(二)取一段胚芽鞘中间部分,上面放含IAA的琼脂块,下面放空白琼脂块如下图
(一)制备琼脂块如下图
11.生长素类似物在农业生产中的应用
(1)促进扦插枝条生根
促进生根和促进生长都是生长素的功能,不能混为一谈。促进生长是指促进细胞的纵向伸长,使细胞体积增大;促进生根是促进植物长出不定根,促进了细胞的分裂和分化,使细胞数目增多。?
(2)促进果实发育
发育着的种子会合成大量的生长素,促进子房发育成果实,因此在未授粉的雌蕊柱头上涂以一定浓度的生长素(或类似物),子房就发育成果实,形成无籽果实。该果实由母本子房壁发育来的,故与母本具有相同的遗传物质,染色体数目相同,性状相同。
(3)防止落花落果
生长素能促进子房发育成果实,所以未完成双受精的花蕾或完成双受精但种子发育不良的子房,因为缺少生长素,就可能导致子房停止发育,造成落蕾落铃。农业生产上常用一定浓度的生长素类似物喷洒植株可以达到保蕾保铃的效果。
[例题解析]
[例1](2001年广东河南高考题)如下图所示,将植物横放,茎弯曲向上生长,根弯曲向下生长。这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。下列分析正确的是
A.A处生长素浓度较B处高,茎对生长素敏感性高,A处生长受抑制,B处生长快,茎向上生长
B.D处生长素浓度较C处高,根对生长素敏感性高,D处生长受到抑制,C处生长快,根向下生长
C.C处生长素浓度较D处高,根弯曲向下生长
D.B处生长素浓度较A处高,茎弯曲向上生长
解析:单侧光照射和地心引力(重力)都可以改变生长素在植物体内的分布,从而引起植物的向性生长。重力引起生长素的分布情况是:近地一侧分布得多,背地一侧分布得少。由于生长素作用的双重性及植物根和茎对生长素的敏感程度不同(根生长需要的生长素浓度低,茎生长需要的生长素浓度高),因此,同一浓度的生长素对根的生长表现为抑制,而对茎的生长则表现为促进。把植物横放一段时间后,由于近地侧生长素浓度高,对根来讲,抑制近地侧的生长,而使背地侧生长得快,对茎来讲,促进近地侧的生长,而使近地侧生长得快,因此植物就表现出根向地生长、茎背地生长的现象。
答案:BD
错因:本题考查重力(地心引力)对生长素分布的影响和植物不同器官对生长素的敏感性不同,对这些知识要点把握不好,答题容易出错。
[例2]下图曲线Ⅲ表示茎伸长生长与植物生长素浓度的关系。如果将同样浓度范围的植物生长素使用于侧芽,则能代表它生长状况的曲线是
A.Ⅰ
B.Ⅱ
C.Ⅳ
D.Ⅴ
解析:考查生长素的生理作用特点及学生的图解变换能力。同一浓度的生长素对同一植物的不同器官影响不同,即同一植物的不同器官对生长素的敏感性不同。对于芽来讲,促进生长的最适浓度是10-8 mol/L左右,而对于茎来说,最适浓度为10-4 mol/L左右,而该浓度已严重抑制芽的生长。因此随着生长素浓度的逐渐增大(一定范围内)茎的生长速度逐渐增大的话,芽的生长速度会逐渐减小,因为该浓度范围已超过芽生长的最适浓度。
答案:A
错因:同一植物不同器官对生长素的敏感性不同,是正确解答本题的要点,不能准确把握该要点,就得不出正确答案。
[例3](2001年理综)有人设计了下列实验,试图证明“生长素(IAA)在植物体内的运输,主要是从植物形态学上端(顶端)向下端(基端)运输,而不能倒转过来运输(如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输)”。
10.理解植物激素间的相互作用
在植物生长发育的过程中,任何一种生理活动都不是单一激素的控制,而是各种激素相互作用的结果。也就是说,植物的生长发育过程,是受多种激素的相互作用所控制的。例如,细胞分裂素促进细胞增殖,而生长素则促进增殖的子细胞继续增大。又如,脱落酸强烈地抑制着生长,并使衰老的过程加速,但是这些作用又会被细胞分裂素解除。再如,生长素的浓度适宜时,促进植物的生长,同时开始诱导乙烯的形成。当生长素的浓度超过最适浓度时,乙烯的含量增加,而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时,就会出现抑制生长的现象。研究激素间的相互关系,对于生产实践有着重要的意义。
9.了解其他植物激素的生理作用
(1)赤霉素 赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。水稻恶苗病病株的茎秆突长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。赤霉素对于促进矮生植物茎秆伸长有特别明显的效果。
