植物激素测定方法述评_鲁哲
植物激素测定方法述评
鲁 哲,邹振华,路 婧,王若仲*
(湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室,长沙410128)
摘 要:分析了传统植物激素测定的方法,提出了新的技术发展下,对植物激素快速、原位实时、高灵敏、高通量检测的必要性,对植物激素测定方法的前沿技术做出分析,并初步探讨了植物激素测定技术的未来趋势。
关键词:植物激素;测定方法;原位实时;生物传感器
中图分类号:Q94-331 文献标识码:A
文章编号:1001-5280(2011)05-0531-04 DOI:10.3969/j.issn.1001-5280.2011.05.28
Research Progress on Determination of Phytohormones
LU Zhe,ZOU Zhen-hua,LU Jing,WAN G Ruo-zhong*
(Hunan Pr ov incial Key L abo rat or y o f Phyt ohor mo nes and G r ow th Develo pment,
Hunan A g ricultural U niv ersit y,Chang sha,Hunan410128,China)
Abstract:In this ar ticle,the tr aditional methods for deter mination o f phy toho rmo nes w er e analy zed,and the necessity of rapid,in situ real-t ime,hig h sensitivit y and hig h thro ughput detectio n of phy to ho rmo nes w as put fo rw ar ded under co nditio n of the development of new techniques.A t the sam e time,the fr ontier techniques fo r det erminat ion of phy toho rmo nes w er e a nalyzed,and t he developmental trend of determinatio n techniques o f phyt ohor mo nes w as discussed. Key words:P hyto hor mones;Det erminat ion metho d;Situ and r eal-time;Biosensor
植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的微量物质。目前,植物激素有六大类,即生长素类(Auxins)、赤霉素类(GAs)、细胞分裂素类(CTKs)、脱落酸(abscisicacid,A BA)、乙烯(ethyne, ETH)和油菜素甾醇(Brassinosteroids,BR)[1]。植物激素作为植物体内的微量信号分子,调节植物几乎所有的生长发育过程。长期以来,植物激素与植物生长调节剂一直是生物学和农学领域的研究热点,其成果为农业科技进步做出了巨大的贡献。例如,各种植物生长调节剂的广泛使用,已成为实现农作物高产优质的重要措施之一,在推动“绿色革命”、大幅度提高作物产量和保证国家粮食安全方面发挥了不可替代的作用[2]。由于植物激素在植物体内含量极低(一般每克植物组织鲜样中的含量为1～100ng),易被光解、热解和氧化,因此,如何对微量植物激素进行简便、快速和准确的定量分析,一直是植物激素研究领域的难题之一。近年
收稿日期:2011-03-23
作者简介:鲁 哲(1984-),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生。*通讯作者。
基金项目:湖南省科研条件创新专项重点项目(2010T Y1004);教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-10-0143)。来,随着功能基因组学、代谢组学(m etabolom ics)等整体性“组学”方法的提出以及生物学研究对活细胞单分子行为测定的日益关注,对植物激素等重要代谢调节物的测定技术提出了更高的要求。同时植物激素的生理功能具有时空特异性,植物激素作用机理和信号转导等前沿领域更是迫切需要对微量植物样品的超微量植物激素进行高灵敏、原位、实时测定。研究植物激素在植物组织或细胞中的分布特点及消长规律,目前常采用化学手段对内源激素水平进行检测,但测定结果的准确性较差[3],而且无法对激素进行定位研究,因为许多激素引起的很多生理反应常发生在激素受体分布的细胞器内[2],因此对植物激素的高灵敏、高通量、原位实时测定新技术提出了迫切要求。
