生物必修三第三章
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植物的激素调节
植物没有神经系统,不存在神经调节
生长素和生长激素
①生长素是一种植物激素,又名吲哚乙酸。
由植物体的一定部位产生,无专门的分泌器官,
没有分泌激素的腺体,起作用是调节植物的生理活动
②生长激素的成分是蛋白质,是由动物体的内分泌腺(垂体)分泌的一种激素,其生理作
用是促进生长,促进蛋白质的合成和骨的生长。
生长素的发现过程及生长素的概念
感光部位、产生生长素部位——尖端(有无光照均可产生)
弯曲部位、生长素发挥作用部位——尖端下部
从一些高等植物中分离生长素,并确认它的化学本质是吲哚乙酸(IAA)。
另外,还发现苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等具有生长素效应的物质。
植物激素的概念:由植物体产生,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。
常见的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。
植物激素的主要特征:
①植物在生活过程中,由植物体的一定部位产生的代谢废物,无专门的内分泌器官。
②自产生部位运输到作用部位
③低浓度有调节效应
④在植物体内含量很少,调节作用很大。
生长素的产生、运输和分布
生长素的产生和分布
(1)产生,在植物体内,合成生长素最活跃的部位是具有分生能力的组织。
主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子(未成熟,和萌发中的种子不一样)。
在这些部
位,色氨酸(氨基酸衍生物)经过一系列反应可转化为生长素。
(2)分布生长素在植物体内分布广泛,各器官中都有。
但相对集中在生活在那个旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等等。
积累部位>产生部位;生长旺盛的部位>衰老组织
生长素的生理作用及其两重性
生长素在植物体内不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。
生长素的作用机理是促进细胞纵向伸长,使细胞体积增大,从而表现出生长现象。
生长素作用的两重性(特点):在较低浓度范围内促进植物生长,高浓度范围内抑制植物生
长。
在B点之前,都叫做低浓度,都促进生长
的作用。
生长素的浓度不同,可能作用的效果相B
同。
如何比较作用效果相同的两种不同浓度
的生长素的浓度大小:等比例稀释
同一浓度的生长素对不同的器官作用效
果不同,其敏感程度(从图中获取):根>
芽>茎
影响生长素发挥作用的因素:生长素的浓度、植物细胞的成熟程度、植物器官的种类、双子
叶植物和单子叶植物
植物的茎背地生长,根向地生长
原因:
① 根的向地性原理:重力—生长素分布不均(向地一侧生长素浓度
高,背地一侧生长素浓度较低)—生长不均(根对生长素敏感,最适生长素浓度较低,根的近地一侧生长慢,背地一侧生长快)—根的向地性 ② 茎的背地性原理:重力—生长素分布不均(向地一侧生长素浓度
较高,背地一侧生长素浓度较低)—生长不均(茎对生长素的敏感性差,最适生长素浓度较高,茎的背地一侧生长慢,近地一侧生长快)—茎的背地性
能够体现生长素的两重性的只有根的向地生长,茎的背地生长都是促进作用。
顶端优势
植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象,叫作顶端优势。
原因:顶芽产生生长素,由于重力和极性运输的作用使生长素向下运输到侧芽,侧芽处积累了大量的生长素因而出现顶芽处生长素浓度适于生长,而侧芽处生长受到抑制的现象。
注意:侧芽也能够产生生长素。
能够体现生长素的两重性:(1)顶端优势(2)根的向地生长 生长素类似物
人们人工合成了一些结构和生理作用与生长素相似的物质,称为生长素类似物,如α—萘乙酸(NAA )、2,4—D 等
探究生长素类似物促进插条生根的最适温度
生长素类似物处理插条的办法
浸泡法:把插条的基部浸泡在配置好的溶液中,处理几个小时至一天。
要求:生长素的浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下。
该实验的自变量:生长素类似物的浓度
因变量:根的生长情况(生根数目或根的长度)
预实验:进一步的摸索实验条件,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。
该实验的预实验:
①配置一系列不同浓度生长素类似物溶液。
(需要做空白对照)
②将生长情况相同的插条插入溶液中,处理一段时间。
③取出插条,放入完全培养液或清水中,处理一段时间。
正式试验中不用做空白对照。
控制无关变量非常重要,处理的时间长短应一致;同一组实验中所用到的植物材料,也应该尽可能做到完全相同(芽和幼叶的数目相同等)
其他植物激素
除生长素外,常见的其他激素有赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸。
当水稻感染了赤霉素后,会出现植物疯长的现象:病株往往比正常植株高百分之50以上,并且结实率大大降低,因而称为恶苗病
在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。
激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥这重要的作用。
激素调节只是植物生命活动调节的一部分。
植物在生长发育过程中,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
植物生长调节剂的应用
人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂。
生长素类似物也是植物生长调节剂。
植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定(植物体内缺少分解植物生长调节剂的酶,例如青鲜素保持洋葱鲜活)等优点。