赤霉素还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚收获的马铃薯块茎要有一定的休眠期,在渡过休眠期以后,才能够萌发。如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠。赤霉素对于种子也有解除休眠、促进萌发的作用。
(2)乙烯 乙烯是植物体内产生的一种气体激素,也广泛地存在于植物的多种组织中,特别在成熟的果实中更多。乙烯能促进果实成熟,一箱水果中,只要有一个成熟的水果,就能加速全箱水果的成熟。这是因为一个水果放出的乙烯,能够促使全箱水果都迅速成熟,用乙烯来处理瓜类植物的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜类的增产。此外,乙烯还有刺激叶子脱落、抑制茎的伸长等作用。
(3)脱落酸 脱落酸存在于植物的许多器官中,如叶、芽、果实、种子和块茎中都含有一定数量的脱落酸。
脱落酸是一种生长抑制剂。它能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发,特别是对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。此外,据报道,植物之所以有向光性,不但因为它的背光一侧生长素含量增加,而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素--脱落酸含量增加。脱落酸还能促进叶片等的衰老和脱落。在温带地区的秋末冬初,落叶树纷纷落叶,棉铃在未成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。
8.注意单侧光对生长素分布的影响
在植物体内,产生生长素的部位主要是具有分生能力的组织,特别是芽的顶端分生组织。芽的顶端分生组织产生的生长素能源源不断地向下运输。单侧光只影响生长素的分布,而不影响生长素的合成,在单侧光的作用下,芽顶端产生的生长素在向下运输的过程中,使背光一侧分布多,而向光一侧分布少,背光一侧的细胞纵向伸长的快,结果茎向生长慢的一侧弯曲,即向光源弯曲生长。
7.注意对生长素发现过程的实验现象的分析和结论的得出,培养实验分析能力
生长素的发现涵盖了生物学中许多实验的设计过程,如设计严密的逻辑思维过程,现象的观察,结果的记录,结果的分析及结论的确定等方面。学好该内容有利于培养学生的科学素质和探索能力。生长素发现的早期研究可列表如下:
发现者 |
实验方法 |
实验现象 |
实验结论 |
|
1880年达尔文 |
单侧光照射草胚 芽鞘 |
弯向光源生长 |
具有向光性 |
胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单侧光的照射下对胚芽鞘下面的部分产生某种影响 |
切去胚芽鞘的尖端,单侧光照射 |
不生长,也不弯曲 |
向光性可能与尖端有关 |
||
胚芽鞘尖端用一个锡箔小帽罩起来,单侧光照射 |
直立生长 |
感受光刺激的部位在尖端 |
||
用锡箔遮住胚芽鞘尖端下段,给予单侧光照射 |
弯向光源生长 |
弯曲部位在尖端下面 |
||
1928年 温特 |
与胚芽鞘尖端接触过的琼脂块放在切去尖端的切面的一侧 |
向放琼脂的对侧弯曲生长 |
胚芽鞘的尖端确实能产生某种物质,这种物质从尖端运输到下部促使下部生长 |
|
把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧 |
不生长,也不弯曲 |
6.正确理解植物激素的定义
对于植物激素,可以明确以下几点:
①植物激素由植物体的一定部位产生,没有专门的分泌器官。
②植物激素也具有高效性,在植物体内的含量非常微小,而生理作用显著。
③植物激素主要有五大类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。这些激素的生理作用大致可以分为促进和抑制两个方面。
④植物的生长发育不是受单一激素的控制,而是受多种激素协调作用所控制的。
5.茎的背地性,根的向地性
(1)起因:
地心引力→生长素分布不均→生长不均匀
(4)从根的向地性与茎的背地性可知根的正常生长要求的生长素浓度较茎的正常生长要求的生长素浓度低,即根对生长素的敏感性强,其次是芽,再次是茎。
(5)结合向光性产生可总结使生长素分布不均匀的因素:
具体情况如下图:
4.生长素的运输方式和方向
顶芽产生的生长素向下运输到侧芽,使侧芽生长素浓度过高而生长受到抑制,顶芽因生长素浓度适宜而优先生长,同一种生物芽的敏感度是相同的。很显然,这种由顶芽向侧芽的运输是由低浓度向高浓度的运输,需要消耗能量,应属主动运输。实验证明生长素在茎内的运输方向是从植物体的形态学上端向下端运输,而不能逆向,即极性运输。
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