生物植物的激素调节-课件

生物植物的激素调节一、植物激素的概念 由植物体内合成的由植物体内合成的(内生性内生性),能从产生能从产生部位运输到作用部位部位运输到作用部位（可移动性）（可移动性），对植物，对植物体的生长发育有显著的调节作用的微量有机体的生长发育有显著的调节作用的微量有机物物（微量高效性）（微量高效性），统称为植物激素。，统称为植物激素。植物激素植物的向性运动植物的向性运动茎、叶的向光性茎、叶的向光性 根的向地性。根的向地性。更好习惯环境更好习惯环境如何调节如何调节动物动物植物植物体内合成、从产生部位运到作用部位体内合成、从产生部位运到作用部位,并并对植物体生命活动产生显著调节作用对植物体生命活动产生显著调节作用 由内分泌细胞由内分泌细胞(内分泌腺内分泌腺)产生产生,释放进体液释放进体液信号作用信号作用 微量高效有机物微量高效有机物激素激素区别区别胚芽鞘在单侧光下胚芽鞘在单侧光下弯向光源生长弯向光源生长一、植物生长素的发现一、植物生长素的发现 胚芽鞘在单侧光下胚芽鞘在单侧光下弯向光源生长弯向光源生长生长但不弯曲生长但不弯曲不生长也不弯曲不生长也不弯曲达尓文的向光性实验达尓文的向光性实验第第1 1组组第第2 2组组第第3 3组组第第4 4组组提出提出:达尔文的实验达尔文的实验(1880(1880年年)12:12:植物向光性与尖端有关植物向光性与尖端有关34:34:植物的感光部位在尖端植物的感光部位在尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端受受单侧单侧光光刺激后刺激后,向下向下面的面的伸长区伸长区传递传递“某种某种影响影响”，造成伸长，造成伸长区区背光面比向光面背光面比向光面生长快生长快，从而使胚，从而使胚芽鞘出现向光性弯芽鞘出现向光性弯曲。曲。鲍森鲍森詹森与拜尔实验詹森与拜尔实验 胚芽鞘尖端产生的影响胚芽鞘尖端产生的影响可可透过琼脂片透过琼脂片 传递给下部。传递给下部。胚芽鞘的弯曲生长是因为胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的尖端产生的 影响在其下部分布不均匀影响在其下部分布不均匀造成的。造成的。詹森结论詹森结论:拜尔结论：拜尔结论：19281928年年,温特的实验温特的实验朝朝对侧弯曲对侧弯曲生长生长不生长也不生长也不弯曲不弯曲 1931 1931年年,科学家从人尿中分离出具有生长科学家从人尿中分离出具有生长素效应的物质素效应的物质-吲哚乙酸吲哚乙酸(IAA)(IAA)。19461946年才从年才从高等植物中分离出生长素。并确认是高等植物中分离出生长素。并确认是IAAIAA。温特的实验温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的实是一种化学物质引起的,温特把这种物温特把这种物质命名为质命名为生长素生长素。这些由这些由植物体内产生植物体内产生,从从产生部位产生部位运运输到输到作用部位作用部位,对植物的生长发育具有对植物的生长发育具有显显著影响著影响的的微量有机物微量有机物，称为植物激素。，称为植物激素。生长素发现的经典实验结论生长素发现的经典实验结论感光部位感光部位:生长素产生部位：生长素产生部位：弯曲部位：弯曲部位：生长素运输方向：生长素运输方向：生长素在体内含量：生长素在体内含量：植物激素来源：植物激素来源：微量微量体内一定部位合成体内一定部位合成胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端尖端下部的伸长区尖端下部的伸长区形态学上端形态学上端下端下端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端对植物向光性的解释对植物向光性的解释 单侧光照射导致生长素在向光侧和背光单侧光照射导致生长素在向光侧和背光侧侧分布不均匀分布不均匀。生长素在背光侧比向光侧分生长素在背光侧比向光侧分布多布多,引起两侧的生长不均匀，从而造成向引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。