第四章 植物生命活动的调节.ppt
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1、第四章第四章植物生命活动植物生命活动的调节的调节I I、植物的激素调节、植物的激素调节植物的向性运动植物的向性运动植物生长素的发现和生理作用植物生长素的发现和生理作用生长素在农业生产中的应用生长素在农业生产中的应用生命活动调节的基本形式:生命活动调节的基本形式:植物:激素调节植物:激素调节人和动物:神经调节和体人和动物:神经调节和体液调节,其中神经调节处液调节,其中神经调节处于主导地位。于主导地位。植物的激素调节植物的激素调节I I、植物的激素调节、植物的激素调节植物的向性运动植物的向性运动植物生长素的发现和生理作用植物生长素的发现和生理作用生长素在农业生产中的应用生长素在农业生产中的应用植物
2、的激素调节植物的激素调节 综合脉络综合脉络 植植物物激激素素调调节节 生长素生长素 其他其他植物激素植物激素 植物的向性运动植物的向性运动 生长素的发现生长素的发现 生长素的产生分布运输生长素的产生分布运输 生长素的生理作用生长素的生理作用 科学研究方法科学研究方法科学研究方法科学研究方法 生长素在农业生产中的应用生长素在农业生产中的应用(09(09北京理综北京理综)1.)1.在植物细胞中,吲哚乙酸在植物细胞中,吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。下列主要由色氨酸经一系列酶催化生成。下列相关叙述正确的是相关叙述正确的是A A吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成 B B色
3、氨酸至少含有一个氨基和一个羧基色氨酸至少含有一个氨基和一个羧基C C吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质 D D过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成答案:答案:B B(09(09江苏生物江苏生物)9)9下列有关植物激素调节的叙述,下列有关植物激素调节的叙述,正确的是正确的是可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长,使植可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长,使植物增高物增高在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化配比会影响组织分化使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的使同种植物的扦插枝条
4、产生相同生根效果的2,4-D2,4-D浓度相同浓度相同在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,根失去了向地生长的特性根失去了向地生长的特性A A B B C C D D答案:答案:A A(09(09广东理基广东理基)52)52某农场购买了一批生根某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插,说明书没粉准备用于某植物的批量扦插,说明书没有注明该植物适宜的使用浓度,正确的使有注明该植物适宜的使用浓度,正确的使用措施是用措施是A A用高浓度,以保证生根用高浓度,以保证生根 B B用低浓度,以降低成本用低浓度,以降低成本C C任选一种浓度进行扦插任选一种浓
5、度进行扦插 D D用不同浓度进行预实验用不同浓度进行预实验答案:答案:D D(09(09广东生物广东生物)12)12在在5 5个相同的个相同的琼脂块上分别放置琼脂块上分别放置1515个水稻胚个水稻胚芽鞘尖端,几小时后将这些琼脂芽鞘尖端,几小时后将这些琼脂块分别紧贴于块分别紧贴于5 5个切去尖端的胚个切去尖端的胚芽鞘切面一侧,经暗培养后,测芽鞘切面一侧,经暗培养后,测定胚芽鞘弯曲角度(如右图所示)定胚芽鞘弯曲角度(如右图所示)。正确的结果是。正确的结果是(09(09福建理综福建理综)5)5某研究小组探究避光条件下生长某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静素浓度对燕
6、麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量并记录弯曲度(测量并记录弯曲度()。左下图为实验示意图。)。左下图为实验示意图。右下图曲线中能正确表示实验结果的是右下图曲线中能正确表示实验结果的是A.a B.b A.a B.b C.c D.dC.c D.d答案:答案:B B(09(09海南生物海南生物)22)22(9 9分)分)为了验证为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”,某同学进行了
