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第7讲其他植物激素（探究植物生长调节剂对枝条扦插生根的作用）一、对其他激素的理解(一)赤霉素是在研究水稻恶苗病的过程中发现的。经过研究得知,促进稻苗徒长的物质是赤霉菌分泌的赤霉素。赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。水稻恶苗病病株的茎秆徒长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。用赤霉素处理芹菜,可以使食用的叶柄增加长度。还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,如用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。赤霉素对种子也有解除休眠作用。(二)细胞分裂素主要作用是促进细胞分裂和组织分化。在植物的形态建成中起着重要作用。叶片衰老过程中,常常发生叶绿素、蛋白质、RNA等的含量降低,叶片变黄,趋于衰老。若用细胞分裂素进行处理,能使上述三种物质含量降低的速度变慢。可见,细胞分裂素还有延缓衰老的作用。蔬菜储藏中,常用它来保蔬菜鲜绿,延长储藏时间。(三)乙烯是植物体内产生的一种气体激素,特别在成熟的果实中更多。乙烯能促进果实成熟。一箱水果中,只要有一个成熟的水果,就能加速全箱水果的成熟。用乙烯处理瓜类植物(如黄瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜类的增产。此外,乙烯还有刺激叶子脱落、抑制茎的伸长等作用。(四)脱落酸是一种生长抑制剂。它能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发,特别是对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。此外,据报刊报道,植物之所以有向光性,不但因为它的背光一侧生长素含量增加,而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素———脱落酸含量增加。脱落酸还能促进叶片等的衰老和脱落。在温带地区的秋末冬初,落叶树纷纷落叶,棉铃在未成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。【例1】某种植物种子经低温处理1～2个月后能够提早萌发。在低温处理过程中，种子内的激素含量变化如下图所示。据下图进行以下的推断，错误的是()A．抑制种子萌发的是脱落酸B．喷洒细胞分裂素溶液，有利于种子保存C．脱落酸与赤霉素是拮抗关系D．赤霉素与细胞分裂素是协同关系B【解析】由图可知，低温处理1～2个月后植物种子能够提早萌发，种子中脱落酸的含量减少，而细胞分裂素与赤霉素的含量增加，种子能够提早萌发，说明脱落酸抑制种子萌发，细胞分裂素与赤霉素均表现为协同效应，能促进种子的萌发。二、植物激素间的相互作用在植物生长发育的过程中，任何一种生理活动都不是单一激素的控制，而是各种激素相互作用的结果。也就是说，植物的生长发育过程，是受多种激素的相互作用所控制的。例如，细胞分裂素促进细胞增殖，而生长素则促进增殖的子细胞继续增大。又如，脱落酸强烈地抑制着生长，并使衰老的过程加速，但是这些作用又会被细胞分裂素解除；再如，生长素的浓度适宜时，促进植物的生长，同时开始诱导乙烯的形成。当生长素的浓度超过最适浓度时，乙烯的含量增加，而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时，就会出现抑制生长的现象。研究激素间的相互关系，对于生产实践有着重要的意义。一般来说，促进生长的激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素。抑制生长的激素：乙烯、脱落酸。与器官脱落有关的激素：生长素、细胞分裂素抑制器官脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落。与种子萌发有关的激素：赤霉素、细胞分裂素促进萌发，脱落酸抑制萌发。【例2】番茄果实成熟过程中，乙烯释放量、果实色素积累及细胞壁松弛酶活性变化规律如下图。从该图可得出乙烯能促进()①细胞壁松弛酶活性升高②果实色素积累③番茄果实发育④番茄果实成熟A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④B【解析】本题考查乙烯的生理作用和图形分析能力。乙烯能促进果实成熟，但不能促进果实发育，故③不能选。植物激素和动物激素的区别与联系植物激素动物激素产生无专门的分泌器官或细胞由专门的内分泌腺分泌运输可经过筛管输送或细胞直接传递，为主动运输由血液循环输送作用没有特定的作用器官或细胞，可以作用于自身分泌细胞有特定的靶器官或靶细胞，一般不作用于自身分泌细胞实例生长素：成分是吲哚乙酸生长激素：成分是蛋白质相同点均有微量高效的特点；均有调节细胞代谢的作用；均是多种激素共同协调发挥作用1．实验原理植物生长调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理影响程度不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。2．实验方法(1)浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天(要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理)。(2)沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s)，深约1.5cm即可。一、理论归纳3．实验注意事项(1)可以进行预实验：先设计一组梯度较大的预实验进行探索，再在预实验的基础上设计细致的实验。这样可以避免浪费时间和财力。(2)设置对照实验，控制无关变量本实验可以设置只加清水的空白对照组及不同浓度的相互对照组。空白对照组可以排除无关变量的干扰；相互对照组可以确定促进生根的最适浓度。设置重复组，即每组不能少于3个枝条。实验过程应控制的无关变量主要有：实验中用到的枝条要尽量一致、药液处理枝条的时间要一致、各组培养条件要一致。(3)分析不同插条的生根情况不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样，如枝条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促使不定根的萌发。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度生长素类似物对种子萌发率的影响。