第2节 生长素的生理作用
生长素的生理作用是促进生长,促进生长是促进细胞的纵向伸长,使细胞的体积增大 思考:是否生长素浓度越高越能促进生长?
一、生长素的生理作用 两重性生理作用 (1)既能促进生长,也能抑制生长; (2)既能促进发芽,也能抑制发芽; (3)既能防止落花落果,也能疏花疏果。
保花 疏果
生长素的生理作用 两重性生理作用 (1)既能促进生长,也能抑制生长; (2)既能促进发芽,也能抑制发芽 (3)既能防止落花落果,也能疏花疏果。 怎样表现出促进,抑制生理作用呢? 两重性生理作用 浓度较低——促进生长 浓度过高——抑制生长
现象一:顶端优势现象
顶端优势 概念:植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象。 形成原因: 顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,使侧芽的生长受到抑制的缘故。
顶芽 侧芽 切除顶芽
园艺上:适时对植株进行修剪,如对行道树打顶等,可解除顶端优势,增大遮荫面积。
解除顶端优势: 可以达到增产,调节植株形态。 如:年桔、龙眼、盆景 维持顶端优势: 可以达到增产 如:材用树木
现象二 根的向地性生长、茎的背地性生长(向重力性)
为什么同样是近地面根、茎的长势却不同? 思考:同一植物不同器官对生长素浓度反应是否相同呢?
回答:同一植物的不同器官对生长素浓度的反应 不相同 对生长素的敏感度: 根 > 芽 茎
除了浓度,生长素发挥生理作用还会因植物的种类、器官与细胞的年龄不同而有差异。 生长素的敏感性: (1)双子叶植物>单子叶植物 (2)营养器官>生殖器官 (3)幼嫩细胞>衰老细胞
放置一株水平方向的幼苗在太空的宇宙飞船中,培养一段时间后,根、茎生长的方向如何? . . . . . . . . 浓度高 浓度高 对根生长起抑制作用 对茎生长起促进作用 放置一株水平方向的幼苗在太空的宇宙飞船中,培养一段时间后,根、茎生长的方向如何?
低 低 B 低 高 D C 根据图分析回答下列问题: (1) A处生长素浓度较B处____,茎对生长素敏感性 ___,___处生长快,茎向上生长。 C 处生长素浓度较D处____,根对生长素敏感 性___,____处生长受抑制,_____处生长快, 根向下生长。 低 低 B 低 高 D C
三、生长素在农业生产中的应用 生长素在植物体内含量很少,提取困难,且易分解,在生产上较少应用。 生长素类似物: 具有与生长素(IAA)相类似的生理效应的物质. 思考 生长素为什么不能大规模地应用? 生长素在植物体内含量很少,提取困难,且易分解,在生产上较少应用。 人工合成的化学物质,不容易被降解,效果稳定,在生产上有广泛的应用。如α-萘乙酸(NAA)、 2,4-二氯苯氧乙酸(2、4-D)等。
1、生长素促进扦插枝条生根 A:无嫩叶,扦插后不长出根; B:有嫩叶,扦插后长出少量的根; C:有4个嫩叶,扦插后长出很多根。
扦插植物枝条的时候可不要忘记枝条上要带几个芽,为什么? 芽能产生生长素
扦插前,用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝下端,枝条容易成活
2、生长素促进果实发育 雌蕊受粉后,胚珠发育成种子的过程中产生大量生长素,促进子房发育成果实。 如何培育无籽果实?
无籽西瓜是怎么来的? 获得无籽果实 用一定浓度的生长素或类似物刺激未受粉的雌蕊柱头而获得的,其原理是应用生长素能促进果实发育的生理作用。 其染色体数目与正常果实一样吗? 无籽西瓜是怎么来的?