传统植物激素和植物生长调节剂测定方法主要有以早期简单的小麦胚芽鞘切段伸长法为代表的生物测定法[4]、以气相色谱法[5](Gas Chro matography,GC)和高效液相色谱法[6](Hig h Performance Liquid Chr omatogr aphy,HPLC)为代表的理化测定法,及以酶联免疫吸附法[7](Enzy me Linked Immune sorbent Assays,ELISA)为代表的免疫测定法。传统植物激素和植物生长调节剂测定方法各有优缺点,下面分别进行评述。
1 生物鉴定法
生物鉴定法是最早使用的激素测定方法,它是利用激素作用于植株组织或器官后产生生理生化上的变化,通过该变化的大小推算植物激素含量的一种方法。1928年,荷兰研究生Fritz Went在研究燕麦胚芽鞘弯曲程度与琼脂中生长素浓度的关系时,发现二者呈正相关,这种测定法后来被称为燕麦测试法[8]。生物鉴定法虽然简单,对检测仪器要求不高,但是对样品纯度要求高,专一性和重复性较差,近年来已很少使用。但对于从大量人工合成的化合物中筛选植物生长调节剂,生物鉴定法仍然是一种有效的植物激素定性分析方法[9]。
2 光谱及色谱检测法
传统光谱法如比色法测定植物激素,由于专一性差,已较少使用[10]。利用荧光技术与其它方法结合进行光谱测定的新方法成为光谱法检测植物激素的主流方法。薛泉宏等[10]对以往的赤霉素荧光测定的方法进行了改进,该法适合于发酵液及固态产品中赤霉素的测定。光谱测定植物激素法近年鲜有报道。
色谱法是利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果。早期采用的色谱测定方法主要是纸层析(Paper Chromatog raphy,PPC)和薄层层析(T hin Layer Chro matogr aphy,TLC),先将植物样品通过层析进行分配再通过显色等方法进行鉴定。这两种方法操作简便,所需设备简单,但是分离效率和灵敏度有限,因而现在已很少单独使用。将薄层层析与高效液相色谱(HPLC)和酶联免疫吸附法(ELISA)等检测技术相结合可以有效地提高检测的灵敏度。如李兆亮[11]等先用薄层层析纯化样品,然后利用HPLC定量分析植物叶片中的水杨酸的含量,获得了较理想的结果。
气相色谱和高效液相色谱是20世纪60年代开始应用于激素测定的技术,现在已经成为植物激素检测的主要方法。气相色谱法是指以气体为流动相的色谱法。气相色谱分析速度快,可用于分析测定所有的植物激素,但前提是待测激素必须形成易挥发的衍生物。大部分植物激素都含有极性基团,沸点较高,因此在进行GC分析前必须制备成为合适的挥发性衍生物[12]。已有一些衍生化方法被应用于植物激素分析。如张有林等[13]用溴甲基五氟苯对ABA和IAA进行衍生、酯化,在气相色谱柱上分离效果良好,对电子检测器反应敏感,ABA和IAA的最小检测限各为10-12g/mL和10-13g/m L。乙烯是以气态存在的植物激素,因而可以不经过衍生化直接用GC测定[14]。此外,杜黎明等建立了一种530 m大口径毛细管气相色谱测定法,可以不经衍生化处理,直接进样[15]。HPLC可用于除乙烯外的所有植物激素的分析检测,其结果准确性和灵敏度较高,且与GC相比前处理简单,对所测激素结构无破坏,因此已经成为植物激素测定的一种常用方法。HPLC可以选用不同的检测器,如荧光检测器[16]、紫外检测器[17]等。其中紫外检测器是一种较为常用的检测方法。
由于HPLC和GC在测定过程中对保留时间的分辨有一定限制,若前处理过程达不到所需纯度要求可能会出现几种化合物的保留时间相同或接近而影响测定结果的准确性。将质谱(Mass Spectrog raphy,M S)技术与HPLC或GC联合使用[18～21],可以有效地提高检测的选择性和灵敏度,因此仪器联用是目前植物激素测定技术的发展趋势。
3 传统免疫检测法
