高二年级生物科学案
周次10 编号15时间10.29 主编:庞乃权 审定:
学习目标:1.概述植物生长素的生理作用。
2.列举其他植物激素。
〖生长素与生长素类似物〗
生长素是植物激素,对植物生长发育起显著的作用,自然界的有吲哚乙酸、吲哚乙腈、4-氯吲哚乙酸等。
但生长素再植物体内合成极少,为了农业生产等方面,人们会合成一些类似物,主要有吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、萘氧乙酸、4-碘苯氧乙酸等。以达到催熟、插枝、无子果实等目的。
【经典试题·2007年广东】某同学发现了一株花色奇特的杜鹃花,于是采摘了部分枝条,打算用扦插的方式进行繁殖。下列关于该实验的叙述,正确的是
A.采摘的枝条中,芽较多的较嫩枝条相对来说更容易生根
B.生长素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短成正比
C.生长素类似物有一定的毒性,实验结束后应妥善处理废液
D.可发现两个不同的生长素浓度,促进根生长的效果相同
〖试题解析〗ACD 吲哚乙酸是生长素,不能作为诱变剂。不是顶芽产生的生长素少于侧芽,而是产生后就向下运输了,导致侧芽处积累的生长素多。受重力作用,生物素向下运输,向地侧生长素多,背地侧生长素低,说明根的背地侧生长得快,向地侧生长得慢,是因为背地侧生长素浓度过高,从而抑制了背地侧的生长。芽能产生生长素,促进生根,故A项是正确的。人工合成的植物生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂,植物生长调节剂属于农药类,虽然它们的毒性一般是低毒或微毒,但是在使用中仍然要严格遵守安全操作规程,保证人、畜的安全。因此在实验结束后应妥善处理废液,故C项是正确的。生长素曲线是抛物线型的,除了顶点以外下面的部分生长效果相同(纵坐标)时对应的生长素浓度(横坐标)可能有两个,故D项是正确的。生长素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短没有因果关系,不呈现正相关,故B项是错误的。
2、其他植物激素
(1) 细胞分裂素:是一类具有腺嘌呤环结构的植物激素。
①合成部位:存在于正在进行细胞分裂的部位,主要是根尖。
②主要作用:促进细胞分裂和组织分化,植物组织培养中能影响植物细胞脱分化和再分化。
(2)赤霉素:是一类属于双萜类化合物的植物激素。
①合成部位:一般在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成。
②主要作用:通过叶片、嫩枝、花、种子或果实进入植物体内,传导到生长活跃部位发生作用,促进细胞伸长,从而引起茎杆伸长和植株增高;能打破种子、块茎或鳞茎等器官的休眠,促进种子萌发和果实成熟。
(3)脱落酸:是一种具有倍半萜结构的植物激素。
①合成部位:根冠、萎蔫的叶片组织、成熟的果实、种子及茎等。
②分布部位:将要脱落的器官和组织中含量多。
③主要作用:抑制细胞分裂(脱氧核糖核酸和蛋白质的合成),促进叶和果实衰老和脱落。(4)乙烯:是一种气体激素。
①合成部位:广泛存在于植物体的多种组织中,特别是在成熟的果实中含量较多。
②主要作用:促进果实的成熟。
【经典试题·2007年广东】在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大?
A.脱落酸 B.细胞分裂素 C.赤霉素 D.生长素
〖试题解析〗A 种子休眠与种子中存在脱落酸有关,如桃、蔷薇的休眠种子的外种皮中存在脱落酸,所以只有通过层积处理,脱落酸水平降低后,种子才能正常发芽。水稻种子数量较大,用流水浸泡法更为实用。因此,在萌发前将种子浸泡在清水中,将脱落酸溶出后种子就能萌发。对促进种子萌发而言,选项里的激素C、D是直接促进, B是间接促进,只有A是抑制。
3、植物激素间的关系
①植物的一生,是受到多种激素相互作用来调控的。同时受遗传物质(基因在一定时间和空间上的程序性表达的结果)、光照、温度等环境因子变化的影响。
②植物组织培养时生长素与细胞分裂素含量变化引起的结果差异
在进行植物组织培养时,需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素,以诱导细胞的脱分化和再分化。但两者的比例变化后,诱导的结果是不同的:当生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成(即有利于根的发生);当细胞分裂素含量高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成(即有利于芽的发生)。
【疑问与解答】
疑问:生长素能促进生长,但它的作用又会被乙烯所抵消吗?
分析:这个问题要从生长素与乙烯的关系说起,生长素是具有绝对的促进生长作用的,而之所以在高浓度的情况下,却具有抑制作用。其实是因为当生长素的浓度达到一定时,能刺激乙烯的合成,而乙烯对植物生长的抑制作用,却抵消了生长素的促进作用。故高浓度的生长素表现出抑制作用。
解答:生长素能促进生长,但它的作用又会被乙烯所抵消的。