植物的激素调节(1).ppt

植物生长素的发现,图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。,1、图种植物的生长方向有什么特点？,2、可能是那种环境刺激引发了这株植物生长方向的改变？这种改变有什么适应意义？,3、这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？,弯向窗外生长。,是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外光源生长。这样，可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。,植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。,问题探讨:,向光性 概念：在单侧光的照射下植物表现出朝向光源方向生长的现象,特征：是植物的一种应激性,二、生长素的发现过程,胚芽鞘是什么?,胚芽鞘,胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后不能进行光合作用。,（一）达尔文的向光性实验1,达尔文向光性实验1,直立生长,弯向光源 生长,直立生长,单侧光照射使植物弯向光源生长,(外因),(自变量),（因变量）,小提示： 自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件。 因变量，指实验中由于实验变量引起的变化和结果。,、2组实验差异：,现象：,结论：,单侧光引起胚芽鞘向光生长,实验的分析,有无单侧光的照射单一变量,对照组直立生长；实验组向光生长,向光性与谁有关?,（一）达尔文的向光性实验2,有无胚芽鞘尖端单一变量,实验组不生长；对照组向光弯曲生长,结论：,胚芽鞘的向光性弯曲与尖端有关,实验二的分析,两实验差异：,现象：,感光部位在哪?,（一）达尔文的向光性实验3,锡箔套或罩遮光部位不同 单一变量,实验组1直立生长；实验组2向光生长,结论：,胚芽鞘的生长与弯曲与尖端有关，尖端 是感受光刺激的部位,通过上述实验,达尔文得出什么结论?,两实验差异：,现象：,实验三的分析,总结上述三个实验,达尔文提出:,单侧光照射,使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当这种刺激传递到下部伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光弯曲。,这种刺激究竟是什么？,（二）詹森的实验,结论 尖端产生的某种刺激可以透过琼脂片传递给下部,问题 尖端产生的刺激在向下运输的过 程中, 如何引起向光性?,结论 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在下部分布不均造成的.,（三）拜尔的实验,由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？,如何证明？,即：尖端是通过产生的某种物质影响下部生长,（四）温特的实验,温特实验的分析：,使用的琼脂块是否用尖端处理过 单一变量,实验组1不生长；实验组2弯曲生长,胚芽鞘顶端确实可以产生某种向下运输 的并能引起胚芽鞘生长的物质,温特认为这可能是和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为：,生长素,结论：,两实验差异：,现象：,温特进一步作出了什么推论？,1934年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫 吲哚乙酸（ IAA ）。,直到1942年，人们才从高等植物中分离出了 生长素,并确认它就是IAA除IAA外还有苯乙 酸（PAA）、还有吲哚丁酸(IBA)等,生长素究竟是什么物质呢？,2.科学研究的一般过程,生长素发现过程的总结与应用,观察发现问题,提出假设,设计实验验证,得出结论,1.生长素的化学本质： 吲哚乙酸。,3.掌握实验设计的基本原则:,单一变量原则,对照原则,生长素发现过程的总结与应用,4.四个“部位”：生长素的产生部位、作用部位、感光部位、生长和弯曲部位。,生长素产生的部位： 作用部位： 感光的部位： 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,生长素发现过程的总结与应用,由植物体内产生，能从_运送到_，对植物生长发育有显著影响的微量_。,植物激素的概念,产生部位,作用部位,有机物,除生长素外，还发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等,二、生长素的产生、运输和分布,形态学的上端和下端 地上部分： A、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。 B、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上。,地下部分： A、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。 B、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上。,生长素的产生：,主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。