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1、 十九、植物的调控系统 植物激素 植物的生长响应和生物节律 植物对植食动物和病菌的防御 （一）植物激素 动物的调控系统：神经系统、激素 植物：激素（没有神经系统） 1. 向光性的研究导致植物激素的发现 （ 1） 验 （ 2） （ 3） 2. 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用 （ 1） 生长素 ( 1） 生长素在植物体内的分布和作用 主要在顶端分生组织 单方向 ， 极性运输 从上往下；机理为：细胞底部细胞膜上有携带 顶部细胞膜上没有 。 生长素刺激植物生长： 一定浓度的生长素 刺激细胞伸长生长； 刺激细胞分裂 愈伤组织 ( 不定根 扦插 超过一定 浓度 的生长素 （ 根 10,茎 10-5
2、） 反而抑制细胞延长 。 生长素和向性： 向光性 ( 生长素在光下的不对称运输 ， 近光面含量低 。 向地性 ( 根对 高浓度 植物的生长不是简单地取决于一种激素 ， 而有多种因素调节控制 。 生长素和 顶端优势 生长素和果实发育 生长素的 其他生物学效应 ： 促进植物休眠，抑制块茎、块根和鳞茎的发芽，增加坐果率，诱导开花，促进形成层细胞的分裂，并调节其分化。 2）生长素作用的机制 激素作用于细胞的 首要条件 是能够为细胞所识别和接受 。 靶细胞具有能与激素分子结合的特定受体蛋白是 激素特异性 的根源 。 酸生长假说 3） 人工合成的生长素 萘乙酸 （ ， 2,42， 4 （ 2）细胞分裂素
3、( 1）细胞分裂素的合成 生长旺盛的部分（根尖、胚、果实等） 2）细胞分裂素的作用 促进细胞分裂 与生长素共同作用诱导愈伤组织生根和出芽 ， 两者比例不同 ， 结果不一样 促进种子萌发 、 果实发育 、 开花等 防止和延缓器官衰老 参与顶端优势的产生 促进蛋白质的合成 （ 3） 赤霉素 ( 1） 赤霉素的性质 60 70种类似化合物的总称 。 普遍存在于植物各种器官和组织中 ， 未成熟种子中含量最高 。 2） 赤霉素的合成 胚 、 顶端分生组织 、 幼叶等 。 3） 赤霉素的作用 刺激细胞延长 刺激酶的合成 促进花粉萌发和花粉管的生长 可形成无子果实 3. 脱落酸和乙烯起抑制作用 （ 1） 脱
4、落酸 (1）脱落酸的合成 ：叶绿体和其他 质体 (成熟叶片内 ) 2） 脱落酸的作用 促进离层产生而与花 、 果实和叶的脱落有关 ， 但外施效果差 抑制生长 ， 促进休眠 促进气孔关闭 （ 2） 乙烯 ( 1）合成 在果实中形成（为气体） 2）生理作用 促进成熟 促进组织和器官老化，促进脱落 抑制生长，抑制茎的延长 影响开花 4. 植物激素在农业上有许多用途 果实成熟 无籽果实的生产 疏果 ：用大剂量的生长素促 使未成熟的果实脱落 除草 （除草剂： 2， 4 （二）植物的生长响应和生物节律 1. 向性改变植物生长的方向 向性有 3种： （ 1） 向光性 （ 2） 向重力性 芽朝上，根朝下生长
5、（ 3） 向触性 豌豆卷须：一接触到支持物，相对 一面的生长就加快，于是卷曲起来。 2. 植物有生物钟 昼夜节律 ： 豆科植物的叶子：昼张夜闭 含羞草：昼张夜闭 生物体内控制这种节律的 计时装置 生物钟 光周期和开花： 开花是植物生活史中的转折点。花芽或花原基的分化是其中的关键。花芽分化的启动受多种因子所控制。在诸种因子中 遗传的内因带有决定性作用 。但 遗传性的实现要有一定的条件 。温度、雨水是外界条件中最重要的。一般植物要有一定的温度积累 称为积温，才能发动花芽分化。 （ 1）光周期 （ 植物的生殖生长决定于光照时间长短的现象称为 光周期 。 光照周期长短对花芽分化有激发作用。 植物对光照
6、的激发有三种反应类型。 1)长日植物 (对日照的要求有一个 最低极限 ， 它们只能在 长于 该极限 (阈值 ， 临界日长 )的日照下开花 。 2)短日植物 (对日照的要求有一个 最高极限 ， 它们只能在 短于 该极限 (阈值 ， 临界日长 )的日照下开花 。 3)日中性植物 (长 、 短日都能开花的植物 。 问题： 开花是否直接与日照有关 ？ 进一步研究了 “ 长日照 ” 和 “ 短日照 ” 的性质，人们发现植物花芽分化是受连续无光照的时数所决定的，日照时间的长短倒不是决定性因素。因此， 短日照植物实质上是 “ 长夜植物 ” ， 而 长日照植物实质上是 “ 短夜 ” 植物 。 诱导开花起本质作
7、用的是暗期的长短 。 3. 植物光敏素 (生物钟有关 开花素（成花素）形成受一种感光因子所调节。这因子是一种蛋白质、称为 光敏色素 。它本身呈蓝色，吸收光谱高峰在红光谱段。 光敏色素有二种可逆的存在状态， 吸收峰在橙红段的 收红光） 和吸收峰在红外段的 收远红光） 。白日时波长 660红光促使 日时波长 730 化为不活跃的 从而解除了对开花的抑制。 明光敏素参与了多种生理过程并在其中起重要作用。 （三）植物对植食动物和病菌的防御 1. 植物防御动物的方法 （ 1）物理方法 长刺 （ 2）化学方法 合成恶臭化学物质 合成有毒化学物质 （ 3）引诱一种动物来防御植食动物 毛毛虫与 胡蜂 2. 植物防御致病微生物的办法 （ 1）阻止或避免侵害 表皮的屏障作用（但气孔是其 薄弱处） 释放杀死微生物的分子 化学变化：使壁变得较坚固 （ 2）对抗入侵的病原体 化学防御系统 抗性基因 植物对无毒病原体的防御 0 1001010 10 10 促 进 抑制 根 芽 茎 生长素浓度（ M） 不同器官对生长素的敏感性
