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1、第第2929讲讲 植物的激素调节植物的激素调节一、植物生长素的发现一、植物生长素的发现1.1.生长素的发现过程生长素的发现过程达尔文达尔文实验材料：实验材料：金丝雀虉草的金丝雀虉草的胚芽鞘胚芽鞘达尔文的实验达尔文的实验不生长不生长,不弯曲不弯曲向光弯曲向光弯曲生长生长实验一实验一实验二实验二胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端部位胚芽鞘的尖端部位有关有关达尔文的实验达尔文的实验胚芽鞘感受光刺激的部位：胚芽鞘感受光刺激的部位：单侧光刺激的作用部位：单侧光刺激的作用部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘尖端的下面胚芽鞘尖端的下面达尔文的实验达尔文的实验 结论：结论：胚芽鞘尖端受单侧胚
2、芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的光刺激后，就向下面的伸长区传递某种伸长区传递某种“影响影响”，造成伸长区背光面，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而比向光面生长快，因而使植物出现向光性弯曲。使植物出现向光性弯曲。詹森的实验詹森的实验琼脂片琼脂片云母片云母片结论：结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。拜尔的实验拜尔的实验黑黑暗暗中中 胚芽鞘的弯曲生长胚芽鞘的弯曲生长,是因为胚芽鞘尖端产生的是因为胚芽鞘尖端产生的刺激在其下部刺激在其下部分布不均匀分布不均匀造成的造成的温特的实验温特的实验造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质造成胚芽鞘弯曲的
3、刺激是一种化学物质(生长素生长素)由植物体内产生，能从由植物体内产生，能从产生部位产生部位运送到运送到作用部作用部位位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。发现生长素（发现生长素（IAAIAA）之后，科学家又陆续发现）之后，科学家又陆续发现了赤霉素（了赤霉素（GAGA）、细胞分裂素（）、细胞分裂素（CTKCTK）、脱落酸）、脱落酸（ABAABA）、乙烯（）、乙烯（ETHETH）等植物激素。）等植物激素。2.2.植物激素植物激素感光部位感光部位:弯曲部位弯曲部位:作用部位作用部位:胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端以下部分胚芽鞘的尖端以下部分产生生长素
4、部位：产生生长素部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端以下部分胚芽鞘的尖端以下部分1 1、产生、产生主要部位：主要部位：幼嫩幼嫩的芽、叶和发育中的种子的芽、叶和发育中的种子2 2、分布、分布:植物体内分布广泛，但植物体内分布广泛，但集中在生长旺盛的部位集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、分生组织、种子、果实等。如胚芽鞘、分生组织、种子、果实等。化学成分化学成分:吲哚乙酸，吲哚乙酸，由由色氨酸色氨酸转变形成转变形成3.3.3.3.生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布积累部位产生部位积累部位产生部位形态学形态学上上端端形态学形态学上上端端
5、形态学形态学下下端端3.3.运输运输极性运输极性运输只能从形态学的上端只能从形态学的上端运输到形态学的下端运输到形态学的下端主动运输主动运输非极性运输：非极性运输：单一方向刺激（单一方向刺激（单侧光、重力单侧光、重力等）等）横向运输横向运输成熟组织中的成熟组织中的韧皮部韧皮部部位：部位：原因：原因：局限于产生部位（局限于产生部位（根尖、茎尖根尖、茎尖等）等）3.3.运输运输分分布布多多，生生长长快快分分布布少少，生生长长慢慢尖尖端端产生产生生长素生长素感受光刺激感受光刺激尖尖端端以以下下单侧光单侧光ABDC背背光光侧侧向向光光侧侧横向运输（向光侧横向运输（向光侧 背光侧）背光侧）弯曲生长弯曲生