3、 防止落花落果 农业生产上常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株,可以达到保蕾保铃的效果
4、除草剂:如(2,4-D),适用于麦田、稻田,双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感,用高浓度的除草剂能抑制双子叶植物(杂草)的生长。
植物的生命活动是由植物体内的多种激素相互协调、共同调节的。
C C 练一练 1、植物表现出顶端优势的现象,主要原因是() A.顶芽里的生长素浓度过高 B.顶芽里的营养物质积累过多 D.侧芽里的生长素浓度不够 2、顶端优势的现象表示植物生长素在植物体内的运输方式是( ) A.自由扩散 B.协助扩散 C.主动运输 D.渗透作用 C
B A 4、下列农业生产措施中,哪一项与生长素 无关?( ) A.果树的修芽剪枝 B.移栽花卉时剪去部分叶片 C.人工培育无籽番茄 3、将四株长势相似具顶芽的健壮植株,分别进行下列处理,其中侧芽能发育成枝条的是 A 去顶芽后,不做任何处理 B 去顶芽后,在断口上放一富含生长素的琼脂小块 C 不去顶芽,在侧芽上涂以含低浓度生长素的琼脂 D 不去顶芽,在侧芽上涂以琼脂 A 4、下列农业生产措施中,哪一项与生长素 无关?( ) A.果树的修芽剪枝 B.移栽花卉时剪去部分叶片 C.人工培育无籽番茄 D.为提高棉花产量而打顶摘心 B
A D 5、一只正在发育的桃子被虫蛀了,结果桃子停止了生长,这说明虫蛀的部位是( ) C 中果皮 D 内果皮 5、一只正在发育的桃子被虫蛀了,结果桃子停止了生长,这说明虫蛀的部位是( ) A 种子 B 外果皮 C 中果皮 D 内果皮 A 6、用一定浓度的生长素溶液处理没有授粉的雌蕊柱头,结果是( ) A.果实和种子都能正常生长 B.果实和种子都不能正常生长 C.种子正常发育而果实不能正常发育 D.种子不能正常发育而果实能正常发育 D
7.植物生长素对植物的新陈代谢、生命活动具有重要的调节作用,其特点是( )。 A.高浓度时促进生长,低浓度时抑制生长 B.低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长 C.只能促进生长 D.只能抑制生长 B 8.在番茄栽培过程中,为了提高产量,需要打顶使侧芽的生长素( )。 A.增加,以抑制其生长 B.增加,以促进其生长 C.减少,以抑制其生长 D.减少,以促进其生长 D
9.下列关于生长素的叙述,不正确的是( )。 A.生长素能够促进插条生根 B.生长素浓度过高,不利于植物生长 C.去掉顶芽可以促进侧芽生长 D.植物的向光性是生长素分布不均所致 A 10.下列关于生长素的叙述,不正确的是( )。 A.摘除顶芽,可接触顶端优势 B.生长素在一定的高浓度下,可作除草剂使用 C.用一定浓度生长素处理未授粉的番茄花蕾可获得无籽蕃茄 D.生长素浓度越低,促进作用越强 D
11.如图,表示四根扦插的月季枝条,最容易 成活的是( ) C
获得无籽果实 在没有授粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液,子房就发育成无籽果实,如:无籽番茄、黄瓜、辣椒等
思考题6: 说明发育着的种子能产生生长素促进果实发育。 在市场买西瓜,为什么人们不喜欢歪瓜? 若切开后可发现凹侧种子大部分未发育,这种现象如何解释? 说明发育着的种子能产生生长素促进果实发育。
生长素的生理作用 怎样表现出促进,抑制生理作用呢? 浓度较低——促进生长 浓度过高——抑制生长 甚至杀死植物。
探究活动: 生长素类似物促进扦插条生根的最适浓度 不同植物最适浓度相同吗? 哪个浓度最适合呢?
案例:扦插(富贵竹)
1、实验原理: 生长素类似物 具有与IAA相似的生理效应 @-萘乙酸(NAA)、2、4—D
2、实验过程 方法:(浸泡法)把插条的基部浸泡在配制好的2,4-D溶液中,深约3cm,处理3小时。处理完毕进行扦插 目的:生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度? 取材:枸杞、垂叶榕、叶子花(勒杜鹃)、垂柳 方法:(浸泡法)把插条的基部浸泡在配制好的2,4-D溶液中,深约3cm,处理3小时。处理完毕进行扦插
3、实验结果 枸杞:不用生长素类似物,先长芽,还没长根 垂柳 不生根 生根 生根2cm 垂叶榕 叶子花 生根明显 2 mg.l-1 7 mg.l-1 8 mg.l-1 ------- -------- 不生根 生根明显 生根 生根2cm 垂叶榕 叶子花 垂柳
枸杞 不用生长素类似物,先长芽,还没长根
垂叶榕 4 mg.l-1 5 mg.l-1 6 mg.l-1
叶子花 4 mg.l-1 5 mg.l-1 6 mg.l-1 7mg.l-1 8 mg.l-1
垂柳 2 mg.l-1 3 mg.l-1 4 mg.l-1 5 mg.l-1 6 mg.l-1 7mg.l-1 8 mg.l-1
4、实验结论 生长素类似物能促进扦插的枝条生根 不同植物的最适浓度不同
不同器官对生长素浓度敏感度不同 A C B D > > > > 植物根的向地性和茎的背地性 根部: 茎部: 生长素浓度:A B 生长素浓度:C D 生长速度: C D > > > >
为什么同样是近地面根、茎的长势却不同? 思考:同一植物不同器官对生长素浓度反应是否相同呢?