7、以下实验:某同学进行了以下实验:选取健壮、生长状态一致的幼小植株,分为甲、乙、丙、丁选取健壮、生长状态一致的幼小植株,分为甲、乙、丙、丁4 4组,甲组植株不做任何处理,其他三组植株均切除顶芽。然组,甲组植株不做任何处理,其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理;丙组植株切口处放置不含生长素的后乙组植株切口不做处理;丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块;丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。琼脂块;丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。将上述将上述4 4组植株置于相同的适宜条件下培养。组植株置于相同的适宜条件下培养。回答下列问题:回答下列问题:(1 1)各组植株侧芽的预期
8、生长情况分别为:甲组)各组植株侧芽的预期生长情况分别为:甲组_;乙组;乙组_;丙组;丙组_;丁组;丁组_。(2 2)比较甲组与乙组的预期结果,能够说明)比较甲组与乙组的预期结果,能够说明_。(3 3)比较乙组和丙组的预期结果,能够说明)比较乙组和丙组的预期结果,能够说明_。(4 4)比较丙组和丁组的预期结果,能够说明)比较丙组和丁组的预期结果,能够说明_。(5 5)顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是)顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是_。(1 1)生长受抑制)生长受抑制 生长生长 生长生长 生长生长受抑制(每空受抑制(每空1 1分,共分,共4 4分)分)(2 2)顶芽生长抑制侧芽的生长()
9、顶芽生长抑制侧芽的生长(1 1分)分)(3 3)琼脂块对侧芽生长没有影响()琼脂块对侧芽生长没有影响(1 1分)分)(4 4)对侧芽生长起抑制作用的是生长)对侧芽生长起抑制作用的是生长素(素(1 1分)分)(5 5)顶芽产生的生长素向下运输、在)顶芽产生的生长素向下运输、在侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽生长受到抑制(敏感,使侧芽生长受到抑制(2 2分)分)长期放置在窗台上的植物,在窗长期放置在窗台上的植物,在窗外的光的作用下,枝叶向窗外伸外的光的作用下,枝叶向窗外伸展,表现为向光性。展,表现为向光性。尽管放置的方向不同,但在方向尽管放置的方
10、向不同,但在方向垂直向下的重力的作用下,萌发垂直向下的重力的作用下,萌发的根表现为向地生长,芽表现为的根表现为向地生长,芽表现为背地生长。背地生长。植物表现出的一些特性植物表现出的一些特性即使将竹子切段即使将竹子切段倒置,根也会从倒置,根也会从其形态学基部长其形态学基部长出来,在基部形出来,在基部形成根的原因是茎成根的原因是茎中生长素的极性中生长素的极性运输与重力无关。运输与重力无关。水稻水稻根的负向光性根的负向光性我们用透明容器(如玻璃缸)水培刚萌发的水稻等,并以单侧光照射根,也观察到根具有负向光性,即种子根向背光的一面倾斜生长(与水平面夹角约60)。上述结果表明,根具有负向光性,且负向光性
11、与向重性的控制机构相互独立存在一一、植物的向性运动植物的向性运动 植物体受到植物体受到单一单一方向的外方向的外界刺激而引起的界刺激而引起的定向定向运动运动 意义:意义:有利于植物对有利于植物对外界环境外界环境的的适应适应概念:概念:植物的感性运动植物的感性运动植物体受到植物体受到不定向不定向的刺激的刺激而产生的局部运动。而产生的局部运动。向性运动向性运动感性运动感性运动刺刺激激实实例例相相同同点点定向刺激定向刺激(单侧光、单侧光、重力重力)不定向的多种刺不定向的多种刺激激(触摸、震动、触摸、震动、明暗明暗)朝着朝着(背着背着)刺激产生刺激产生反应。如向光性、反应。如向光性、根的向地性。根的向地
12、性。合欢含羞草叶片合欢含羞草叶片的闭合和张开。的闭合和张开。都属应激性都属应激性.都是对环境的变化产生的都是对环境的变化产生的适宜反应适宜反应,是适应环境的不同方式。是适应环境的不同方式。向性运动与感性运动的比较向性运动与感性运动的比较向光性运动:植物依光照方向而产生的运向光性运动:植物依光照方向而产生的运动。可分为正向光性运动、负向光性运动、动。可分为正向光性运动、负向光性运动、横向光性运动。横向光性运动。在向光性运动中,植物感受光的部位是茎在向光性运动中,植物感受光的部位是茎尖、芽鞘尖端、根尖、某些叶片或生长着尖、芽鞘尖端、根尖、某些叶片或生长着的茎向光性运动可能的机制:光受体吸收的茎向光