材料和用具：萝卜种子、试管、移液管、蒸馏水、铺有滤纸的培养皿、浓度分别为10－5mg/L、10－3mg/L、10－1mg/L、10mg/L、103mg/L的生长素类似物溶液(实验材料和用具的数量不限)。二、演练(1)请补充实验分析：本实验的自变量是，请写出两种无关变量：，应选用的对照方法是。(2)请补充实验步骤：①取6支试管，编号，依次分别加入。②在各支试管中分别放入20粒种子。③取与试管相同数量的培养皿，编号(与试管对应)，分别用与对应试管相同的溶液浸湿滤纸。生长素类似物的浓度浸泡时间、温度(或pH或种子的生理状况或氧气或水分)等(不同浓度)相互对照和(蒸馏水)空白对照(在1～5号试管)5mL(等量的)浓度为10－5mg/L、10－3mg/L、10－1mg/L、10mg/L、103mg/L的生长素类似物溶液，(6号试管)蒸馏水④24小时后取出种子，分别放入对应培养皿，放在条件相同且适宜的环境中培养。每天向培养皿补充适量的相应溶液。⑤(3)有位同学对实验结果分析，得出的结论是：生长素类似物溶液低浓度时促进种子萌发，高浓度时抑制种子萌发。请你绘制柱形图(直方图)把该同学可能出现的一种实验结果直观地表示出来。一周(一段时间)后，观察并测量每个培养皿中种子发芽的数量，计算萌发率。【解析】从实验课题就可以判断出自变量是生长素类似物浓度；在实验中浸泡时间太短或太长，都将影响实验效果，同时不同的种子生理状况必然有差别，只能做到尽量相同，以上两点是影响实验结果的主要无关变量；本实验设置了不同浓度间的相互对照，各组均是实验组，以及蒸馏水的空白对照，影响效果是促进还是抑制，要跟蒸馏水组对照才可以判断；将结果用柱形图(直方图)表示出来时，要注意必须有比蒸馏水高的组，说明促进作用，也要有比蒸馏水低的组，说明抑制作用，其浓度必须是最高的几组。1.(2011·山东)下列与激素作用无关的实例是()A．草莓果实自然发育成熟B．人舌尖触到蔗糖时感觉甜C．自然生长的雪松树冠呈塔形D．饥饿时人体血糖仍维持正常水平B【解析】A果实发育成熟涉及生长素和乙烯；C雪松树冠呈塔形是生长素作用的两重性的体现；D饥饿时血糖的调节需要胰高血糖素；B产生感觉属于神经调节，不需要激素，需要递质；故答案为B。2.(2011·浙江)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果见下图。请回答：(1)比较曲线1、2、3与4，可知对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是，而且(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下，除了曲线3所采用的措施外，还可通过喷施的化合物促进侧芽生长。(2)比较曲线4与5，可知赤霉素能明显促进。而在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于组织。(3)分析上图，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内浓度或比例的改变。顶芽生长素细胞分裂素对抗生长素侧芽的生长分生植物激素【解析】(1)从曲线中可以看出，保留顶芽的时候侧芽长度最小，说明顶芽对侧芽有抑制作用。顶端优势现象是指顶芽合成的生长素向下运输到侧芽，使侧芽生长素浓度过高而导致侧芽生长被抑制。曲线3侧芽长度大于曲线1，说明涂抹细胞分裂素能解除生长素的抑制作用，喷施抵消生长素作用的化合物也可以达到相同的效果。(2)曲线4和5都去顶芽，但是曲线5涂抹赤霉素，曲线5侧芽长度大于曲线4，说明赤霉素能促进侧芽的生长。分生组织可以合成赤霉素。(3)通过以上分析可以看出植物激素的浓度或比例可以改变侧芽的生长速度。3.(2011·江苏)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题：(1)由图1得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是。促进生根、抑制生根(2)由图1的结果(填“能”或“不能”)判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计种培养基。(3)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有。②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是。不能4抑制作用XY，XZ，Y与Z之间的大小关系不确定【解析】(1)由图1可知，随着激素类似物乙浓度的升高，月季插条生根数量逐渐减少，而在一定范围内，随激素类似物甲浓度升高，月季插条生根数量增加，因此激素类似物甲作用效果为促进，激素类似物乙作用效果为抑制。(2)由图1可知，当激素类似物乙的浓度大于或等于1μmol/L时对生根有抑制作用，但无从得知当激素类似物乙的浓度在0～1μmol/L之间时的作用效果如何。要想探究3μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对月季插条生根的复合影响，应设计四组培养基，即：3μmol/L甲＋0μmol/L乙、0μmol/L甲＋0.5μmol/L乙、3μmol/L甲＋0.5μmol/L乙、0μmol/L甲＋0μmol/L乙。(3)生长素浓度变化对植物侧芽生长的影响可用下图曲线表示，即：所以结合题目中的坐标曲线可知三种生长素类似物的浓度关系为XY，XZ，Y与Z之间的大小关系不能确定。4.(2010·赣州联考)丝瓜为雌雄同株异花植物，将刚萌发的该植物种子先在一定浓度的下表5种物质的溶液中浸泡24小时，然后种植。比较最初的雌花与雄花平均数，求出性别比(见下表)。分析上表数据，其中表述不正确的是()A．外源植物生长调节剂或激素打破了内源激素比例的平衡，从而影响雌雄花的性别分化B．该实验浓度下的乙烯利对丝瓜性别分化影响不大，对其他植物也是如此C．花器官的性别分化是各种激素和内外环境因子对基因表达调控的结果D．该实验浓度下的赤霉素、CP有利雌花的形成，整形素有利雄花的形成B【解析】本题主要考查对植物激素的主要作用的应用。从表中可以看出，乙烯利的处理后对丝瓜雄雌花的比值影响不大，但没有对其他植物进行实验。答案应该选择B。5.(2011·龙岩模拟)下图是细胞分裂素对黄瓜果实发育的影响(CK、250×、500×分别表示不稀释、稀释250倍和500倍)，能得出的结论是()CA．细胞分裂素的作用和生长素的作用一样具有两重性B．细胞分裂素的浓度赿小，促进作用越大C．细胞分裂素具有促进子房发育的作用D．生物的个体发育是多种激素共同作用的结果【解析】通过对曲线的分析可知细胞分裂素具有促进子房发育的作用。6.(改编题)在