植物生命活動調(diào)節(jié)

1、植物生命活動的調(diào)節(jié),一、生長素的發(fā)現(xiàn),分析本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)、自變量、因變量、無關(guān)變量,苗尖端是感光部位。 推論：有某種化學(xué)物質(zhì)從苗尖端傳遞到了下面,分析本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)、自變量、因變量、無關(guān)變量,的確有速算 化學(xué)物質(zhì)由苗尖端向下傳遞,分析本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)、自變量、因變量、無關(guān)變量,苗尖中確實(shí)存在一種能夠促進(jìn)生長的化學(xué)物質(zhì),(1)上述一系列實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出生物科學(xué)研究的基本思路：發(fā)現(xiàn)問題提出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明得出結(jié)論。 (2)多數(shù)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了對照原則。 (3)感受光刺激的是苗尖端，而向光彎曲的是尖端下面的一段。 (4)生長素的產(chǎn)生不需要光，有光無光均可產(chǎn)生。 (5)瓊脂等不能感光，不會影響生長素的運(yùn)輸和傳遞，而云母

2、片、玻璃等則會阻礙生長素的運(yùn)輸。 (6)生長素最早是從人尿中分離出來的，這是由于人體內(nèi)缺乏 分解生長素的酶，不能將隨食物進(jìn)入人體的生長素分解。,二、,1.暗盒開孔類,2云母片插入類,向右彎曲生長；直立生長；向光彎曲生長；向左彎曲生長。,3切割移植類,直立生長；向左彎曲生長；：abc，bc(a、b、c為瓊脂塊中生長素含量)；向右彎曲生長。,4錫紙遮蓋類,5旋轉(zhuǎn)類,向中央彎曲生長；直立生長；向開孔處彎曲生長。,6幼苗橫置類,根向下彎曲生長；莖向上彎曲生長；向左彎曲生長。 7失重類 幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但因無重力作用而失 去了根的向重力性和莖的負(fù)向重力性。,定時(shí)檢測： 2(2009廣東高

3、考)在5個(gè)相同的瓊脂塊上分 別放置15個(gè)水稻胚芽鞘尖端，幾小時(shí)后 將這些瓊脂塊分別緊貼于5個(gè)切去尖端的 胚芽鞘切面一側(cè)，經(jīng)暗培養(yǎng)后，測定胚芽 鞘彎曲角度(如圖所示)。正確的結(jié)果是 (),4(2010余杭月考)對胚芽鞘進(jìn)行如下圖的實(shí)驗(yàn)，其 中旋轉(zhuǎn)均為勻速旋轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn) 、 裝置仍停止在如圖位置，則四個(gè)胚芽鞘的生長方 向依次是 (),AB C D,解析：中胚芽鞘旋轉(zhuǎn)，則胚芽鞘尖端四周都能接受到光的刺激，但是旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力會導(dǎo)致生長素在外側(cè)分布多，因此停留在如圖位置時(shí)，向右彎曲生長；暗箱不動，有單側(cè)光從左邊射入，但是胚芽鞘旋轉(zhuǎn)使胚芽鞘的尖端各部位都能均勻接受單側(cè)光，因此直立生長不

4、彎曲；由于生長素的運(yùn)輸受重力影響，因此B中的生長素比A多，故右側(cè)生長比左側(cè)快，向左彎曲生長；旋轉(zhuǎn)后A、B中生長素一樣多，因此左右生長一樣快，直立生長。,答案：D,三、 生長素的產(chǎn)生及運(yùn)輸,1.產(chǎn)生 （1）主要合成部位：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。 （2）形成：色氨酸經(jīng)一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素。 2.運(yùn)輸方向 （1）極性(軸向)運(yùn)輸 生長素只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，而不能由形態(tài)學(xué)下端向形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸。,(2)橫向運(yùn)輸：在單側(cè)光或重力作用下還可以引起生長素在莖、根等處的橫向運(yùn)輸。這種運(yùn)輸往往與單方向刺激有關(guān)。如下圖： A、B為極性運(yùn)輸，C、D為重力作用下的橫向運(yùn)輸。 提醒 極性運(yùn)輸一般情況下