光弯曲。合成部位合成部位分布分布运输特点运输特点含量含量作用特点作用特点成分成分主要是主要是幼嫩芽、叶和发育中的幼嫩芽、叶和发育中的种子种子。微量微量显著显著有机物有机物相对集中地分布相对集中地分布生长旺盛的部位生长旺盛的部位,如胚如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。发育中的种子和果实等。极性运输极性运输(在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中只能从形态学上端运输到形态学下端只能从形态学上端运输到形态学下端)二、生长素的产生、运输和分布二、生长素的产生、运输和分布运输运输:形态学上端到下端形态学上端到下端(极性运输极性运输)含生长素的琼脂块含生长素的琼脂块生长素含量生长素含量 50%50%13%87%光光光光胚芽鞘胚芽鞘尖端尖端琼脂块琼脂块在胚芽鞘尖端在胚芽鞘尖端,生长素的运输方向？生长素的运输方向？云母片云母片在单侧光的作用下在单侧光的作用下,生长素在尖端能够生长素在尖端能够横向运输即从向光一侧向背光一侧运输横向运输即从向光一侧向背光一侧运输图图2下部下部重力引起胚芽鞘生长素的重力引起胚芽鞘生长素的横向运输横向运输65%35%图图3运输方式运输方式:主动运输主动运输横向运输横向运输极性运输极性运输(纵向运输纵向运输)生长素生长素运输方向运输方向既能促进生长既能促进生长 ;也能抑制生长也能抑制生长既能既能促进发芽促进发芽;也能也能抑制发芽抑制发芽既能既能防止落花落果防止落花落果;也能也能疏花疏果疏花疏果 三、生长素的生理作用三、生长素的生理作用1 1、生长素的作用表现出两重性、生长素的作用表现出两重性010-1010-810-610-410-2c/molL-1促促进进生生长长抑抑制制生生长长根根芽芽茎茎从上图能够读出哪些信息？从上图能够读出哪些信息？1 1、关于同一器官来说、关于同一器官来说,生长素的功能具有两重性。生长素的功能具有两重性。2 2、不同器官不同器官对生长素的敏感度不相同。对生长素的敏感度不相同。3 3、对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓、对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓 度不相同。度不相同。浓度浓度:低促进低促进 高抑制高抑制 过高杀死过高杀死器官：器官：营养器官比生殖器官敏感营养器官比生殖器官敏感 根根 芽芽 茎茎细胞：细胞：幼嫩细胞敏感幼嫩细胞敏感,衰老细胞迟钝。衰老细胞迟钝。生长素发挥的生理作用会因生长素发挥的生理作用会因浓度浓度、植物细胞的成熟情况植物细胞的成熟情况、器官的种类器官的种类不同不同而有较大的差异。而有较大的差异。概念概念:顶芽顶芽优先生长优先生长,侧芽生长侧芽生长受抑制受抑制。顶芽产生的生长素顶芽产生的生长素 ,大量地积累在侧芽部位，大量地积累在侧芽部位，使侧芽附近使侧芽附近 ，发育受到，发育受到 。去掉顶芽去掉顶芽(摘心摘心)成因成因:解除解除:向下运输向下运输生长素浓度高生长素浓度高抑制抑制生长素两重性举例生长素两重性举例1 1、顶端优势、顶端优势向向下下运运输输顶芽产生生长素侧芽积累过多接着下一页结果结果:A优先生长优先生长BCD受到抑制受到抑制BCDA顶顶端端优优势势原原理理能体现生长素生理作用两重性的生理现象有哪些？能体现生长素生理作用两重性的生理现象有哪些？顶端优势、根的向地性顶端优势、根的向地性茎的向光性、茎的背地性能体现生长素生理作茎的向光性、茎的背地性能体现生长素生理作用的两重性不？用的两重性不？不能不能(1)(1)曲线中曲线中OHOH段表明段表明:(2)(2)曲线中曲线中HCHC段表明：段表明：(3)H(3)H点表示：点表示：随生长素浓度升高随生长素浓度升高,促进促进生长作用加强。生长作用加强。