放射免疫分析(Radio immuno assay,RIA)和酶联免疫法(ELISA)是植物激素免疫测定传统方法。放射免疫方法具有较高的灵敏度,但需要特殊的操作技术和实验室设备,不适于作为常规检测方法。相对而言,酶联免疫吸附分析方法[22]应用更为广泛。但ELISA在灵敏度上还不能完全满足实际样品检测的需要。因此开发间接的ELISA法检测GA3,利用GA3～GA7免疫家兔得到的抗血清,建立了检测结合态GA3的间接酶联免疫吸附测定方法。免疫抗原与包被抗原用最常见的DCC活化羧基与蛋白质相联,检测极限为12.3ng/ mL,线性范围12.3～1000ng/m L。抗血清与GA3的交叉反应率为2.3%,与GA,IAA,ABA和zR的交叉反应率均很小[23]。随着ELISA技术的发展,利用该技术测定各类农作物中植物激素在代谢中作用的实例日渐增多[24～27],并且获得了稳定的结果。近期,有报道运用免疫层析技术和液相电喷雾质谱法结合的ABA检测方法,利用样品在免疫层析凝胶的高专一性和灵敏度使其成为一种新型方便、高效和灵敏的分离纯化方法[28]。
气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、气-质联用(GC/M S)或液-质联用(LC/MS)、酶联免疫分析(ELISA)、放射免疫分析(RIA)等方法各有优点,但都存在操作繁冗、灵敏度不佳、结果重复性差、仪器昂贵或者易出现假阳性结果等缺陷。因此,开发高灵敏、简单、快速的用于植物激素检测的方法非常紧迫。
4 生物传感器检测法
生物传感器(biosensor)技术是将生物所具有的
特性和电子装置相结合的一种技术,利用生物间特异的亲和作用将信号转换成能够被识别的装置。生物传感器具有快速、实时、高度特异性和高灵敏度等优点,能够制备成用于快速现场检测的装置[29]。按分子识别元件将生物传感器分为酶传感器、免疫(抗原或抗体)传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、核酸传感器、分子印迹传感器等[30]。
生物传感器还存在一定的局限性,如使用寿命、长期的稳定性、批量生产工艺等都是生物传感器研究、应用和产业化亟待解决的。但是针对植物激素这样一种极其不稳定的物质,相比以往各种传统方法,应用生物传感器测定植物激素含量,不但精确、高灵敏,而且具有操作简单、快速、廉价、轻巧等优点,因而是一种具有发展前景的植物激素测定方法。
近年来,利用生物传感器技术针对植物激素的检测有了很大进步。利用电化学生物传感器方法检测植物激素的方法逐年增多[31,32]。近年来,湖南省植物激素与生长发育重点实验室,在压电免疫传感器、电化学传感器及光学生物传感器检测植物激素方面有一定突破,是植物激素测定领域的又一拓展[33～36]。电化学传感器和光学生物传感器是微型化生物传感器测定植物激素技术的必然发展趋势。
5 非损伤微测定技术
非损伤微测技术(Noninvasive M icrotest Technique,NM T)起源于美国M arine Biolog y Labor ator y(M BL)实验室。1990年M BL的科学家K htreiber使用非损伤微电极测量了进出细胞的Ca2+流速和运动方向,开创了生物活体静态测量到动态测量转变的先河[37]。1995年M BL的科学家在《N ature》发表文章阐明了非损伤微测技术的数学、物理学基础以及应用方式,进一步完善了非损伤微测技术,从此非损伤微测技术进入各研究领域并发挥着越来越重要的作用[38]。2010年8月,普渡大学的科学家发展了一种用碳纳米管技术研制的生长素(IAA)微电极,结合非损伤微测技术测定了玉米株系B73和突变体Br2中IAA的分布和运输[39]。研究表明,非损伤微测技术与信号解耦联、整合流速相结合,利用菲克第一定律,可测定玉米根中内源性IAA的流速。该研究使用非损伤微测技术实时地测定了根表面的IAA流速,可为研究生长素的极性运输,感受重力,研究活体植物根的发育和幼苗的调控机制提供重要帮助。
6 展 望
植物激素对植物生长发育及代谢有重要作用,对其进行准确、快速、高灵敏、高通量、原位实时定量测定成为一项必然的工作。传统植物激素和植物生长调节剂测定方法各有优缺点,以高效液相色谱法为代表的理化检测法依然是现今植物激素检测的主流,但是多与仪器联用进行检测,检测成本较高。随着生物传感器法对植物激素测定的日益完善,可以达到实时快速测定、检测成本不高,进一步解决原位检测的困难,其将有很大的发展空间。非损伤微测技术在生物微传感器方面的应用,值得密切关注。非损伤微测技术,其优势在于对植物无损伤,原位实时进行植物激素的检测,有较为广阔的应用前景,但目前因为技术原因,对测定痕量植物激素方法有待进一步提高。将非损伤微测技术与生物传感器联合应用于对植物激素检测将是未来植物激素检测的必然趋势。
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1016.
