的部分生长旺盛(1)产生部位积累部位，如顶芽侧芽，分生区伸长区。(2)生长旺盛的部位衰老组织，如幼根老根。如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。色氨酸3.运输特点：从植物体形态学_____向形态学____运输非极性运输极性运输横向运输从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输成熟组织中，可通过韧皮部的筛管运输向光背光上端下端方式：主动运输(1)横向运输：在单侧光或重力作用下可以引起生长素在茎、根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激有关，如图：(2)极性运输①实验：②结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能由形态学下端向形态学上端运输。2、（2012全国卷新课标版）取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组，将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘相同位置分别切除等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘，然后用单侧光照射，发现a′胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，原因是（）A．c组尖端能产生生长素，d组尖端不能B．a′胚芽尖端能合成生长素，b′组尖端不能C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能D．a′胚芽尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能D4.对植物向光性的解释背光一侧向光一侧生长素多生长素少细胞生长快细胞生长慢向光生长的原因_________________________背光侧比向光侧生长素含量多，背光侧细胞生长快，向光弯曲生长素促进生长的机制_______________主要促进细胞生长，特别是纵向生长下列情况下一段时间后胚芽鞘的生长情况（都是左侧单侧光照射）1、判断胚芽鞘能否生长，关键看：①有无生长素，②生长素能否运至作用部位；2、判断胚芽鞘生长是否弯曲，关键看:生长素在生长部位分布是否均匀；5.弯曲方向判断规律下面是有关燕麦实验的示意图。图中所示燕麦胚芽鞘的某些部位纵向插入了云母片。请分析图中a至f的琼脂块中，生长素含量正确的一组是（）A．a＜b、c＝d、e＜fB．a＜b、c＝d、e=fC．a＜b、c＜d、e=fD．a＞b、c＝d、e＜fB如图所示，A、B、C为对胚芽鞘作不同处理的实验，D为一植株，被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照，下列对实验结果的描述，正确的是()A．A、B向光弯曲生长，C背光弯曲生长B．A直立生长，B、C向光弯曲生长C．D图中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植物向左弯曲生长D．D图中如果将纸盒和植株一起旋转，则弯向盒开口方向生长D1、特点①具有两重性：既能生长，也能生长；既能促进，也能抑制发芽；既能防止，也能。促进抑制发芽落花落果疏花疏果四、生长素的生理作用②两重性解读生长素所发挥的作用，因、植物细胞的成熟情况和不同而有较大的差异。浓度器官种类a.H点表示最佳促进效果，对应浓度g为最适浓度。b.曲线中OH段表明：c.曲线中HC段表明：d.C点表示___________________，大于C所处生长素浓度，将会使生长受______，此即所谓的“高浓度”。e.若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围：一般情况下低浓度，高浓度__________。促进生长抑制生长(1)浓度不同，生长素的作用效果不同随生长素浓度升高，促进生长作用增强。随生长素浓度升高，促进生长作用减弱。抑制既不促进，也不抑制大于m小于M（2）相同浓度的生长素，对不同器官的生理效应不同同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感度不同。敏感度大小：根芽茎（3）相同浓度的生长素，对不同种类植物的生理效应由图知，不同的植物对生长素的敏感性不同，一般双子叶植物对生长素较单子叶植物敏感。