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        植物的激素調(diào)節(jié)談?wù)?/h1>
        2016-12-01 02:36:24安徽省安慶一中
        青蘋果 2016年8期
        關(guān)鍵詞:胚芽鞘生長素尖端

        安徽省安慶一中 金 久

        植物的激素調(diào)節(jié)談?wù)?/p>

        安徽省安慶一中金久

        一、重要概念分析

        植物激素是一類由植物體內(nèi)產(chǎn)生,能從產(chǎn)生部位運送到作用部位,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。植物激素不直接參與細(xì)胞代謝,而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息。植物生命活動受多種植物激素的調(diào)節(jié)。可將此重要概念分解為以下幾個次重要概念。

        1.向光性的研究導(dǎo)致植物激素的發(fā)現(xiàn)

        提出問題 植物的生長為什么具有向光性?作出假設(shè) 達(dá)爾文通過實驗提出假設(shè):單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激,當(dāng)這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時,會造成背光面比向光面生長快,因而出現(xiàn)向光性彎曲。詹森推測尖端與下部必然有某種間接的聯(lián)系,這種“間接聯(lián)系”(即達(dá)爾文所推測的“刺激”)很可能是一種化學(xué)物質(zhì),可以在尖端產(chǎn)生并向下傳遞。拜爾通過實驗得出:尖端下部的彎曲生長是由于尖端產(chǎn)生的刺激在向下傳遞后分布不均所導(dǎo)致的。溫特通過實驗得出:尖端產(chǎn)生的刺激確實是一種化學(xué)物質(zhì)。郭葛等先后從人尿和高等植物中分離提取出生長素,從事實的層面上證明了科學(xué)家所推測并論證的“刺激”的存在。繼生長素發(fā)現(xiàn)后,人們又相繼發(fā)現(xiàn)了赤霉素等其他植物激素。得出結(jié)論 植物的向光生長是由于其頂芽尖端產(chǎn)生的生長素傳遞到尖端下部時,因單側(cè)光刺激而更多地分布于背光側(cè),引起背光側(cè)生長較快而向光側(cè)生長較慢所致。繼續(xù)探究 20世紀(jì)80年代有學(xué)者根據(jù)一些實驗結(jié)果提出,植物的向光性生長,是由于單側(cè)光照射引起某些抑制生長的物質(zhì)分布不均造成的。實驗驗證

        2.植物激素是一類由植物體內(nèi)產(chǎn)生,能從產(chǎn)生部位運送到作用部位,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物

        內(nèi)生性  植物激素是一種內(nèi)源信號,其合成從根源上說是基因組表達(dá)的結(jié)果??赊D(zhuǎn)移性  植物激素從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用。微量高效性激素與靶細(xì)胞相應(yīng)受體結(jié)合,細(xì)胞信號傳遞分子將接受到的信號放大并轉(zhuǎn)換成可引起細(xì)胞代謝應(yīng)答的化學(xué)形式,即通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)最終作用于基因組而實現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能,誘導(dǎo)細(xì)胞對刺激發(fā)生反應(yīng)。

        3.植物激素可以給靶細(xì)胞以分裂或伸長的信號從而促進(jìn)其生長,或給靶細(xì)胞以減緩分裂或伸長的信號從而抑制其生長

        促進(jìn)類抑制類生長素  促進(jìn)幼苗中細(xì)胞的伸長  在植物對生命活動進(jìn)行調(diào)節(jié)赤霉素  促進(jìn)細(xì)胞伸長,促進(jìn)種子萌發(fā)和果實發(fā)育細(xì)胞分裂素  促進(jìn)細(xì)胞分裂脫落酸  抑制細(xì)胞分裂乙烯  引發(fā)果實的成熟和其他衰老過程以適應(yīng)環(huán)境變化的過程中,各種植物激素并不是孤立地發(fā)揮作用,而是相互作用共同完成調(diào)節(jié)過程。

        4.植物生長調(diào)節(jié)劑是一類與植物激素分子結(jié)構(gòu)相似甚至相同、作用類似,但不是由植物自身產(chǎn)生的物質(zhì)。植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用于生產(chǎn)實踐,能給人們帶來好處,但也可能帶來一些負(fù)面影響

        二、典型試題歸類

        1.經(jīng)典實驗的分析與拓展

        例1(2014年全國卷)為了驗證單側(cè)光照射會導(dǎo)致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻這一結(jié)論,需要先利用瓊脂塊收集生長素,之后再測定其含量。假定在單側(cè)光照射下生長素的不均勻分布只與運輸有關(guān),下列收集生長素的方法(如下圖)中,正確的是()。

        答案B

        解析A項和D項胚芽鞘尖端在單側(cè)光的照射下,由于云母片插入胚芽鞘尖端的阻擋作用,生長素均不能從向光側(cè)運輸?shù)奖彻鈧?cè),無法使生長素在瓊脂塊中分布不均勻。C項瓊脂塊沒有被分隔成兩部分,不能避免生長素在瓊脂塊中發(fā)生擴(kuò)散。B項胚芽鞘在單側(cè)光的照射下,生長素在尖端先從向光側(cè)運輸?shù)奖彻鈧?cè),然后極性運輸?shù)郊舛艘韵碌沫傊瑝K中,可通過測定瓊脂塊左右兩邊生長素含量的多少來驗證實驗結(jié)論。