植物激素调节习题
植物激素调节 一生长素 1 单侧光和重力对生长素影响的问题 1 （10重庆）将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光 孔的暗室内，从题4图所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置，此时，幼苗的生成情况是 A，根水平生长，茎向上弯曲 B，根水平生长，茎向下弯曲 C，根下弯曲，茎向上弯曲 D，根向下弯曲，茎向下弯曲答案：B 2 ．植物地上部分向光生长，根背光生长。取正在萌发的种子贴附在琼脂板上，再将琼脂板插入透明盒内培育，五面遮光，仅从一侧给予光照（见右图）。幼苗根的生长方向将是C A ↓ B → C ↘ D ↙ 3 ．下图表示有关生长素的一项实验。 经过一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是（ A ） A．甲B．乙C．丙D．丁
4 请根据所提供的实验材料用具设计一个实验，验证“重力影响生长素的重新分配”。 实验材料用具：若干相同的燕麦胚芽鞘尖端是、若干相同的去掉尖端的胚芽鞘、一个实验支架（支架的材料托中，放置了6块已编号的相同琼脂块。相邻两个琼脂块之间用不透水的云母片完全割开）。 A a 1 A 3 a 3 A 2 a 2 实验支架示意图 琼脂块 材料托 ①写出主要实验步骤： ②预期实验结果： 放置a 1琼脂块的胚芽鞘比放置a 2琼脂块的胚芽鞘_______________。 放置a 3琼脂块的胚芽鞘比放置a 2琼脂块的胚芽鞘_____________。 放置A 3琼脂块的胚芽鞘________________________。 ①主要实验步骤 第一步：将3个胚芽鞘尖端分别放置在实验支架材料托的琼脂块上。 第二步：将实验支架在黑暗条件下放置一段时间。 第三步：移走胚芽鞘尖端，然后将材料托的琼脂块取出，分别放在6个切去尖端的胚芽鞘切面的一侧。 第四步：分别测量和比较不同处理的胚芽鞘弯曲程度。 ②预期实验结果 弯曲度大 弯曲度小 弯曲度最大 5 （06四川）植物的根具有向重力生长的特性，下列是研究根向重力生长机理的两个实验。 实验一：将空白琼脂和含EDTA 的琼脂做成帽状，分别套在甲、乙两组玉米胚根的根冠外 （示意图如下）。提示：EDTA 的作用是去除与其临接部位的 Ca 2+ 。
植物激素免疫测定指南
植物激素的酶联免疫吸附测定法（ELISA） 免疫测定是利用抗原、抗体特异性反应而建立的，根据可视化方法的不同可分为：酶联免疫、放射免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定、生物发光免疫测定、浊度免疫测定法等。由于酶联免疫吸附分析法（Enzyme-linked Immunosorbent Assays, 简称ELISA）具有灵敏性、特异性高，且方便、快速、安全、成本低廉的特点，而日益被广泛应用于植物激素测定。目前，几大类植物激素IAA,ABA, GA3、GA4、iPA、ZR、DHZR等都建立了相应的ELISA方法并有试剂盒出售。 植物激素的酶联免疫检测方法有两种形式（见下图），一种是在固相载体上直接包被抗体（直接法，先包被二抗，再加一抗），另一种是包被抗原（间接法）。 直接法利用游离抗原和酶标抗原与吸附的抗体进行竞争。间接法利用游离抗原和吸附抗原与游离抗体进行竞争。间接法的原理可用下式表示： Ab+H+HP=AbH+AbHP 其中Ab表示抗体，H表示游离激素，HP表示吸附在板上的激素－蛋白质复合物。根据质量作用定律，当该反应体系中Ab及HP的量确定时，游离H越多，结合物AbH形成的就越多，而AbHP形成的就越少，即结合在板上的抗体就越少，通过酶标二抗检测结合物AbHP的多少，就可以确定游离H 量的多少。 