侧芽顶芽幼嫩细胞衰老细胞2．两重性举例(1)顶端优势a.现象：优先生长，生长受到抑制。b.原因：顶芽产生的生长素向下运输，积累到侧芽，侧芽附近生长素，发育受到抑制。浓度高顶芽侧芽c.实验探究：取生长状况相同的某种植物，随机均分为3组1组：自然生长2组：去掉顶芽3组：去掉顶芽，切口放含生长素的琼脂块顶芽优先生长，侧芽受抑制侧芽生长快，成为侧枝侧芽生长受抑制去掉顶芽后侧芽处的生长素浓度降低抑制被解除侧芽生长加快d.顶端优势原理的应用应用：果树的修枝；茶树摘心；棉花打顶增加分枝提高产量根部：生长素浓度：AB生长速度：AB茎部：生长素浓度：CD生长速度：CD＞＞＞＞ABCD对根生长起抑制作用对茎生长起促进作用浓度高浓度高(2)根的向地性和茎的背地性结论外因：内因：重力产生单一方向的刺激生长素分布不均匀；根、茎对生长素的敏感程度不同注意：茎的背地性和向光性不能说明生长素作用具有两重性①茎的背地性和向光性都只体现了生长素的促进作用，不能说明生长素作用具有两重性。②根向重力性和顶端优势现象是体现生长素具有两重性的典型实例。3．生长素类似物(1)概念：具有与生长素相似的__________的人工合成的化学物质，如α－萘乙酸(NAA)、2，4－D等。生理效应a.生长素为什么不能大规模地应用？生长素（IAA）在植物体内含量很少，提取困难，且易分解，在生产上较少应用。b.苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）是人工合成的生长素类似物吗？不是，他们是植物自身合成的生长素效应物质。(2)应用①防止__________的脱落；②促进_________，获得无子果实；③促使__________生根。④作为除草剂。果实和叶片扦插枝条果实发育雌蕊授粉合成生长素胚珠种子胚珠无种子雌蕊未授粉子房壁果皮刺激施用人工合成一定浓度的生长素类似物子房壁果皮正常果实无子果实促进果实的发育思考：a.如何才能获得无子果实？b.无子番茄和无子西瓜的培育原理相同吗？注意：扬花期受到大风袭击，影响了传粉，对于茄果类作物，喷洒一定浓度的生长素可以避免减产（如茄子、番茄、黄瓜、辣椒）；对于收获种子的作物，由于没有受精不能形成种子，因而会造成减产（油菜、玉米、花生、向日葵）。未受粉的条件下，如：花蕾期人工去雄后，在雌蕊柱头上人工涂抹一定浓度的生长素类似物。不相同，无子西瓜是多倍体育种。原理方法处理无子番茄生长素能促进果实发育用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾获得无子西瓜染色体变异引起的三倍体，不能形成正常的配子用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜，给三倍体西瓜植株的雌蕊授以二倍体西瓜花粉，子房发育成无子西瓜香蕉香蕉是三倍体(3n＝33)，不能形成正常的配子不能受精发育成种子，需子房产生一定的生长素并自我刺激，发育成无子果实几种无子果实的比较33例2.用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊柱头，可以得到无籽番茄，这种果实的细胞中染色体数目为A．与卵细胞染色体数目一样B．与体细胞染色体数目一样C．比受精卵染色体数目多一倍D．与受精极核染色体数目一样B341．其他植物激素的种类及生理功能激素名称合成部位分布部位主要生理功能赤霉素幼芽、幼根和未成熟的种子较多分布于生长旺盛的部位①促进细胞伸长生长②促进种子萌发和果实发育细胞分裂素主要是根尖主要分布于正在进行细胞分裂的部位①促进细胞分裂②诱导芽的分化、延缓叶片衰老脱落酸根冠和萎蔫的叶片中合成较多将要脱落或进入休眠的组织中较多①抑制细胞分裂和种子萌发②促进叶和果实的衰老、脱落乙烯植物体的各个部位广泛存在于植物体内，成熟的果实中含量最多①促进果实成熟②促进器官脱落五、其他植物激素（1）各种植物激素作用辨析a.在生长方面：生长素和赤霉素促进生长的原理在于促进细胞纵向伸长；细胞分裂素通过促进细胞分裂，增加细胞数量。b.在果实方面：生长素和赤霉素能促进果实发育，乙烯促进果实成熟，而脱落酸则促进果实脱落。例3.(高考试题：2007广东生物)在早春低温时为了让水稻种子早发芽，稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大？A.脱落酸B.细胞分裂素C.赤霉素D.生长素A这是因为脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。持续一