5、都能發(fā)生，但橫向運(yùn)輸需要一定的外界條件(如單方向刺激等)，生長素的分布不均主要與橫向運(yùn)輸有關(guān)。,3.運(yùn)輸?shù)姆绞剑?主動轉(zhuǎn)運(yùn) 下列現(xiàn)象可說明生長素的運(yùn)輸是一種主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程： （1）雖然側(cè)芽處的生長素濃度高于頂芽，但生 長素仍可以由頂芽向側(cè)芽運(yùn)輸。 （2）氧氣濃度影響生長素的運(yùn)輸，氧氣用于需 氧呼吸，由此可以判斷生長素的運(yùn)輸需要消耗 ATP，屬于主動轉(zhuǎn)運(yùn)。,4.生長素的生理作用,（1）作用機(jī)理：促進(jìn)細(xì)胞縱向伸長。,（2）作用特點(diǎn)兩重性,生長素對根和莖的生長，都是低濃度促進(jìn)生長，高濃度抑制生長。 植物的不同部位對相同濃度的生長素有不同的反應(yīng)，對生長素的敏感程度：根芽莖。,生長素對根、芽、莖都有一個(gè)促

6、進(jìn)生長的最適濃度，當(dāng)生長素的濃度超過該濃度后，促進(jìn)作用逐漸減弱，當(dāng)濃度超過一定臨界值時(shí)，對生長起抑制作用。,(3)生長素的生理作用特點(diǎn)兩重性的實(shí)例,頂端優(yōu)勢 a.含義：植物頂端優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象。 b.原因：頂芽產(chǎn)生 的生長素向下運(yùn)輸， 積累在近頂端的側(cè) 芽部位，抑制該部 位側(cè)芽生長。 c.解除：去掉頂芽， 側(cè)芽部位的生長素 來源受阻，濃度降 低，抑制作用被解除。,根的正向地性,重力生長素分布不均(近地面生長素濃度高，背地面生長素濃度低，即CA)生長不均(根的近地面生長受抑制，背地面生長快)根的正向地性。,下列有關(guān)植物激素調(diào)節(jié)的敘述，正確的是 () 可利用適宜濃度的赤霉素促進(jìn)細(xì)胞伸

7、長，使植物增高 在植物組織培養(yǎng)中生長素和細(xì)胞分裂素的不同配比會影 響組織分化 使同種植物的扦插枝條產(chǎn)生相同生根效果的2,4D濃度相同 在太空失重狀態(tài)下植物激素不能進(jìn)行極性運(yùn)輸，根失去了向地生長的特性 A B C D,A,某研究小組探究避光條件下生長素濃度對燕麥胚芽鞘生長的影響。胚芽鞘去頂靜置一段時(shí)間后，將含有不同濃度生長素的瓊脂塊分別放置在不同的去頂胚芽鞘一側(cè)，一段時(shí)間后測量并記錄彎曲角度()。圖1為實(shí)驗(yàn)示意圖。圖2曲線中能正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是 (),Aa Bb Cc Dd,B,隨堂檢測5.,適宜濃度的生長素能促進(jìn)扦插的枝條生根。在不同濃度的生長素溶液中，扦插枝條生根的情況不同。,配制梯度溶液

8、：配制一系列濃度梯度的2,4D溶液(0.2、0.4、 0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL)(其他試劑也可) 操縱變量實(shí)驗(yàn)：將新剪下的長勢相當(dāng)?shù)闹参镏l分成9組， 將插條的基部分別放在上述不同濃度的2,4D溶液 中浸泡幾個(gè)小時(shí)，均置于適宜的環(huán)境中 觀察并記錄結(jié)果：一段時(shí)間后觀察插條的生根情況 分析結(jié)果得出結(jié)論,(1)本實(shí)驗(yàn)中，取材、處理時(shí)間、蒸餾水、光照、溫度、通氣 狀況等都屬于無關(guān)變量。無關(guān)變量在實(shí)驗(yàn)中的處理要采用 等量性的原則。如用相同的花盆，選用相同的植物材料等。 (2)配制生長素類似物溶液時(shí)，濃度梯度要小，組別要多。 (3)在確定了最適濃度的大致范圍后，可在此范圍內(nèi)利用更小