随生长素浓度升高随生长素浓度升高,促进生长作促进生长作用减弱用减弱 促进生长的最适浓度为促进生长的最适浓度为g 茎的背地性茎的背地性(负向地性负向地性)与根的向地性原理与根的向地性原理:茎的背地性茎的背地性根的向地性根的向地性（B B、D D）地地心心引引力力（重力）（重力）背地面背地面少少近地面近地面多多茎茎 慢慢根根 快快茎茎 快快根根 慢慢（A A、C C）010-1010-810-610-410-2c/molL-1促促进进生生长长抑抑制制生生长长根根芽芽茎茎根部根部: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 DABCD 2、茎的背地性与根的向地性原因、茎的背地性与根的向地性原因金榜金榜P151P1511 1、生长素促进扦插枝条生根、生长素促进扦插枝条生根2、生长素类似物农业生产中的应用、生长素类似物农业生产中的应用2 2、生长素促进果实发育、生长素促进果实发育,培育无籽果实培育无籽果实(番茄、黄瓜、辣番茄、黄瓜、辣椒椒)等等3 3、防止落花落果、防止落花落果 农业生产上常用一定浓度的生长素类似农业生产上常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株物溶液喷洒棉株,能够达到保蕾保铃的效果能够达到保蕾保铃的效果4 4、除草剂、除草剂:如如2,4-D2,4-D，适用于麦田、稻田、，适用于麦田、稻田、用高浓度除草剂能抑制双子叶植用高浓度除草剂能抑制双子叶植 物杂草的生长。物杂草的生长。胚珠胚珠种子种子雌蕊授粉雌蕊授粉合成生合成生长素长素胚珠胚珠无种子无种子雌蕊未授粉雌蕊未授粉子房壁子房壁果皮果皮刺激刺激子房壁子房壁果皮果皮施用人工合成施用人工合成一定浓度的生一定浓度的生长素溶液长素溶液正常果实正常果实无子果实无子果实(人工去雄、人工去雄、花蕾期花蕾期)人工合成激素类似物的实例及其原理人工合成激素类似物的实例及其原理 扦插繁殖时扦插繁殖时,保留枝上正在生长的芽或幼叶保留枝上正在生长的芽或幼叶 对不易生根植物在插枝下端涂抹生根粉对不易生根植物在插枝下端涂抹生根粉 棉花摘心、果树修剪、花木整形棉花摘心、果树修剪、花木整形 阻止器官脱落阻止器官脱落(如棉花保蕾保铃如棉花保蕾保铃)措施措施 诱导无籽果实诱导无籽果实 除草剂除草剂 增加分枝增加分枝 提高产量提高产量(1)(1)、概念、概念:人工合成人工合成的对植物的生长发育有调节作的对植物的生长发育有调节作 用的用的化学物质化学物质。容易合成、原料广泛、效果稳定容易合成、原料广泛、效果稳定3、植物生长调节剂的应用、植物生长调节剂的应用(2)(2)、植物生长调节剂的应用、植物生长调节剂的应用用用乙烯利乙烯利催熟凤梨。催熟凤梨。用用一定浓度的赤霉素溶液一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇处理芦苇,能够使其能够使其纤维长度增加纤维长度增加50%50%左右。左右。用用赤霉素赤霉素处理大麦种子，无须发芽就可以产处理大麦种子，无须发芽就可以产生大量的生大量的淀粉酶，如此就可以简化工艺、降淀粉酶，如此就可以简化工艺、降低啤酒的生产成本。低啤酒的生产成本。用用青鲜素青鲜素延长马铃薯、大蒜贮藏期。延长马铃薯、大蒜贮藏期。小小 结结 感受光刺激的部位在胚芽鞘感受光刺激的部位在胚芽鞘向光弯曲部位在向光弯曲部位在单侧光只影响生长素的单侧光只影响生长素的 ,不影响生长素的不影响生长素的生长素在尖端既进行生长素在尖端既进行 ，又进行，又进行 ;而而尖端以下只进行尖端以下只进行生长素运输的方式生长素运输的方式:尖端尖端尖端以下尖端以下尖端以下尖端以下(伸长区伸长区伸长区伸长区)分布分布分布分布合成合成合成合成横向运输横向运输横向运输横向运输 极性运输极性运输极性运输极性运输主动运输主动运输主动运输主动运输极性运输极性运输判断植物幼苗、胚芽鞘判断植物幼苗、胚芽鞘等生长方向等生长方向向右侧弯曲生长向右侧弯曲生长直立生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长向光弯曲生长向光弯曲生长插入插入类类直立生长直立生长向光向光(小孔小孔)弯曲生长弯曲生长暗箱暗箱类类直立生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长遮盖遮盖类类相相 