植物的激素调节(复习)

 科学家怎样发现植物生命活动是受激素调节的？

（一）植物向光性的系列研究——生长素（IAA）的发现

1．先驱性工作——达尔文实验：

   为何选胚芽鞘做材料？（生长较快，易于观察实验结果）

   如何对材料进行处理？（切除鞘尖或遮光处理不同部位）

   对照实验能确认什么？（感光部位）

   根据实验结果，借助逻辑分析，提出合理假说（需要验证），解释胚芽鞘向光性原因：

   在单侧光的照射下，鞘尖分生区产生某种刺激使下部伸长区两侧生长不均。

2．进一步研究——刺激是什么？单侧光起何作用？

詹森实验：切除鞘尖，并引入琼脂片（摸索出能转移刺激的有效载体）

拜尔实验：撤去单侧光，并侧放鞘尖（摆脱外部条件，揭示内部原因）

温特实验：侧放接触过鞘尖的琼脂块（以詹森和拜尔实验方法为基础）（缺乏对照）

郭葛实验：生长素的分离鉴定—IAA

   以上实验结果形成完整的证据链，证实：

   单侧光→两侧生长素分布不均→两侧生长速度不均→植物向光生长

3．更进一步研究——

单侧光怎样使两侧生长素分布不均？（假设？→验证？）

只能由单侧光引起生长素分布不均？（假设？→验证？）

（二）生长素的产生、运输和分布

 合成：色氨酸→引哚乙酸（幼叶、芽和发育中的种子）

     植物体内既有IAA的合成酶又有分解酶，而无生长素类似物的合成酶和分解酶。

 运输：

     极性运输（主动运输）：形态学上端→形态学下端（胚芽鞘、芽、幼叶、幼根）（验证？）

     非极性运输：成熟组织韧皮部

     横向运输：单侧光和重力等定向刺激引起。（验证？）

 分布：生长旺盛部位相对集中。

（三）生长素的生理作用（两重性）

   不借助专门器具，怎样塑造出各种 “身姿”优美的盆景？

   将幼小植株在适宜条件下横放，茎弯曲向上生长（背地生长），根弯曲向下生长（向地生长）。为什么会出现这种情况呢？

1. 作用曲线及其应用

分析曲线(教材P50)：

1）生长素生理作用的两重性：

   生长素的不同浓度对同一器官、同一浓度对不同器官所起的促进和抑制作用性质相反的特点。

思考：可以用生长素作用的两重性原理解释的是（      ）

A．根的向地生长 B．茎的向光生长 C．茎的背地生长 D．茎的顶端优势

2）生长素作用两重性的表现：教材三句话（教材P50）。

3）生长素作用的影响因素：自身浓度和作用对象（植物类型、器官种类和细胞成熟度方面）。

4）实际应用：防止果实和叶片脱落、增加坐果、培育无子果实、促使插条生根等许多方面。

    思考：

    生产上常用人工合成的生长素类似物，为什么不直接用生长素？

    生长素类似物防止果实和叶片脱落，其浓度应属于____浓度范畴。

    生长素类似物可用于增加坐果说明生长素具有____________作用。

    怎样利用生长素类似物培育无子果实？

    图解：

 

2. 探究应用最适浓度

【探究指导】

1)问题的提出

    适宜浓度的生长素可以促进生根，农业生产上常用的是生长素类似物。生长素类似物的生理作用也与浓度有很大的关系。你所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？

2)插条的制备

①将插条形态学下端切成斜面(？)。

②扦插时保留芽和幼叶易成活(？)。

3)插条的处理

①处理形态学下端(？)。

②浸泡法：深处理、长时间、低浓度；沾蘸法：浅处理、短时间、高浓度。

4)变量的分析

①实验要研究的自变量是____________(生长素类似物浓度)。单因子实验自变量要唯一。(单一变量原则)

②实验的因变量(反应变量)是____________(生根情况)，适宜选用____________(生根数量)指标对因变量进行检测。度量因变量的指标要好检测。(可行性原则)

③________、________(植物材料、温度、药液处理时间)等因素(无关变量)可能对实验结果产生影响，控制无关变量的原则是____________(相同且适宜)。(等适性原则)

5)对照和重复

①除不同浓度药液(生长素类似物浓度)下的相互对照外，实验应否单设不用药液处理的空白对照组？(对照性原则)

②每组实验插条用一根还是多根？为什么？(重复性原则)

6)实验结果的记录和处理

    设计一个怎样的实验记录表？

                              不同××浓度下促进××插条生根的情况

药液浓度	0	C1	C2	C3	C4	C5
平均生根数量

    浓度由小到大排序，根据所记录的数据以药液浓度为横坐标，平均生根数量为纵坐标，绘制成折线图。

7)实验该设置怎样的浓度梯度？

    根据记录数据绘制成的折线，总体趋向可能出现下列哪些情形？

       A上升   B下降   C 先升后降  D 水平  E 先降后升

    哪种情形比较容易找出适宜浓度范围？如何进一步找出最适浓度？遇到可能出现的其他情形，你该怎么办？这对你开始实验时浓度梯度的设置有什么启示？

    点拨：先设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索。通过预实验先确定适宜浓度范围，以免人、财、物、时的浪费，再正式实验进一步确定最适浓度。

8)进入实验室选择实验材料

9)小组拟订具体实验步骤，实施探究

10)完成探究，撰写探究报告                                                     

（四）其他植物激素的调节作用

1．赤霉素（GA）：促进细胞伸长、植株增高、种子萌发和果实发育。

2．细胞分裂素（CTK）：促进细胞分裂，主要由根尖合成。

3．脱落酸（ABA）：抑制细胞分裂，促进器官脱落（休眠），主要由根冠、萎蔫叶片合成。

4．乙烯（C₂H₂）：促进果实成熟等。

   植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。

   光照、温度等变化→植物激素合成等变化→调节基因表达

（五）植物生长调节剂的应用

   目前主要是生长素类似物、赤霉素和乙烯利等。