9、濃度梯度的一系列溶液以獲得更精確的最適濃度范圍。,2.結(jié)果分析 （1）不能生根：用多種不同濃度的2,4-D溶液 浸泡，插枝不能生根，主要有以下幾種可能： 枝條所帶葉片較多，蒸騰作用過強(qiáng)，失水太多。 枝條幼芽、幼葉保留較多，本身合成一定濃度的生長素，浸泡使形態(tài)學(xué)下端處于高濃度的抑制狀態(tài)。 配制的營養(yǎng)液缺乏營養(yǎng)元素或缺氧。 沒有分清形態(tài)學(xué)的上下端。 （2）生根過少：2,4-D溶液濃度過高或過低導(dǎo)致生根過少，所以配制2,4-D溶液時(shí)，濃度梯度要密一些，組別要多一些。組別少、梯度疏是導(dǎo)致生根過少的主要可能原因之一。,(2009安徽高考)某生物興趣小組調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在黃瓜幼苗期噴灑一次乙烯利溶液(10020

10、0 mgL1)，可促進(jìn)多開雌花，提高黃瓜產(chǎn)量。但乙烯利濃度低于或高于這個(gè)范圍時(shí)，其作用效果尚不清楚。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究乙烯利濃度對黃瓜開雌花數(shù)量的影響。 材料用具：23片真葉的盆栽黃瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300 mgL1)、蒸餾水、噴壺,定時(shí)檢測,解析要探究乙烯利的作用效果，要注意從較低濃度(小于100 mgL1)、適宜濃度(100200 mgL1)和較高濃度(大于200 mgL1)三個(gè)范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。,答案(2)用蒸餾水稀釋乙烯利溶液，配制成4種濃度(要求在0100 mgL1、100200 mgL1、200300 mgL1三個(gè)區(qū)間各至少取一種濃度) (3)取等量上述各濃度乙烯利溶液，用噴壺分別

11、噴灑各組黃瓜幼苗一次 (4)各組雌花數(shù)(或各組每株平均雌花數(shù)) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：如配制的濃度為0、50、150、250 mgL1，折線圖為,要求在橫坐標(biāo)上注明上述(2)配制的濃度,五、其它植物激素,2植物激素的綜合作用 在植物生長發(fā)育的過程中，任何一種生理活動都不是 受單一激素控制的，而是多種激素相互作用的結(jié)果。 這些激素之間，有的是相互促進(jìn)的，有的是相互拮抗的。 (1)相互促進(jìn) 促進(jìn)果實(shí)成熟：乙烯、脫落酸。 促進(jìn)植物生長：細(xì)胞分裂素、生長素。 誘導(dǎo)愈傷組織分化成根或芽：生長素、細(xì)胞分裂素。 延緩葉片衰老：生長素、細(xì)胞分裂素。 促進(jìn)果實(shí)坐果和生長：生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素。,(2)相互拮抗 頂

12、端優(yōu)勢：生長素促進(jìn)頂芽生長，細(xì)胞分裂素和赤霉 素都促進(jìn)側(cè)芽生長。 雌雄花的分化：生長素使雌花增加，赤霉素促進(jìn)雄花 形成。 調(diào)節(jié)氣孔的開閉：細(xì)胞分裂素促進(jìn)氣孔張開，脫落酸 促使氣孔關(guān)閉。 防止器官脫落：生長素抑制花朵脫落，脫落酸促進(jìn)葉、 花、果的脫落。 種子發(fā)芽：赤霉素、細(xì)胞分裂素促進(jìn)，脫落酸抑制。 葉片衰老：生長素、細(xì)胞分裂素抑制，脫落酸促進(jìn)。,典例分析,六、植物激素及其類似物的應(yīng)用,(1)生長素及其類似物在實(shí)踐中的應(yīng)用,(2)其他植物激素及其類似物的應(yīng)用 用乙烯利催熟鳳梨； 用一定濃度的赤霉素溶液處理蘆葦幼苗，就可以使其 纖維長度增加50%左右； 用赤霉素處理大麥種子，無須發(fā)芽就可以產(chǎn)生大量