,生长素的产生部位：,生长素的分布：,运输特点：,主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子_可转化成生长素,大多集中在生长旺盛的部位,从植物体形态学_向形态学_运输,色氨酸,如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和果实,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,（主动运输）,向光,背光,上端,下端,提醒： 单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。琼脂块无感光作用 单侧光刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输,实验组：,对照组：,形态学上端,形态学下端,3、实验证明极性运输,三、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,单侧光引起生长素背光运输(尖端),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,对胚芽鞘作下图所示处理。请分析各胚芽鞘生长情况,提醒：判断生长和弯曲首看有无生长素来源，再看能否运输到作用部位，最后看分布是否均匀。,在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15分钟均速转一周。一星期后幼苗生长状况为：,思考题2：,B,下图示三盆燕麦幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗。将A、B盆分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将C盆放在不旋转的圆盘上，三盆都有单侧光照射。几天后，A盆的幼苗_生长；B盆幼苗 _生长， C盆的幼苗_生长。,直立,不,向光弯曲,思考题3：,1、生长素的产生部位：,2、发挥作用的部位：,3、感光部位：,4、生长素作用：,6、弯曲生长原因：,7、引起生长素分布不均匀原因：,尖端,尖端下面一段,尖端,促进生长,生长素分布不均匀，导致生长不均匀,单侧光照、地心引力等,8、单侧光、重力只影响生长素分布但不影响生长素的合成,有光无光均产生生长素,9、生长素主要是促进细胞伸长，对细胞分裂影响极小,10、生长素仅在尖端（根尖、茎尖）有横向运输但必需有外界刺激 极性运输方式是主动运输,11、生长素的化学本质是吲哚乙酸IAA,由尖端合成，促进尖端下面生长、弯曲,知识回顾,5、生长素作用特性：,具有两重性,本节聚焦,1、生长素的生理作用是什么？ 2、生长素在植物体内发挥 生理作用时有什么特点？,第2节 生长素的生理作用,问题探讨,1.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 不同。根最适浓度大约是1010mol/L；芽最适浓度大约是108mol/L；茎最适浓度大约是104mol/L。 2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 不同生长素浓度，对于同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。,特别提示 1、图示0线以上均表示促进作用，左边表现为促进作用逐渐增强；右边为促进作用逐渐降低；0线以下才表示抑制作用；0线处表示不促进不抑制。 2、正确理解“高浓度”与“低浓度”的含义： “高浓度”分别指大于A、B、C点对应的浓度； “低浓度”分别指小于A、B、C点对应的浓度；,一、生长素的生理作用,1.表现出两重性 既能促进生长，也能抑制生长； 既能促进发芽，也能抑制发芽； 既能防止落花落果，也能疏花疏果。 2.生长素浓度与所起作用的关系 一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物。 3.不同器官对生长素的敏感程度 细嫩细胞老细胞，根芽茎，侧芽顶芽,概念： 植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。 形成原因： 顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，侧芽对生长素浓度又比较敏感，使侧芽的生长受到抑制的缘故。 解除方法：去掉顶芽,事实1-顶端优势,解除顶端优势：可以达到增产,调节植株形态。 如：年桔、龙眼、盆景 维持顶端优势：可以达到增产如：材用树木,A,B,C,A.完整植株中的腋芽由于 顶芽的存在而被抑制生长,B.去除顶芽后腋芽生长,C.对顶芽切面用含IAA的羊毛脂 凝胶处理，从而抑制了腋芽的生长,顶端优势现象,去除顶端优势,根具向地性,茎具背地性,生长素能抑制生长,说明：,生长素浓度高,生长素能促进生长,？,？,事实2-根的向地性和茎的背地性,如果是在太空中生长，会是什么情况？,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。 什么是生长素类似物？ 是人工合成的化学物质，生理作用与生长素类似，但不容易被降解，因此效果稳定，在生产上有广泛的应用。如萘乙酸（NAA）、 2,4二氯苯氧乙酸（2,4D）等。,生长素及其类似物的生理作用,1.植物向光性的形成,是由于单侧光使（ ） A.生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高 B.生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高 C.茎尖感光部位的感光能力发生改变 D.茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力发生改变,考考你,2.