材料、试剂及设备 1 材料 各种新鲜植物材料 2 仪器设备 研钵，冷冻离心机，台式快速离心浓缩干燥器或氮气吹干装置，酶联免疫分光光度计，吸水纸，恒温箱，冰箱，酶标板（40孔或96孔），可调微量液体加样器（10μl，40μl,200μl,1000μl），带盖瓷盘（内铺湿纱布）。 3 试剂 (1) 包被缓冲液：称取１.５g Na2CO3, 2.93g NaHCO3, 0.2g NaN3（可不加）, 用量筒加1 000 ml蒸馏水，pH为9.6. (2) 磷酸盐缓冲液（PBS）：称取8.0g NaCl, 0.2g KH2PO4 , 2.96g Na2HPO4 ·12H2O，用量筒加1 000 ml蒸馏水，pH为7.5。 (3) 样品稀释液：100 ml PBS中加0.1 ml Tween-20，0.1g明胶（稍加热溶解）。 (4) 底物缓冲液：称取5.10g C6H8O7·H2O（柠檬酸）， 18.43g Na2HPO4·12H2O，溶解定容至1 000ml，再加1 ml Tween-20，pH为5.0。 (5) 洗涤液：1000ml PBS加1mlTween-20。 (6) 终止液：2mol/L H2SO4。 （7）提取液：80％甲醇，内含1 mmol/L BHT(二叔丁基对甲苯酚，为抗氧化剂，先用甲醇溶解BHT，在配成80%的浓度))。 （8）激素包被抗原、各激素抗体和标准物。 （9）酶标二抗：辣根过氧化物酶（HRP）标记的羊抗兔抗体。
植物生长素的发现(教学设计)
普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修3 第三章第2节 《植物生长素的发现》教学设计 郭名宾（江西省信丰中学江西赣州 341600） 一、设计思路 科学史可以展现科学是永无止境的探究活动的本质特征，使人感受科学发展是一个线性累积、不断壮大的过程，领会“变化”才是科学本身具有的惟一不变特性。植物生长素的发现过程正是这样一个很好地展现科学在本质上是相对的、可变的、处在不断修正和发展过程中的素材。因此，本文基于以下的教学理念开展教学：问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，采用问题引导探究、教师引导学生的设计思路。 二、教学分析 1、教材分析与处理 《植物生长素的发现》编入了“达尔文、詹森、拜耳、温特等科学家的实验、评价实验设计和结论”等内容。教材以科学探索过程为脉络来安排教学内容，具有探究性的特点；文本呈现图文并茂，具有直观性的特点，为教师实施探究式教学提供了有力支撑。 基于以上设计理念，对教材知识作了适当调整（含顺序调整），本节课只学习生长素的发现过程和分析、评价实验设计的技能训练。 2、学情分析 曾学习过“假说──演绎法”、“类比推理”等，有一定的思考方法基础，且学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强，对植物向光性现象又有一定的感性认识。但对实验设计的各种能力（语言表达、实验分析、深入思考等）都有待提高，所以教学过程旨在培养学生的实验能力。 3、学习任务分析 教学重点：生长素的发现过程；教学难点：科学实验设计的过程及严谨性分析。通过学习，学生不仅要掌握生长素发现的过程，更要掌握对简单实验的设计、分析和评价的能力，感悟科学发现是一个继承与创新的辨证过程，需要实事求是和坚持不懈的科学态度。 三、教学目标 对于以上的教学分析，需达到的教学三维目标（见表1）。
植物的激素调节练习题