13、的 淀粉酶，這樣就可以簡化工藝、降低啤酒的生產(chǎn)成本。 用一定濃度的生長素類似物溶液補(bǔ)救因花粉發(fā)育不良 或暴風(fēng)雨襲擊影響受粉而對瓜果類作物所帶來的產(chǎn)量下 降，但該措施不可用于挽救以收獲種子為目標(biāo)的各種糧 食作物或油料作物的減產(chǎn)問題(因種子的形成須以雙受精 作前提)。,七、辨析,(1)與生長素易混淆的兩種化合物 生長素與動物生長激素： 植物生長素為吲哚乙酸，由 植物體生命活動旺盛的部位產(chǎn)生，無專門的腺體；動物 生長激素為蛋白質(zhì)，由垂體分泌，經(jīng)體液運(yùn)輸。但兩者 都具有微量高效的特點(diǎn)。 生長素與秋水仙素： 前者為植物激素，后者為植物次 生代謝產(chǎn)物生物堿；前者可促進(jìn)植物的生長，促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，后者則抑制植

14、物有絲分裂中紡錘體的形成。,(2)動、植物激素的異同 不同點(diǎn)： 動物激素一般由專門的內(nèi)分泌腺分泌，植物激 素?zé)o專門的內(nèi)分泌腺，而是由植物體一定部位產(chǎn)生。 相同點(diǎn)： a動、植物激素均具有微量、高效性。 b動、植物激素都是由產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?靶器官 或靶細(xì)胞)而發(fā)揮作用。 c激素通過改變細(xì)胞代謝而發(fā)揮作用。,(3)單性結(jié)實(shí)和無子果實(shí) 自然情況下，果實(shí)一般是在子房受粉受精后發(fā)育而成的。 如果由于人為或自然因素的影響，沒有發(fā)生受精現(xiàn)象，此 時(shí)由子房發(fā)育成果實(shí)的過程叫單性結(jié)實(shí)。單性結(jié)實(shí)是產(chǎn)生 無子果實(shí)的原因之一。,請回答下列有關(guān)赤霉素的問題： (1)赤霉素有促進(jìn)細(xì)胞分裂的作用。用適宜濃度的赤霉素處

15、理植物芽尖細(xì)胞，其細(xì)胞周期的_期明顯變短，此時(shí)期分子水平上所發(fā)生的變化主要是_和_。,(2)植物體內(nèi)赤霉素的合成主要在未成熟的種子、幼根和幼芽等_的部位。用赤霉素多次噴灑水稻植株后，引起其生長速度過快，將導(dǎo)致稻谷產(chǎn)量_。,由圖分析可知，一定濃度的CaCl2溶液對細(xì)胞壁的伸展起_作用；加入赤霉素溶液的時(shí)間在圖中的_(A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn))。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)分析赤霉素促進(jìn)莖伸長的可能原因是_。,(3)赤霉素促進(jìn)莖的伸長主要與細(xì)胞壁的伸展性有關(guān)。有人進(jìn)行了CaCl2和赤霉素對某植物種子胚軸生長速率影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。,答案(1)分裂間DNA復(fù)制有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 (2)生長旺盛降低 (3)抑制B點(diǎn)赤霉素降低了細(xì)胞壁上Ca2的濃度,隨堂高考 1(2009廣東高考)在黑暗條件下，細(xì)胞分裂素可延緩成熟綠 葉中葉綠素的降解，表明細(xì)胞分裂素能 () A延緩葉片變黃 B促進(jìn)葉片衰老 C在成熟的葉肉細(xì)胞中合成 D獨(dú)立調(diào)節(jié)葉綠素降解的生理過程,解析：由題意可知，細(xì)胞分裂素可延緩葉綠素分解，因此可以延緩葉片變黃。,答案：A,3(2009海南高考)現(xiàn)有與某種植物種子萌發(fā)有關(guān)的4組實(shí)驗(yàn) 處理如下表。,下列組合不能達(dá)到相應(yīng)目的的是 () A僅做組與組實(shí)驗(yàn)，