放置一株水平方向的幼苗在太空的宇宙飞船中,培养一段时间后,根、茎生长的方向如何? A B C D 放置一株水平方向的幼苗在太空的宇宙飞船中,培养一段时间后,根、茎生长的方向如何?
B 9、把栽有小麦幼苗的小花盆放在下图所示的装置中,装置按图示方向作匀速圆周运动,则一段时间后,整个小麦幼苗的形状在图示位置时为( ) 9、把栽有小麦幼苗的小花盆放在下图所示的装置中,装置按图示方向作匀速圆周运动,则一段时间后,整个小麦幼苗的形状在图示位置时为( ) B 解析:由于离心作用,小麦幼苗顶端和根的生长素较多地分布在外侧,根对生长素较茎敏感,所以茎向转盘圆心方向弯曲生长,根背向圆心方向弯曲生长。 答案:B。
D 10、如右图,取正在萌发的植物种子贴附在琼脂板上, 再将琼脂板插入透明盒内培育。五面遮光,仅从一侧给予光照。幼苗根的生长方向将是 ( ) A.↓ B.→ C.↙ D.↘ D
科学家做了两项实验:(1)用适宜浓度的生长素溶液处理没有接受花粉的番茄雌蕊柱头,子房发育成无子番茄。(2)用四倍体与二倍体西瓜杂交,获得三倍体西瓜植株,给其雌蕊授二倍体花粉,子房发育成无子西瓜。下列有关叙述正确的是( ) A.上述无子番茄性状能遗传 B.若取无子番茄植株进行无性繁殖,长成的植株所结果实有种子 C.上述无子西瓜进行无性繁殖,长成的植株所结果实中有种子 D.若取上述无子西瓜进行无性繁殖,长成的植株,子房壁细胞含有四个染色体组 B
解析:种子是由胚珠发育而来来的,无子番茄无子的原因是没有受精,其果实是由子房壁发育而来的,所以,若果用植物组织培养获得番茄(其实还是和母本一样)还是能获得有子的番茄,所以无子性状不能遗传。A错。B对。 三倍体无子西瓜的果肉(即果皮,由子房壁发育而来),用植物组织培养获得的西瓜还是三倍体,依然无子,所以是可以遗传的。还是三倍体。CD都错。 答案:B
D 顶芽 B 右图表示白杨树的主干上端,A、B、C、D分别为其生长正常的侧芽。请分析: (1)这些芽发育成枝的顺序是________________。 (2)生长素是由________处产生的, 以 ___________方式积累在侧芽处。 (3)如剪去顶芽,则A芽将__________,原因是___________________________________。 此时________芽的生长素浓度最高,________芽处的生长素浓度最低。 D-C-B-A 顶芽 主动运输 发育成枝 破坏了顶端优势,A处生长素浓度降低,解除了对A芽的抑制作用 B D
1.某一器官对不同浓度生长素的反应 例1.图1表示植物生长素与其对植物生长的促进作用和关系,请据图回答下列问题: ⑴曲线OH段说明 ; ⑵曲线HB段说明 ; ⑶曲线上C点表示 ; ⑷若某植物顶芽的生长素浓度为g时,产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的 区间。 ⑸若用燕麦幼苗做向光性实验,并测得幼苗胚芽鞘尖端向光一侧与背光一侧生长素含量之比为1:2,则据图推测燕麦幼苗胚芽鞘尖端背光一侧的生长素浓度范围是曲线 区间。
答案:⑴在一定范围内随生长素浓度的增高,促进生长作用加强; ⑵随生长素浓度增高,促进生长作用减弱; ⑶此浓度的生长素即不促进生长也不抑制生长; ⑷C点及C点以后范围内的; ⑸小于2m
。⑶由图中曲线可知,在OC段促进生长的范围内,当背光侧生长素浓度为2m,向光侧生长素浓度为m时,它们的纵坐标均为n,即促进生长的程度相同,植株将直立生长,不符合题意;当背光侧生长素浓度大于2m时,据题意,胚芽鞘向光一侧与背光一侧生长素含量之比为1:2,故向光侧生长素浓度应大于m,此时曲线中的对应于比2m的生长素浓度大的纵坐标,比对应于比m的生长素浓度大的纵坐标要小,即背光侧生长速一侧弯曲,亦不符合题意:当背光一侧生长素浓度小于2m时,相应的向光一侧的生长素浓度小于m时,据曲线可知,生长素浓度小于2m点的纵坐标比生长素浓度小于m点的纵坐标大,证明背光一侧增长速率大,向光一侧增长速率小,最终使植株向光弯曲。