关关 结结 果果图图 解解 条条 件件类别类别胚芽鞘弯曲状况分析胚芽鞘弯曲状况分析类别类别图图 解解 条条 件件相相 关关 结结 果果移植移植类类旋转旋转类类横置横置类类直立生长直立生长向左侧弯向左侧弯曲生长曲生长中中IAAIAA的含的含量量a=b+c,bca=b+c,bc直立生长直立生长向光弯曲向光弯曲生长生长向小孔弯曲生长向小孔弯曲生长茎向心生长茎向心生长,根离心根离心生长生长IAAIAA含量及作用含量及作用:a=b c=d,a=b c=d,都促进水都促进水平生长平生长ab cdab cd，一般认为一般认为acdacd促进生长，促进生长，b b抑制生长抑制生长向光弯曲生长向光弯曲生长直立生长直立生长向光向光弯曲弯曲生长生长不生长不生长不生长不生长单单单单侧侧侧侧光光光光向右向右向右向右弯曲弯曲弯曲弯曲生长生长生长生长直立直立生长生长图图4图图5图图6图图7图图8图图9含生长素含生长素的琼脂块的琼脂块胚芽鞘胚芽鞘锡箔纸锡箔纸切掉胚芽鞘切掉胚芽鞘尖端尖端胚芽鞘胚芽鞘尖端尖端胚芽鞘胚芽鞘尖端下部尖端下部图图10停止生长停止生长停止生长停止生长图图11直立生长直立生长图图12向右弯曲生长向右弯曲生长云母片云母片图图13图图14向圆盘中央弯曲生长向圆盘中央弯曲生长直立生长直立生长胚芽鞘胚芽鞘光光照照光光照照向圆盘中央弯曲生长向圆盘中央弯曲生长直立生长直立生长图图15图图16圆盘圆盘胚芽鞘的长不长与有没有生长素有关胚芽鞘的长不长与有没有生长素有关胚芽鞘的弯不弯与生长素的均不均有关胚芽鞘的弯不弯与生长素的均不均有关植物的胚芽鞘、幼苗等的生长方向与植物的胚芽鞘、幼苗等的生长方向与生生长素的分布情况有关长素的分布情况有关。单侧光单侧光和某些和某些外外力力的作用往往会引起生长素的重新分布的作用往往会引起生长素的重新分布,也就会改变它们原来的生长方向。也就会改变它们原来的生长方向。总结:19261926年年,水稻感染了赤霉菌水稻感染了赤霉菌 植物疯植物疯长长 恶苗病恶苗病将赤霉菌培养基的滤液喷洒稻健康水将赤霉菌培养基的滤液喷洒稻健康水稻幼苗上稻幼苗上 不感染赤霉菌不感染赤霉菌,却有恶苗却有恶苗病的症状病的症状19351935年年,科学家从培养基滤液中分离出科学家从培养基滤液中分离出赤霉素赤霉素(GA)(GA)。其他植物激素及其作用其他植物激素及其作用1 1、赤霉素的发现、赤霉素的发现种种 类类主要生理作用主要生理作用生长素生长素赤霉素赤霉素细胞分裂素细胞分裂素脱落酸脱落酸乙乙 烯烯促进细胞伸长、促进种子萌发、促进细胞伸长、促进种子萌发、果实成熟果实成熟 促进果实的成熟促进果实的成熟促进细胞分裂促进细胞分裂抑制细胞分裂、促进叶、果实抑制细胞分裂、促进叶、果实衰老脱落衰老脱落促进生长、促进生长、促进生根、发芽促进生根、发芽促进生长发育类促进生长发育类:抑制生长发育类：抑制生长发育类：生长素、赤霉素、细胞分裂素生长素、赤霉素、细胞分裂素脱落酸、乙烯脱落酸、乙烯2 2、植物激素的种类与作用、植物激素的种类与作用 在植物的生长发育和习惯环境变化的过程在植物的生长发育和习惯环境变化的过程中中,各种植物激素并不是孤立的起作用各种植物激素并不是孤立的起作用，而是，而是多种激素相互作用共同调节多种激素相互作用共同调节。生长素与乙烯的关系生长素与乙烯的关系 低浓度的生长素促进细胞伸长低浓度的生长素促进细胞伸长,但生长但生长素浓度素浓度高到一定值时高到一定值时，就会，就会促进乙烯的合成促进乙烯的合成，而乙烯的含量增高，反过来又而乙烯的含量增高，反过来又抑制了生长素促抑制了生长素促进伸长的作用进伸长的作用。