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1、稳态与环境第三章 植物的激素调节第一节 植物生长素的发现与胚芽鞘生长相关的四个关键点1)“刺激物”（生长素）产生部位尖端2)作用部位尖端下段伸长区3)作用原理促进细胞伸长4)胚芽鞘感光部位尖端植物激素（1 ） 概念：由植物体内产生，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。（2 ） 植物激素的主要特征1）一定部位产生：它是植物在生活过程中由一定部位的细胞形成的代谢产物，无专门的内分泌器官。2）可移动： 从产生部位运送到作用部位， 移动的方式和速度因植物激素种类的不同而不同，也随植物种类的器官特性的不同而不同。3）低浓度有调节作用。4）高效性：在植物体内含量极少，调节
2、作用很大。（3 ） 常见的植物激素生长素（吲哚乙酸IAA）、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。植物的向光性在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。植物向光性的原因分析1 ） 四周均匀光照或无光 尖端产生生长素T均匀向下运输T尖端以下部位生长素浓度分布均匀T生长均匀f 直立生长。（2）单侧光照射单侧光引起生长素分布不均匀，进而导致生长不均匀。如图所示，单侧光胚芽鞘尖端牛长壽（向光侧背光侧）一T生长素含量一生长素从到、从到 一伸长区生长素含量一生长 不均匀（背光侧快）一向光弯曲生长。（3）结论向光性产生的内因是生长素分布不均匀，导致生长不均匀，外因是单侧光照射。植物向光性生长的意
3、义：向光性可使植物的茎叶处于最适宜利用光能的位置，有利 于接受充足的阳光而进行光合作用。植物的向性运动（1）向光性：茎的向光性、根的背光性。（2）向地性：根的向地性。（3）背地性：茎的背地性。(4) 向水性：根对水的感受部位是根尖，有向水源生长的趋势，表现为向水性。(5) 向肥性：根的向肥性。当植物生长在一侧肥力充足、另一侧肥力不充足的条件下， 肥力充足的一侧的根生长得明显发达，从而说明根的生长具有向肥性。(6) 向触性：植物器官在接触到物体时而产生的方向性反应。这个方向性反应是因生长 改变所造成的，例如豆科的卷须接触绕物后会产生缠绕反应。分析植物向性运动的常用方法实验处理方法時金开孔类器料龙
4、生长JLLLl 向尢弯曲生kfl)云母片捕人类it ft刊牌严-1L-LL 鬲向光弯曲生长 实验处理方法1TA八f畀Or切割移植类C-一B-a b-EI3nc3(c(a.b.c为琼脂块中生长向右疔曲成氏ft*兀_ ft / 生长；Jl向光弯曲生长域转类4 卫）向中央穹曲生长V幼苗横1&类（!*b生长索浓度tab，cd幼苗移到定空后夷向允性仍保阳. 但失iftti的向亜力性和裟的卄向亚力性生长素的合成（1）合成部位主要在幼嫩的芽、叶、和发育中的种子。（2）合成过程色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。生长素的运输（1）极性运输生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输。生长素极性运输
5、 方向不会随植物形态学上端与形态学下端地理位置的改变而改变。（2）横向运输生长素在一些细胞分裂特别旺盛的部位也可进行横向运输，但需要有外界的单向刺 激条件（如重力、单侧光等）。（3）非极性运输在成熟组织的韧皮部中，生长素能进行非极性运输。（4）生长素运输方式主动运输一一既需膜载体，又需消耗能量（与呼吸状况有关）。其证据如下:1) 尽管侧芽处的生长素浓度比顶芽处生长素浓度高， 但顶芽产生的生长素仍能 源源不断地逆浓度梯度由顶芽运往侧芽， 即生长素可逆浓度梯度运输， 只有 主动运输才能逆浓度梯度运输；2) 实验证明： 在缺氧时， 生长素的运输受到影响，这充分说明生长素的运输是 一种消耗 ATP 的
6、主动运输过程。生长素的分布(1 ) 分布部位：集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根的分生组织、发育中 的种子和果实等。(2) 含量特点：1 )产生部位v积累部位，如顶芽v侧芽、分生区v伸长区；2) 生长旺盛的部位衰老部位，如幼根老根。第二节 生长素的生理作用生长素的生理作用作用方式生长素在植物体内起作用的方式和动物体内的激素相似，它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。作用特点研究发现，生长素的作用表现出两重性：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。( 1 ) 生长素浓度1 ) 在低浓度范围内促进植物生长， 在此范围
7、内有一个最适浓度， 在最适浓度以下，浓度越高，促进作用越强。2 ) 在高浓度范围内抑制植物生长，且在此范围内，浓度越高，抑制作用越强。( 2 ) 植物细胞的成熟情况幼嫩的细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝。植物不同器官对生长素的敏感性同一植物的不同器官对生长素的需求不同， 同一浓度的生长素作用于不同器官上， 引起的生 理功效也不同。根最敏感，茎的敏感性较差， 芽的敏感性介于根与茎之间， 三者的最适浓度 大小顺序为：茎芽根。不同种类的植物对生长素的敏感度 不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感度高。根据此原理, 可以用一定浓度的生长素类似物溶液杀死单子叶农作物农田中的双子