        例2科學(xué)家溫特做了如下實驗:把切下的燕麥胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上,幾小時后,移去胚芽鞘尖端,將瓊脂塊切成小塊。再將經(jīng)過處理的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側(cè),結(jié)果胚芽鞘會朝對側(cè)彎曲生長。但是,如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊,胚芽鞘則既不生長也不彎曲。該實驗證明了()。

        A.生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端

        B.造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學(xué)物質(zhì)

        C.生長素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸

        D.胚芽鞘會彎向光源生長

        答案B

        解析沒有放置過尖端的瓊脂塊不會對胚芽鞘的生長和彎曲產(chǎn)生影響,放置過尖端的瓊脂塊會對胚芽鞘的生長和彎曲產(chǎn)生影響,證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學(xué)物質(zhì),這些物質(zhì)來自胚芽鞘尖端。

        2.生長素作用的機(jī)理

        例3下圖是根據(jù)細(xì)胞壁松散學(xué)說繪制的一定濃度生長素促進(jìn)植物細(xì)胞伸長的原理圖。請

        分析回答:

        (1)圖中結(jié)構(gòu)A的作用是_______。

        (2)圖中表明,當(dāng)生長素濃度由低升至最適時,酶X所處環(huán)境溶液pH的變化情況是_______,被激活的酶X的直接作用是_________________,從而使細(xì)胞壁松散,最終使細(xì)胞伸長。能促進(jìn)植物細(xì)胞伸長的另一種植物激素是_______。

        答案(1)將H+從細(xì)胞膜內(nèi)運送到細(xì)胞壁(2)下降水解連接纖維素分子的多糖鏈赤霉素

        3.生長素作用的特點

        例4從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段(無葉和側(cè)芽),自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后,觀察到半邊莖向外彎曲生長,如右圖所示。若上述黃化苗莖段中的生長素濃度是促進(jìn)生長的,放入水中后半邊莖內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度都不會升高。請僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象,推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的兩種可能原因。

        原因1是______________________________________________________________________。

        原因2是_______________________________________________________________________ _。

        答案半邊莖內(nèi)側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度比外側(cè)細(xì)胞中的高,所以內(nèi)側(cè)生長得快內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度相同,但不同部位細(xì)胞對生長素的敏感程度不同,此濃度更有利于內(nèi)側(cè)細(xì)胞的生長

        解析由題干可知:幼莖段無葉無側(cè)芽,說明不會再有新的生長素產(chǎn)生;黃化苗莖段中的生長素濃度是促進(jìn)生長的,說明只考慮低濃度的促進(jìn)效應(yīng);僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象,說明不能把造成這一現(xiàn)象的原因單純歸結(jié)為內(nèi)外兩側(cè)的細(xì)胞吸水膨脹不同。從圖示的情形可以推測出來,應(yīng)該是半邊莖內(nèi)側(cè)細(xì)胞生長比外側(cè)細(xì)胞快形成的;而造成這一結(jié)果的原因可能是:內(nèi)側(cè)生長素比外側(cè)高;內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞內(nèi)生長素的濃度是相等的,但是內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞對生長素的敏感程度不一致等。

        例5(2015年全國卷)下列關(guān)于植物生長素的敘述,錯誤的是()。

        A.植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素

        B.成熟莖韌皮部中的生長素可以進(jìn)行非極性運輸

        C.幼嫩細(xì)胞和成熟細(xì)胞對生長素的敏感程度相同

        D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生長素濃度的影響

        答案C

        解析在植物體內(nèi),幼嫩的葉片等具有分生能力的細(xì)胞能將色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變成生長素;韌皮部中的生長素可以進(jìn)行非極性運輸;一般來說幼嫩的細(xì)胞比成熟的細(xì)胞對生長素更敏感;生長素濃度升高到一定程度后會促進(jìn)切段中乙烯的合成,乙烯含量的升高,反過來又會抑制生長素促進(jìn)切段細(xì)胞伸長的作用,說明乙烯的合成受生長素濃度的影響。

        4.植物激素的種類與應(yīng)用

        例6(2015年山東卷)下列有關(guān)植物激素的應(yīng)用,正確的是()。

        A.蘋果樹開花后,噴施適宜濃度的脫落酸可防止果實脫落

        B.用赤霉素處理馬鈴薯塊莖,可延長其休眠時間以利于儲存

        C.用一定濃度的乙烯處理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟

        D.用生長素類似物處理二倍體番茄幼苗,可得到多倍體番茄

        答案C

        解析生長素的作用表現(xiàn)出兩重性:既能防止落花落果,也能疏花蔬果,而脫落酸能抑制細(xì)胞分裂,促進(jìn)葉和果實的衰老和脫落,因此防止果實脫落應(yīng)該噴灑適宜濃度的生長素;赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā)和果實發(fā)育,而脫落酸能抑制萌發(fā)和發(fā)育,促進(jìn)休眠;乙烯能促進(jìn)果實成熟;多倍體育種原理是用秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)萌發(fā)的種子或幼苗,使其染色體加倍。

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