激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植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物的生长发育过程,在在根本上根本上是是基因组在一定时间基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而合成在内的多种变化，进而对基因的表达进行调对基因的表达进行调节。节。(1)(1)、概念、概念:人工合成人工合成的对植物的生长发育有调节作的对植物的生长发育有调节作 用的用的化学物质化学物质。容易合成、原料广泛、效果稳定容易合成、原料广泛、效果稳定3、植物生长调节剂的应用、植物生长调节剂的应用(2)(2)、植物生长调节剂的应用、植物生长调节剂的应用用用乙烯利乙烯利催熟凤梨。催熟凤梨。用用一定浓度的赤霉素溶液一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇处理芦苇,能够使其能够使其纤维长度增加纤维长度增加50%50%左右。左右。用用赤霉素赤霉素处理大麦种子，无须发芽就可以产处理大麦种子，无须发芽就可以产生大量的生大量的淀粉酶，如此就可以简化工艺、降淀粉酶，如此就可以简化工艺、降低啤酒的生产成本。低啤酒的生产成本。用用青鲜素青鲜素延长马铃薯、大蒜贮藏期。延长马铃薯、大蒜贮藏期。与植物激素有关的实验设计与植物激素有关的实验设计1.1.验证验证生长素的生长素的横向运输发生在尖端横向运输发生在尖端2.2.验证验证生长素的极性运输生长素的极性运输只能从形态学上端向形态只能从形态学上端向形态学下端运输学下端运输3.3.探究重力和单侧光探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度对生长素分布的影响程度有有关关实实验验设设计计的的问问题题对比对比控制变量控制变量当研究多个因素之间的当研究多个因素之间的关系时关系时,往往先往往先控制住控制住控制住控制住其它几个因素其它几个因素其它几个因素其它几个因素(无关变无关变无关变无关变量量量量)不变不变不变不变，集中研究其，集中研究其中中一个因素（实验变量）一个因素（实验变量）一个因素（实验变量）一个因素（实验变量）变化变化变化变化所产生的影响所产生的影响通过设置对比实验通过设置对比实验,可可消除无关因素对结果消除无关因素对结果的影响的影响，增加实验结，增加实验结果的可信度和说服力。果的可信度和说服力。通常一个实验可包括通常一个实验可包括实验组和对照组。实验组和对照组。设计实验设计实验:1 1、设计一组浓度梯度的生长素类似物溶、设计一组浓度梯度的生长素类似物溶 液液(之前最好经过预实验之前最好经过预实验)。2 2、处理枝条、处理枝条,可用可用浸泡法或沾醮法浸泡法或沾醮法探究探究:生长素类似物促进插条生根的最适浓度生长素类似物促进插条生根的最适浓度注意事项注意事项:实验过程无关变量要保持一致。实验过程无关变量要保持一致。重难点训练重难点训练:为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理用为对比组进行实验，结果发现三两个实验组，用蒸馏水处理用为对比组进行实验，结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题：组扦插枝条生根无差异。回答下列问题：(1)参与该同学的实验，在下一步实验中您应该如何改进，才参与该同学的实验，在下一步实验中您应该如何改进，才能达到本实验的目的？能达到本实验的目的？（2）在进行扦插枝条生根实验时，一般需要剪去扦插枝条）在进行扦插枝条生根实验时，一般需要剪去扦插枝条的一部分叶片，其主要目的是为了减少的一部分叶片，其主要目的是为了减少_，同时还应使扦插环境保持较，同时还应使扦插环境保持较高的高的_，幸免扦插枝条干枯。，幸免扦插枝条干枯。配制一系列一定浓度梯度的生长素类似物溶液配制一系列一定浓度梯度的生长素类似物溶液,如如108M、104M、102M和蒸留水，分别处理相同扦插枝条入土端，和蒸留水，分别处理相同扦插枝条入土端，生根较多的为最适宜浓度。生根较多的为最适宜浓度。减少蒸腾作用减少蒸腾作用湿度湿度感谢您的聆听！