① 此实验的目的是研究 。
② 图1中用乙烯利处理叶片后,气孔的变化说明,乙烯可诱导 ,且随浓度增加 。
③ 用浓度为 的乙烯利处理拟南芥叶,既不会伤害保卫细胞,又能获得较好的诱导效果,做出以上判断的依据是 。
(3)为研究乙烯调控气孔运动的机制,研究者用cPTIO(NO清除剂)处理拟南芥叶,并测定气孔直径和细胞内NO含量,结果如图2所示。
①实验I、Ⅲ结果说明,有乙烯时 ;实验ⅣⅡ结果说明,有乙烯时,加入cPTIO后 。
②由图2所示结果可以推测 。
答案 (18分)
- 光合作用和细胞呼吸(呼吸作用) 促进果实成熟
- ①不同浓度乙烯利对拟南芥叶片气孔开度的影响
(探究诱导拟南芥叶片气孔关闭的最适浓度)
②气孔关闭 诱导作用增强
③0.004%
高于此浓度,去除乙烯利后,气孔开度恢复减弱(低于此浓度,去除乙烯利后,
气孔开度恢复正常)
- ①NO含量增加,气孔直径减小 NO含量下降,气孔直径增大
②乙烯(利)通过诱导NO的产生,导致气孔关闭(或开度减小)
五种植物激素的比较
名称 | 产生部位 | 生理作用 | 对应的生长调节剂 | 应用 |
生长素 | 幼根、幼芽及发育的种子 | 促进生长,促进果实发育 | 萘乙酸、2,4D | ①促进扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③农业除草剂 |
赤霉素 | 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官 | ①促进细胞伸长,引起植株长高;②促进种子萌发和果实发育 | ①促进植物茎秆伸长;②解除种子和其他部位休眠,提早用来播种 | |
细胞分裂素 | 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) | ①促进细胞分裂和组织分化;②延缓衰老 | 青鲜素 | 蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间 |
乙烯 | 植物各部位,成熟的果实中更多 | 促进果实成熟 | 乙烯利 | 处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产 |
脱落酸 | 根冠、萎蔫的叶片等 | 抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落 | 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落 |
植物激素的相互作用
作用类型 | 作用概念 | 作用激素(部分) | 生理表现 |
增效作用 (增强作用) | 一种激素可加强另一种激素的效应。 | 生长素和赤霉素 | 生长素促进生长、赤霉素促进植物节间的伸长。 |
生长素和细胞分裂素 | 细胞分裂素加强生长素的极性运输。 | ||
脱落酸和乙烯 | 脱落酸促进脱落的效果可因乙烯而得到增强。 | ||
拮抗作用 (对抗作用) | 一种激素的作用被另一种激素所阻抑的作用。 | 生长素和赤霉素 | 生长素促进不定根的形成,赤霉素作用相反。 |
生长素和细胞分裂素 | 生长素促进顶端优势,细胞分裂素相反。 | ||
生长素和脱落酸 | 生长素促进器官生长;脱落酸促进器官脱落。 | ||
脱落酸和赤霉素 | 脱落酸促进休眠,抑制萌发;赤霉素作用相反。 | ||
脱落酸和细胞分裂素 | 脱落酸促进衰老、脱落;细胞分裂素起延缓作用。 | ||
协同作用 | 两种激素所占比例不同,作用效应不相同。 | 生长素IAA 赤霉素GA | IAA/GA比例高,有利木质部的分化;低则为韧皮部的分化。 |
生长素IAA 细胞分裂素CTK | IAA/CTK比例高,诱导根分化;低则诱导芽分化。 | ||
反馈作用 | 一种激素的作用受另一种激素的调节,或促进,或抑制。 | 乙烯和生长素 | 生长素促进乙烯的生物合成,乙烯则抑制生长素的合成,或提高生长素氧化酶的活性,或促进生长素的分解,或阻碍生长素的运输。 |
例题解析植物激素的相互作用
1.生长素和乙烯
生长素能促进植物的生长,乙烯能促进果实的成熟,两者具有拮抗作用。如不同器官对生长素的敏感性不同,导致同一浓度的生长素对不同器官的作用效果也不同。不能促进茎生长的低浓度生长素,对根却有明显促进作用,而对茎的生长起促进作用的生长素浓度,却明显抑制根的伸长,原因是当生长素浓度较高时,会使细胞合成另一种激素──乙烯,乙烯可以抵消生长素的影响。
例题1
为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用,科学家用某种植物进行了一系列实验,结果如下图所示,由此可初步推测( )
A.浓度高于10-6mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长
B.该植物茎中生长素含量达到M值时,植物开始合成乙烯
C.该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D.该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的
解析:本题考查多种激素共同调节植物的生命活动知识点。根据图1坐标轴的含义可知,用0~10-2 mol/L浓度范围内的生长素处理离体茎段,作用效果都是促进生长的,故A错误;据图2,乙烯和生长素的含量达到峰值的时间不同,且生长素先达到峰值,当生长素含量达到M值时,茎中乙烯含量从无到有,逐渐增加,而这时生长素含量下降,这体现了两者的相互拮抗作用。故答案选B、D。
两者的拮抗作用还体现在落叶的形成过程中。引起落叶的原因主要是秋季的短日照和低温,这两个外界因素引起了乙烯和生长素比例的变化。乙烯能促进一些酶的形成,而这些酶能促使细胞壁的降解。生长素能阻止叶片的脱落并有助于叶中正常代谢的进行,但在叶片衰老的过程中,叶片合成的生长素越来越少,而乙烯的合成越来越多,故落叶形成。
例题2(16分)为研究乙烯影响植物根生长的机理,研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验
(1)乙烯和生长素都要通过与__________结合,将________传递给靶细胞,从而调节植物的生命活动。
(2)实验一:研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养,______________幼苗根伸长区细胞长度,结果如下表。
组别 | 植物激素及处理浓度(µM) | 根伸长区细胞长度(µm) |
1 | 对照 | 175.1 |
2 | 0.20ACC | 108.1 |
3 | 0.05IAA | 91.1 |
4 | 0.20ACC 0.05IAA | 44.2 |
实验结果说明乙烯和生长素都能够__________根生长,与单独处理相比较,两者共同作用时________________。
(3)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,12小时后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。据图分析,乙烯通过促进__________ _来影响根生长。