6、长4.4.4.4.向光性的原因向光性的原因向光性的原因向光性的原因二、生长素的生理作用二、生长素的生理作用不直接参与细胞代谢，而是给细胞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传达一种调节代谢的信息促使细胞促使细胞纵向伸长纵向伸长1.1.生长素的生理作用及特点生长素的生理作用及特点（2 2）作用特点作用特点两重性两重性既能促进生长，也能抑制生长。既能促进生长，也能抑制生长。既能促进发芽，也能抑制发芽。既能促进发芽，也能抑制发芽。既能防止落花落果，也能疏花疏果。既能防止落花落果，也能疏花疏果。浓度：浓度：低促进低促进 高抑制高抑制 过高杀死过高杀死 （1 1）作用方式：）作用方式：促
7、进生长的机理：促进生长的机理：不同植物细胞成熟情况和器官种类及植物种类不同植物细胞成熟情况和器官种类及植物种类对生长素敏感性不同对生长素敏感性不同器官：器官：细胞：细胞：植物种类：植物种类：根根 芽芽 茎茎幼嫩衰老幼嫩衰老双子叶植物双子叶植物单子叶植物单子叶植物2.2.生长素作用生长素作用的的原理在生产上的应用原理在生产上的应用现象：现象：植物植物顶芽顶芽生长占优势，生长占优势，侧芽侧芽生长受抑制生长受抑制形成原因：形成原因：去掉顶芽去掉顶芽顶芽顶芽产生产生生长素生长素侧芽侧芽极性运输极性运输侧芽生长素多，抑制生长侧芽生长素多，抑制生长顶芽生长素少，促进生长顶芽生长素少，促进生长导致导致实例一
8、实例一 顶端优势顶端优势应用：应用：果树剪枝、茶树摘心、棉花打顶等果树剪枝、茶树摘心、棉花打顶等 解除方法：解除方法：A AB BC CD D根部：根部：生长素浓度：生长素浓度：A BA B生长速度：生长速度：A BA B茎部：茎部：生长素浓度：生长素浓度：C DC D生长速度：生长速度：C DC D 实例二实例二 根的向地性和茎的背地性根的向地性和茎的背地性生长素类似物及其应用生长素类似物及其应用1.1.促进扦插的枝条生根促进扦插的枝条生根2.2.促进果实发育促进果实发育诱导单性结实，形成无籽果实诱导单性结实，形成无籽果实培养无籽果实：培养无籽果实：花蕾期、去雄、喷洒生长素类似物花蕾期、去雄
9、、喷洒生长素类似物3.3.防止叶片、花、果实的脱落防止叶片、花、果实的脱落4.4.探索探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度（1 1）实验原理）实验原理不同浓度生长素类似物对插条生根影响程度不同不同浓度生长素类似物对插条生根影响程度不同在在最适浓度最适浓度下插条生根数量最多，生长最快下插条生根数量最多，生长最快（2 2）实验过程）实验过程生长良好、粗细长短大致相同生长良好、粗细长短大致相同所选枝条带芽的数量和饱满程度相同所选枝条带芽的数量和饱满程度相同扦插时，去除成熟叶片，保留芽和幼叶，有利于插枝成活扦插时，去除成熟叶片，保留芽和幼叶，有利于插枝成活芽
10、和幼叶能产生芽和幼叶能产生生长素生长素促进生根；促进生根；去除成熟叶片可去除成熟叶片可降低蒸腾作用降低蒸腾作用原因：原因：选取合适的实验材料：选取合适的实验材料：实验注意：实验注意：处理扦插枝条的方法处理扦插枝条的方法浸泡法：浸泡法：沾蘸法：沾蘸法：浓度较低浓度较低浓度较高浓度较高实验的测量指标实验的测量指标枝条生根数目枝条生根数目生根长度生根长度三、其他植物激素三、其他植物激素 植物激素的种类和作用植物激素的种类和作用幼嫩的芽、叶和发育幼嫩的芽、叶和发育中的种子中的种子种类种类种类种类合成部位合成部位合成部位合成部位主要作用主要作用主要作用主要作用生长素生长素生长素生长素幼芽、幼根和未成熟幼
11、芽、幼根和未成熟的种子的种子促进细胞伸长，植株增高促进细胞伸长，植株增高,促进促进种子萌发和果实发育种子萌发和果实发育赤霉素赤霉素赤霉素赤霉素促进细胞分裂、组织分化促进细胞分裂、组织分化延缓衰老延缓衰老主要是根尖主要是根尖细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素抑制细胞分裂抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰促进叶和果实的衰老和脱落老和脱落抑制种子萌发，促进休眠。抑制种子萌发，促进休眠。根冠、萎蔫的叶片等根冠、萎蔫的叶片等脱落酸脱落酸脱落酸脱落酸植物体各个部分植物体各个部分促进果实成熟促进果实成熟乙烯乙烯乙烯乙烯促进生长、生根、发芽；促进生长、生根、发芽；促进果实发育促进果实发育 在植物的生长发育和