第三章 植物的激素调节练习题二 1、下面是有关燕麦实验的示意图。图中所示燕麦胚芽鞘的某些部位纵向插入了云母片。请分析图中a 至f 的琼脂块中，生长素含量正确的一组 A ．ab 、c=d 、e 《植物的激素调节》练习题 一、单项选择题 1．“神舟”六号飞船在太空飞行时，实验舱内水平放置得一株幼苗，它的生长状况是（）A．根向上生长，茎向下生长 B．根向下生长，茎向上生长 C．根、茎都向上生长 D．根、茎都水平生长 2．高等动物激素与植物激素的主要区别在于（） A．有无特定分泌腺体 B．是否种类多样和特异性高 C．是否微量高效 D．是否有调控代谢活性 3．“满园春色关不住，一枝红杏出墙来”，引起这种现象的主要原因是（） A．温度 B．湿度 C．阳光 D．空气 4．黄瓜是雌雄同株异花植物。某兴趣小组将生物园里的二倍体黄瓜的雌花分为四组，处理方法如下 A．乙组 B．丙组 C．乙组和丙组 D．丙组和丁组 6．扦插的枝条带芽，易生根成活的原因是（） A．芽能进行光合作用 B．芽能产生生长素 C．芽生长迅速 D．芽的顶端分生组织能进行细胞分裂 7．下列各项中，激素．酶和维生素共同具有的特性是（） A．都从食物中摄取 B．都是蛋白质 C．需要量很小，作用很大 D．都是由体内细胞产生的 8．花粉发育不良，影响传粉受精，如果要保证产量，可采取的补救措施是（） A．喷洒N肥 B．提高CO2浓度 C．喷洒P肥 D．喷洒生长素类似物 9．侧芽所含生长素的浓度高于顶芽，但是顶芽产生的生长素仍大量集存于侧芽部位，这是因为生长素的运输方式属于（） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．渗透作用 10．下图表示根和茎对生长素浓度的不同反应，其中正确的是（） 11．将燕麦胚芽甲（顶端套上锡箔小帽）和乙（自然状态）均置于单侧光下，一段时间后甲直立生长，乙弯向光源生长。这一实验结果表明（） A．感受光刺激的部位是胚芽尖端 B．生长素能促进植物生长 C．胚芽尖端能产生某种促进生长的物质 D．植物的生长具有向光性 12．在市场上可见到发育不均匀的西瓜（歪瓜），若切开后，可发现凹侧的种子大部分未发育。这种现象可解释为（） A．种子发育需要果实提供营养 B．发育着的种子可以合成大量生长素促进子房发育 C．凹侧见不到阳光，不能形成种子 D．由于果实产生的生长素分布不均匀造成部分种子不发育 第三章：植物的激素调节 第一节生长素的发现过程 向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。 一、生长素的发现过程 1.达尔文实验——胚芽鞘尖端是感受单侧光的部位，向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部 1向光生长 2 不生长不弯曲3直立生长4向光弯曲 2.詹森的实验 图3-4詹森的实验示意图 影响可穿过琼脂由尖端向下传递 3.拜尔的实验——尖端产生刺激在下部分布不均引起弯曲生长 4.温特的实验——尖端产生的刺激是某种物质（温特将其命名为生长素） 5.化学本质：吲哚乙酸（IAA），还有苯乙酸（PAA），吲哚丁酸（IBA）等。 6.植物激素：（1）概念：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长 发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。 （2）其他植物激素：赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯 二、生长素的产生、运输和分布 1.产生：部位：幼嫩组织，分生组织，幼嫩的芽、叶和发育中的种子，胚芽鞘尖端。 机理：色氨酸→生长素 2.运输：横向运输：发生在尖端部位 影响因素：光，重力，水等（与向性运动有关） 纵向运输极性运输：部位：发生在幼嫩部位如胚芽鞘、芽、茎尖、根尖等 方向：只能从形态学上端运输到形态学下端，不能反过 来运输，也就是只能单向运输 运输方式：为主动运输方式 影响因素：载体，ATP，O2 非极性运输：部位：发生在成熟组织中的韧皮部 方向：双向运输 3.