8、叶杂草。生长素的作用曲线分析（1） 生长素作用具有两重性1）当生长素浓度小雨i时均为“低浓度”，高于i时才会抑制植物生长称为“高浓度”。2）曲线中的0H段表明：随生长素浓度增高，促进生长作用增强。3）曲线HC段表明：随生长素浓度增高，促进生长作用减弱，但仍为促进生长。4）H点表示促进生长的最适浓度为g。5）C点表示促进生长的“阈值”，即大于C点的生长素浓度，将会抑制植物生长。不同器官对生长素的敏感程度不同1）不同浓度的生长素作用于同一器官上，引起的生理效应不同（促进效果不同或 抑制效果不同）。2）同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理效应也不同，这是因为不同 的器官对生长素的敏感性不同（
9、敏感性大小：根芽茎），也说明不同器官 正常生长要求的生长素浓度不同。3）曲线在A 、B、C点以上的部分体现了不同浓度生长素对不同器官具有不 同的促进效果，而且 A、B、C三点代表最佳促进效果点。4） “高浓度”生长素是指分别大于A 、B、C点对应的浓度，“低浓度”是 指分别小于A 、B 、C 点对应的浓度。5）不要将AA 、BB、CC段理解为抑制阶段，这阶段仍体现了生长素的促进 作用，只是促进作用逐渐降低。顶端优势及其机制分析（1）概念：植物的顶芽优先生长、而侧芽生长受到抑制的现象。（2）原因：顶芽产生的生长素向下运输，纸条上部的侧芽附近生长素浓度较高，侧芽生 长受到抑制。（3）解除方法：去掉
10、顶芽。（4）应用：适时摘除棉花的顶芽、果树剪枝等。根的向地性、茎的背地性（1） 现象：幼苗的根表现为向地生长，茎表现为背地生长。（2） 茎的背地性和根的向地性原因1）根对生长素比茎敏感2）地心引力引起生长素的横向运输：远地侧运往近地侧即生长素在D、B侧分布较多，在 A、C侧分布较少；由于生长素的敏感度是根 大于茎，故同样的浓度对根起抑制作用，对茎来说则起促进作用。第三节 其他植物激素其他植物激素的种类和作用国际公认的植物激素主要有五大类，它们分别是：生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等，赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯的合成部位、存在较多的部位 和生理功能如下表所示。激
11、素名称合成部位分布生理作用赤霉素主要是幼芽、幼根和未成熟的种子普遍存在于植物体 内、主要分布于未成 熟的种子、幼芽、幼 根等幼嫩的组织和器 官1 ）促进细胞伸长，从 而引起茎秆伸长和植 株增高2 ）促进种子 萌发和果实发育细胞分裂素主要是根尖正在进行细胞分裂的部位1）促进细胞分裂2） 诱导芽的分化，延缓 叶片的衰老脱落酸根冠和萎焉的叶片普遍存在于植物体 内，将要脱落和进入 休眠的器官和组织中 较多1）是重要的生长抑制 齐山能抑制植物细胞 的分裂和种子萌发2）促进叶和果实的衰 老和脱落乙烯植物体的各个部位广泛存在于植物体， 成熟的果实中含量更 多1）促进果实成熟2） 促进叶片和果实脱落激素间的相
12、互作用（1） 相互促进作用1)促进植物生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素2)延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。3)诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。4)促进果实成熟：脱落酸、乙烯。5)调节种子发芽：赤霉素、脱落酸。6)促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。相互拮抗作用1)顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素则促进侧芽生长。2)调节器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。4)调节气孔的开闭：细胞分裂素素锦气孔张开，脱落酸促进气孔关闭。植物生长调节剂及其应用含义人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂。 植物生长调节剂 是各种天然植物激素的人工合成物质，它包含着生长素类似物等。优点植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、作用效果稳定、作用时间较长等优点。应用实例(1) 用GA (赤霉素类)打破萬苣、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。(2) 用 NAA 促进甘薯、黄杨、葡萄的生根；对棉花进行保花保果，防止脱落。(3) 用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化；促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。( 4) 施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。( 5) 用生长素类似物培育无籽果实或作为除草剂。