如下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（ ） A甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯 B甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯 C甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲 D甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲,3.如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射，下列叙述不正确的是 A、生长素由向移动 B、生长素由向移动 C、生长素由向移动 D、处生长比处快,4、如下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是,A：不生长不弯曲,B：直立生长,C：向右弯曲,5.在居室内养花，花盆往往要放在窗户附近有阳光处。有的书上建议应该每星期将花盆旋转1/4周。这个建议有什么科学道理？（教材P49基础题） 可以使植物接受比较均匀的阳光照射，避免因长期接受单一方向光源刺激而使植物弯曲。,6、判断下列各胚芽鞘的生长情况,直立生长,直立生长,不生长不弯曲,弯向光源生长,7、在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入，把暗箱放在旋转器上水平旋转（花盆与暗箱一起转），保持15分钟均速转一周，一星期后幼苗生长状况为（ ）。,若固定暗箱，把花盆放在旋转器上均速旋转，则幼苗的生长状况为（ ）,8、右图为白杨树的主干上端。A、B、C、D分别为其上生长的侧芽。请分析：,1）这些侧芽发育成枝的顺序是（ ）,2）生长素主要由 （ ） 处产生， 以（ ） 的方式积累在侧芽处。,3）如剪去顶芽，A将发育成枝条，原因是 （ ） 。此时 （ ） 芽处生长素浓度最高， （ ） 芽处生长素浓度最低。,4）上述现象称为（ ） 它证明了生长素生理作用特征是（ ）,DCBA,顶芽,主动运输,破坏了顶端优势,B,A,顶端优势,低浓度促进生长，高浓度抑制生长,9、将植物横放，茎弯 曲向上生长，根弯曲向 下生长。这与重力影响 生长素的分布和根、茎 对生长素的敏感性不同有关。分析 (1) A处生长素浓度较B处_，茎对生长素敏感性_，_处生长快，茎向上生长。 C 处生长素浓度较D处_，根对生长素敏感性_，_处生长受抑制，_处生长快，根向下生长。,低,低,B,低,高,D,C,10、要得到番茄的无子果实，需将一定浓度的生长素溶液滴在该花的子房上，处理该花的 时期和条件是 A 花蕾期，不去雄蕊 B 花蕾期，去掉雄蕊 C 开花后，不去雄蕊 D 开花后，去掉雄蕊,12、绿色植物倒伏后，它的茎杆能部分恢复直立状态，引起这种现象的原因是 A 受重力影响，向地侧生长素浓度高，生长速度快 B 受重力影响，背地侧生长素浓度高，生长速度快 C 受重力影响，向地侧生长素浓度低，生长速度快 D 受光线影响，背地侧生长素浓度高，生长速度慢,13、市场上常见到发育不均匀（凹凸不平）的西瓜，若切开观察，可见其凹侧的种子发育不良或未发育。这种现象可解释为 A 种子的发育需要果实来提供营养 B 果实的发育需要种子所合成的生长素 C 无种子的子房是不能发育成果实的 D 光照不均，使生长素分布不均匀,14、用激素培养无籽果实时应该怎样做？,在没有接受花粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物,14、一只没有成熟的梨被虫蛀了，结果这个幼梨长不大了，分析该梨被蛀部分最可能是正在形成的 A 果皮 B 果柄 C 果肉 D 种子,15、剪去行道树悬铃木主干的顶芽，能更好地遮阴，其依据的原理是 A 破坏顶芽 B 控制侧芽 C 破坏顶端优势 D 抑制生长,16、为什么棉农在棉花正在开花结铃时给棉花喷洒生长素类似物？,防止棉蕾、棉铃脱落,第3节 其它植物激素,1、生长素促进扦插枝条生根,扦插前，用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝下端,知识补充,A B C,原因是？,(1)曲线A表示雌蕊受粉,能产生种子. (2)曲线B表示雌蕊未受粉,问题:A B曲线发生差异的生理原因是什么？,传粉受精后，胚珠发育成种子的过程中产生大量生长素，促进子房发育成果实。,2、生长素促进果实发育。,如何培育无籽果实？,在没有接受花粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物。,问题探讨,“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”（宋苏轼格物粗谈果品）。这种“气”究竟是什么呢？人们一直不明白。到20世纪60年代，气相层析技术的应用使人们终于弄清楚，是成熟果实释放出的乙烯促进了其它果实的成熟。,讨论：乙烯在植物体内能发挥什么作用？,资料说明:乙烯至少能起促进果实成熟的作用。,植物激素,植物激素是植物自身产生的调节物质。极低浓度（小于1毫摩尔或1微摩尔）时，就能调节植物的生理过程。一般可由其产生的部位移向其作用的部位，移动性的大小和方向，随激素的种类而不同。,1926年，水稻感染了赤霉菌 植物疯长 恶苗病,将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上 不感染赤霉菌，却有恶苗病的症状,1935年，科学家从培养基滤液中分离出 赤霉素（GA）。,赤霉素的发现过程,一、其他植物激素的种类和作用,水稻恶苗病,病苗细长，叶色淡绿，比健苗高，病株节间伸长，茎节上逆生不定根，茎杆逐渐变褐，腐烂，其内有白色蜘蛛丝状菌丝。