分布： 部位：植物体的各个器官中都有分布，但相对集中在生长旺盛的部分 特点：生长旺盛部位 >衰老成熟部位 三、胚芽鞘向光弯曲生长的分析 单侧光→胚芽鞘尖端 尖端以下部位茎向光弯曲（有利于光合作用） ∣ 四、植物向性运动的人工实验方法归类 1. 暗盒开孔类（如下图） 直立生长向光弯曲 2. 云母片插入类 形态学上端 形态学下端形态学上端 形态学下端 3 4 生长素极性运输生长素分布不均 （内因） 光光 光 光 光 第三章综合测试卷 姓名：______________ 班级：______________ 学号：_____________ 第Ⅰ卷（选择题，共45分） 一、选择题（本题包括15小题，每小题 3 分，共 45分，每个小题均只有一个正确选项） 1.为探究植物生长素的作用机理，设计了图1、图2所示实验：探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素 转移了，还是将生长素分解了。下列说法不正确的是 （）．．． A．由图1可知单侧光将生长素分解，从而引起胚芽鞘弯曲 B．胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的弯曲生长起关键作用 C．如果胚芽鞘的长度关系为c＜b=a＜d，则说明单侧光将向光侧生长素转移了 D．如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＝d，则说明单侧光将胚芽鞘尖端向光侧生长素分解了2.某植物正常传粉形成幼果后，用较高浓度的生长素类似物喷洒幼果，可能出现的是（）A．种子明显增多B．形成无子果实C．部分果实脱落D．果实较大 3.据美国国家航空航天局中文微博，2016年1月17日在空间站种下的百日菊开花了，这是首次在 太空培育的花朵。下列相关说法正确的是（） A．太空失重状态下植物激素不能极性运输，百日菊的根失去了向地生长的特性 B．太空失重状态下植物体内各种激素分布均匀，百日菊的生长不再依赖激素调节 C．该百日菊的生长发育，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果 ．该百日菊的花瓣无地球上的花朵那样优美的弧度，这是因为该植株发生了基因突变D4.下列关于植物激素的叙述中，正确的是（） A．植物的向光性可以说明生长素能促进植物的生长 B．植物激素进入靶细胞并催化细胞代谢中的特定反应 C．乙烯能促进果实的成熟，所以在幼嫩的果实中含量较多 D．植物激素是由植物体内的内分泌腺合成并分泌的小分子有机物 5.有关生物体对刺激作出反应的表述，错误的是（） A．摄入高糖食品→人体胰岛素分泌增加→血糖水平回落 B．寒冷→人体甲状腺激素合成减少→体温回升 C．细菌感染→人体浆细胞分泌特异性抗体→清除细菌 植物激素检测方法 一、什么是植物激素？ 植物激素是植物体内合成的一系列痕量有机化合物，它在植物的某一部位产生，运输到另一个或一些部位，在极低的浓度下便可引发生理反应，几乎参与了调控植物从种子休眠、萌发、营养、生长和分化到生殖、成熟和衰老的每个生命过程，既可调控植物自身的生长发育，又通过与植物所生存的外部环境互相作用调节其对环境的适应。通过调控如细胞分裂素、油菜素内酯和生长素等植物激素的代谢可显著地改良作物的株型结构和产量构成，从而大幅度提高作物产量和品质。 植物激素主要包括生长素(auxin)、赤霉素(gibberellin，GA)、细胞分裂素(cytokinin，CTK)、脱落酸(abscisic acid，ABA)、油菜素甾醇类(brassinosteroids，BRs)、茉莉酸(jasmonic acid，JA)及其甲酯(MeJA)、水杨酸类(salicylic acids，SA)、乙烯(ethylene)和多肽激素(peptide hormones)等。 