13、性运动可能的机制:光受体吸收光后,引起植物器官或组织不均匀生长。光后,引起植物器官或组织不均匀生长。不均匀生长则可能是由于器官或组织内生不均匀生长则可能是由于器官或组织内生长素或抑制物质(如萝卜中的萝卜宁、萝长素或抑制物质(如萝卜中的萝卜宁、萝卜酰胺(等)分布不均匀所造成。卜酰胺(等)分布不均匀所造成。2 2)向重力性运动:植物依重力方向而产生的运动。)向重力性运动:植物依重力方向而产生的运动。根据其运动方向与重力方向的关系可将其分为正根据其运动方向与重力方向的关系可将其分为正向重力性运动、负向重力性运动、横向重力性运向重力性运动、负向重力性运动、横向重力性运动。植物向重力性运动可能的机制:植
14、物器官中动。植物向重力性运动可能的机制:植物器官中的淀粉体可能起的淀粉体可能起“平衡石平衡石”的作用,当器官位置的作用,当器官位置改变时,淀粉体将沿重力方向改变时,淀粉体将沿重力方向“沉降沉降”至与重力至与重力垂直的细胞一侧,进而作为一种刺激引起植物器垂直的细胞一侧,进而作为一种刺激引起植物器官或组织不均匀生长。而不均匀生长也可能是由官或组织不均匀生长。而不均匀生长也可能是由于器官或组织内生长素分布不均匀所引起且与生于器官或组织内生长素分布不均匀所引起且与生长素的浓度有关。长素的浓度有关。近年来也有人认为近年来也有人认为CaCa2+2+、ABAABA以及以及NONO等信号物质在等信号物质在向重
15、力性运动中起重要作用。向重力性运动中起重要作用。感性运动:没有一定方向性的外界刺激感性运动:没有一定方向性的外界刺激(如光暗变化、触摸、震动)所引起的植(如光暗变化、触摸、震动)所引起的植物的运动。根据外界刺激的种类,可包括物的运动。根据外界刺激的种类,可包括感夜性运动、感热性运动、感震性运动等。感夜性运动、感热性运动、感震性运动等。1.1.感夜性运动:由光暗变化所引起的植物的运动。感夜性运动:由光暗变化所引起的植物的运动。为生长性运动。如:许多豆科植物叶片白天张开,为生长性运动。如:许多豆科植物叶片白天张开,夜晚关闭;蒲公英的花白天开放,晚上闭合;烟夜晚关闭;蒲公英的花白天开放,晚上闭合;烟
16、草、紫茉莉的花晚上开放,白天闭合等。造成这草、紫茉莉的花晚上开放,白天闭合等。造成这种现象的原因是叶片或花瓣的不均匀生长,即偏种现象的原因是叶片或花瓣的不均匀生长,即偏上性或遍下性生长。该种运动有光敏色素的参与。上性或遍下性生长。该种运动有光敏色素的参与。植物的感夜性运动也属于生理钟运动。植物的感夜性运动也属于生理钟运动。2.感热性运动:植物对温度变化起反应的感性运感热性运动:植物对温度变化起反应的感性运动。属动。属生长性生长性运动。如:番红花和郁金香当温运动。如:番红花和郁金香当温度升高时即开花,温度降低时则花瓣闭合,花度升高时即开花,温度降低时则花瓣闭合,花的开闭对温度非常敏感。原因可能也
17、是花瓣上的开闭对温度非常敏感。原因可能也是花瓣上下表面下表面不均匀生长不均匀生长所致所致3.感震性运动:植物感受外界震动而产生的运动。感震性运动:植物感受外界震动而产生的运动。为为膨胀性运动膨胀性运动,因此是可逆运动。如含羞草小,因此是可逆运动。如含羞草小叶和复叶的运动。叶和复叶的运动。含羞草感震性运动的机理:含羞草小叶和复叶含羞草感震性运动的机理:含羞草小叶和复叶叶柄基部具有叶褥。叶褥为一特殊的细胞群。叶柄基部具有叶褥。叶褥为一特殊的细胞群。小叶叶褥上半部细胞胞间隙较大,胞壁较薄,小叶叶褥上半部细胞胞间隙较大,胞壁较薄,而下部细胞排列紧密,胞壁较厚。复叶叶褥上而下部细胞排列紧密,胞壁较厚。复
18、叶叶褥上下部细胞状况与小叶叶褥的正好相反。当小叶下部细胞状况与小叶叶褥的正好相反。当小叶和复叶受到震动刺激后,间隙较大、壁较薄的和复叶受到震动刺激后,间隙较大、壁较薄的细胞透性增大,水分外流到胞间隙,细胞膨压细胞透性增大,水分外流到胞间隙,细胞膨压下降,该处组织疲软,而胞壁较厚的细胞仍保下降,该处组织疲软,而胞壁较厚的细胞仍保持紧张状态,从而导致小叶合拢,复叶下垂。持紧张状态,从而导致小叶合拢,复叶下垂。二二、生长素的发现生长素的发现这种物质到底是什么呢?这种物质到底是什么呢?这种物质到底是什么呢?这种物质到底是什么呢?假设:胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单假设:胚芽鞘的尖端可能会