12、适应环境变化的过程中，各种植物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。节。由上面的例子，请大家看看能得出什么结论呢？由上面的例子，请大家看看能得出什么结论呢？科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现，低科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现，低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，值时，就会促进切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的
13、作用。反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。二、植物激素之间的关系二、植物激素之间的关系1 1、调节植物生长、调节植物生长植物体生长植物体生长细胞生长、体积增大细胞生长、体积增大细胞分裂、数目增多细胞分裂、数目增多细胞分裂素细胞分裂素纵向伸长纵向伸长生长素生长素赤霉素赤霉素促进促进促进促进协同作用协同作用2 2、对细胞分裂、叶片衰老的影响、对细胞分裂、叶片衰老的影响细细胞胞分分裂裂细胞分裂素细胞分裂素脱落酸脱落酸促进促进抑制抑制器器官官衰衰老老抑制抑制促进促进拮抗作用拮抗作用3 3、对种子萌发、对种子萌发种子处于休眠状态，哪种激素起作用？种子处于休眠状态，哪种激素起作用？打破种子休眠，农
14、业生产常用哪种激素打破种子休眠，农业生产常用哪种激素？脱落酸脱落酸赤霉素赤霉素二者是拮抗作用二者是拮抗作用 激素调节只是植物生命活动调节的一部分，激素调节只是植物生命活动调节的一部分，只是其中的一种调节方式只是其中的一种调节方式。植物的生长发育过程，在根本上是植物的生长发育过程，在根本上是基因组在基因组在一定时间和空间上程序性表达一定时间和空间上程序性表达的结果。的结果。激素调节在其中起着重要的作用。激素调节在其中起着重要的作用。人人工工合合成成的的化化学学物物质质，生生理理作作用用与与生生长长素素类类似似，属属于于植植物物生生长长调调节节剂剂，如如-萘萘乙乙酸酸（NAANAA）、）、2 2、
15、4-D4-D）等。等。植物生长调节剂：植物生长调节剂：优点：优点：容易合成、原料广泛、效果稳定等容易合成、原料广泛、效果稳定等生长素的相关实验设计方法生长素的相关实验设计方法(1)(1)验证尖端产生生长素验证尖端产生生长素实验组：取放置过胚芽鞘尖实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图甲所示如图甲所示)。对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图乙所示如图乙所示)。向右弯曲生长向右弯曲生长不生长不弯曲不生长不弯曲(2)(2)验证胚
16、芽鞘生长部位在尖端下面一段验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段方法一：云方法一：云母片法母片法a a实验组：在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云实验组：在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片母片(如图甲所示如图甲所示)。b b对照组：胚芽鞘不进行处理对照组：胚芽鞘不进行处理(如如图乙所示图乙所示)。不生长不生长生长生长(3)(3)验证生长素的横向运输发生在尖端验证生长素的横向运输发生在尖端实验操作实验操作实验现象：实验现象：a a直立生长直立生长b b、c c向光源生长向光源生长(4)(4)验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输学下端运输实验操作实
17、验操作实验现象：实验现象：向右弯曲生长向右弯曲生长不生长不弯曲不生长不弯曲向性运动的处理方法及结果分析向性运动的处理方法及结果分析遮盖法遮盖法直立生长直立生长向光生长向光生长向性运动的处理方法及结果分析向性运动的处理方法及结果分析暗箱暗箱法法直立生长直立生长向光生长向光生长向性运动的处理方法及结果分析向性运动的处理方法及结果分析插入插入法法向右生长向右生长直立生长直立生长向光生长向光生长向光生长向光生长向性运动的处理方法及结果分析向性运动的处理方法及结果分析移植移植法法直立生长直立生长 向左生长向左生长a=b+ca=b+cbcbc向性运动的处理方法及结果分析向性运动的处理方法及结果分析旋转旋转法法直立生长直立生长向光生长向光生长 向小孔生长向小孔生长向心生长向心生长