病株一般不能抽穗或不能完全抽穗，在垂死或死亡病株的叶鞘和茎杆上可产生淡红色粉状物。抽穗期后谷粒也可受害，严重的变为褐色，不结实或在颖壳接缝处产生淡红色霉层。该病常见症状是稻株徒长，但也有呈现矮化或外观正常的现象。,1、主要的植物激素有五类:,生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、乙烯（ETH）,它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。 例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。,其他植物激素,赤霉素,合成部位：未成熟的种子、幼根、幼芽。,主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实成熟；GA还能代替低温和长日照诱导某些长日植物开花,对照,施用5g GA3后第7天,促进种子萌发和果实成熟,GA3诱导甘蓝茎的伸长,诱导产生超长茎,合成部位： 主要是根尖、茎尖、未成熟的种子等。,主要作用：促进细胞分裂、芽的分化 、延缓叶片衰老 。,细胞分裂素,合成部位：根冠、萎焉的叶片等。,脱落酸,分布：将要脱落的器官和组织中含量多,合成部位：植物各个部位 作用：促进果实成熟,乙烯,种 类,合成部位,主要作用,赤霉素,细胞分 裂素,脱落酸,乙 烯,幼芽、幼根和未成熟的种子,促细胞伸长，植株增高,促进种子萌发和果实成熟,解除种子、块茎休眠,主要是根尖,促进细胞分裂，还有诱导芽的分化和防止植物衰老,根冠、萎蔫的叶片等。将要脱落的器 官和组织中含量多,抑制细胞分裂和种子萌发，促进叶和果实的衰老和脱落,植物体各个部分,促进果实成熟，还有促进器官脱落、多开雌花（如黄瓜）等作用,2、植物激素之间的关系,各种植物激素并不是孤立起作用，而是多种激素相互作用共同调节的。 IAA达到一定值时，促进ETH的合成， ETH含量增高，抑制IAA的作用； 细胞分裂素促进细胞增殖，生长素促进细胞体积增大； 脱落酸抑制生长，加速衰老，细胞分裂素则可解除这些作用。 激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，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。基因的表达受环境因子的控制。,以下两种关于植物激素的叙述，哪种更准确？ A、植物激素几乎控制着植物所有的生命活动。 B、在植物的生长发育过程中，几乎所有生命活动都受到植物激素的调节。,B更准确。植物生命活动的调节是非常复杂的过程，从根本上说是由基因控制的，环境变化也会影响基因的表达，激素调节只是其中的一种调节方式。,植物激素自身的合成也受基因组控制吗？ 是的。植物激素自身的合成也是受基因组的控制。,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。（例如生长素类似物） 优点：容易合成 原料广泛 效果稳定,二、植物生长调节剂的应用,(1)要确定使用浓度，再了解药剂纯含量多少， 然后进行相应的稀释配制。对每种药剂的有 效和安全浓度，必须预先进行小面积试验， 取得经验后才应用。 (2)掌握喷药最佳时期，要求一无药害，二有增 产，能提高果质的效果。 (3)选择良好的外界条件，一般生长调节剂要在 较高的温度下才起作用，所以要避开冬季低 温，最好在气温200C以上，选晴天下午3时 后进行。 (4)要使作物获得高产优质高效益，主要的还是 依靠品种，生长调节剂仅是一项辅助性技术 措施。使用要得当。,使用植物生长调节剂的注意事项,资料分析（教材P55）,1、你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长调节剂？ 用GA（赤霉素类）打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠；促进苋菜、芹菜等的营养生长，增加产量。 用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根；对苹果、鸭梨进行疏花疏果，促进脱落；对棉花进行保花保果，防止脱落。 用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化；促进香蕉和柿、番茄的果实成熟。 施用矮壮素（生长延缓剂）防止棉花徒长、促进结实。 2、你知道哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利？ 番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。,3、你认为生产过程中施用植物生长调节剂，会不会影响农产品的品质？ 植物生长调节剂使用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。 例如，适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响产品品质。 例如，用2,4-D处理番茄增加座果后，如果不配合整枝施肥，会出现果实多而小的情况；为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟，其果实品质就不一定好。,脱落酸在高温条件下容易降解。在自然界中 存在这样一种现象：小麦、玉米即将成熟时，如 果经历持续一段时间的干热天气之后又遇大雨天 气，种子就容易在穗上发芽。如何对此现象做出 解释？,脱落酸是一种抑制植物生长发育的物质，在高温条 件下容易降解。如果经历持续一段的干热天