19、产生某种物质,这种物质在单假设:胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单假设:胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单侧光的照射下,对胚芽鞘尖端下面的部分会产生某种影响侧光的照射下,对胚芽鞘尖端下面的部分会产生某种影响侧光的照射下,对胚芽鞘尖端下面的部分会产生某种影响侧光的照射下,对胚芽鞘尖端下面的部分会产生某种影响.(2 2)19281928年荷兰科学家年荷兰科学家温特(温特(F.W.Went)F.W.Went)的实验的实验结论:结论:胚芽鞘的胚芽鞘的生长和弯曲与生长和弯曲与尖端有关尖端有关结论:结论:感光部位在尖感光部位在尖端,弯曲部位在尖端,弯曲部位在尖端下面的一段端下面的一段(
20、1 1)18801880年达尔文(年达尔文(C.R.DarwinC.R.Darwin)的实验)的实验 根据以上事实,达尔文提出了何种假设?根据以上事实,达尔文提出了何种假设?结论:胚芽鞘的尖端能产生结论:胚芽鞘的尖端能产生某种物质,通过琼脂运输到某种物质,通过琼脂运输到下部,引起下部生长和弯曲下部,引起下部生长和弯曲.(3 3)19341934年,荷兰科学家郭年,荷兰科学家郭葛等人从一些植物体内分离葛等人从一些植物体内分离出了这种物质,经鉴定,知出了这种物质,经鉴定,知道了它的化学成分是吲哚乙道了它的化学成分是吲哚乙酸(酸(IAAIAA)。由于它具有促)。由于它具有促 进植物生长,特别是使进植
21、物生长,特别是使 细胞纵向伸长的生长。细胞纵向伸长的生长。因此取名为因此取名为“生长素生长素”.”.7 7、将将栽栽有有刚刚发发芽芽玉玉米米幼幼苗苗的的小小盆盆固固定定于于如如图图所所示示的的以以一一定定速速度度匀匀速速旋旋转转的的转转盘盘上上(小小盆盆不不透透光光),并并给给予予左左侧侧光光照照。一一段段时时间间后后,玉玉米米的的顶顶芽芽和和根根的的生生长长方方向向分分别别为为(假假定定观观察察时时小小盆盆也也处处于于如如图图位置)位置)A A顶芽顶芽,根,根 B B顶芽顶芽,根,根C C顶芽顶芽,根,根 D D顶芽顶芽,根,根 D D植物激素:植物激素:由植物体一定部位产由植物体一定部位产
22、生,并从产生部位运输到作用部生,并从产生部位运输到作用部位。对植物体生命活动产生显著位。对植物体生命活动产生显著的调节作用的微量有机物。的调节作用的微量有机物。继发现生长素之后,科学家继发现生长素之后,科学家又陆续在植物体内发现了赤霉素、又陆续在植物体内发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等一细胞分裂素、脱落酸和乙烯等一系列的物质,它们被统称为植物系列的物质,它们被统称为植物激素。激素。作用力很强作用力很强 很低浓度就能引起很很低浓度就能引起很强反应强反应 半寿期短半寿期短在细胞内不能积累,很在细胞内不能积累,很快被分解破坏快被分解破坏 特异性特异性 对某种或某几种细胞有效靶细胞上有对某种或
23、某几种细胞有效靶细胞上有相应受体相应受体植物激素的特点植物激素的特点植物激素生长素由植物体的哪些部分可以产生呢?生长素由植物体的哪些部分可以产生呢?三、生长素的产生、分布和运输三、生长素的产生、分布和运输 1、生长素的产生部位、生长素的产生部位主要由分裂较为主要由分裂较为旺盛的部位产生,旺盛的部位产生,如叶原基、嫩叶、如叶原基、嫩叶、发育着的种子等。发育着的种子等。2、生长素的分布部位、生长素的分布部位大多集中在较为旺盛大多集中在较为旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层根尖的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩的种子等。受精后的子房、幼嫩的种子等。3 3、生长
24、素的运输、生长素的运输 运输方向:横向运输、极性运输运输方向:横向运输、极性运输运输方式:主动运输运输方式:主动运输极性极性运输运输横向横向运输运输 单侧光的影响、重力的影响单侧光的影响、重力的影响三、生长素的产生、分布和运输三、生长素的产生、分布和运输 横向运输横向运输(在单侧光照射下,在尖端发生)在单侧光照射下,在尖端发生)生长素具有极性传导的特性生长素具有极性传导的特性:从植物体形态学上端从植物体形态学上端向下端传导,而不能倒转过来传导(可以向下端传导,而不能倒转过来传导(可以逆浓度梯度逆浓度梯度进进行)行)IAAIAAIAAIAAIAA1、产生部位:最活跃的部位是分生组织且、产生部位:
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- 第四章 植物生命活动的调节 第四 植物 生命 活动 调节
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