二、检测方法 科标生物检测中心可以提供各种植物样品检测服务，中心是通过权威认证的第三方机构，检测后出具权威检测报告。 三、主要分析技术 1、生物鉴定法是一类经典的植物激素检测方法，它利用激素作用于植物的组织或器官时产生的特异性反应对植物激素进行测定。 2、免疫检测技术是测定植物激素的常用方法。该方法是基于抗原和抗体的特异性结合，因此有较好的专一性。采用放射性元素标记的方法，即放射免疫分析(radioimmunoassay，RIA)，其检测灵敏度高，重复性好，但对实验条件的要求较高。 3、气相色谱火焰离子化检测法(GC-FID)和气相色谱质谱法(GC-MS)能够对所分析样品进行准确、高灵敏度测量，但由于气相色谱对样品的特殊要求，使得待测组分需具有一定挥发性，因此在植物激素样品的前处理过程中需对样品进行衍生化。 4、高效液相色谱紫外检测法(HPLC-UV)、高效液相色谱荧光检测法(HPLC-FL)和高效 植物的激素调节测试题 一、单项选择题 1．比较动物激素和植物激素的特点，错误的是 A．都是由内分泌腺分泌的 B．对新陈代谢和生长发育具有调节作用 C．体内含量极少D．都是活细胞产生的 2．关于植物激素的叙述，正确的是 A．植物激素是由植物体内的内分泌腺合成、分泌的微量有机物 B．植物的向光性可以说明生长素能促进植物的生长 C．乙烯能促进果实的成熟，所以在幼嫩的果实中含量较多 D．细胞分裂素能促进细胞的分裂和细胞的伸长，所以在茎尖、根尖含量较多 3．在市场上可见到不均匀（凹凸不平）的西瓜,若切开可见其凹侧的种子发育不良或末发育,其原因可解释为 A．种子的发育需要提供大量的营养物质 B．发育着的种子里合成大量生长素能促进果实的发育 C．未受粉的雌蕊,其子房也可发育成果实 D．光照不均匀使果实内的生长素分布不均匀 4．如右图所示，用燕麦胚芽鞘进行实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是 A．④⑤ B．①②③ C．①③④ D．①④ 5．在方形暗箱的右侧开一小窗，暗箱外的右侧有一固定光源，在暗箱内放一盆幼苗，花盆能随着下面的旋转器水平匀速旋转，但暗箱不转，一周后，幼苗的生长状况应为 6．将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如甲图所示，则曲线上P点最可能对应于乙图中的位置是 A．a B．b C．c D．d 7．吲哚乙酸最早是在人的尿液中发现和提取的，下列对此问题的叙述，你认为最合理的是A．在人体内有合成生长素的酶系统，所以人粪尿的肥效很高 B．人在食用了大量的植物果实和新鲜嫩叶后，生长素便进入人体内，但人体内没有破坏生长素的酶，生长素也不影响人体的正常生理功能，所以生长素在人体内“免费旅游”了一圈 植物激素之一生长素的发现过程 植物激素生长素是发现最早的一类植物激素，有关知识最初来自英国科学家达尔文的金丝雀虉草向光性研究. 达尔文把一盆金丝雀虉草的幼苗放在房内，发现幼苗总是朝着太阳光照射的一边弯曲。如果用锡箔或其他不透光的纸包住幼苗的顶芽，或者把顶芽切去2.5～4毫米，那么幼苗就不再向光照的方向弯曲，达尔文把植物的这种现象叫“向光性”。根据上述事实，达尔文推想，胚芽的尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽生长会产生影响。达尔文把他当时得到的结论写在他的论文“植物运动的本领”(1880年)中：“当金丝雀虉草幼苗暴露于单侧光时，某些影响由上部传到下部，因而引起后者发生弯曲。只是幼苗的顶端能接受光的刺激，当把幼苗尖端遮光时，则不发生弯曲”。那么，胚芽的尖端是否真的产生了某种物质，这种物质究竟是什么呢？为了解答这些疑问，在达尔文之后，科学家们开始了禾谷类胚芽鞘的研究。 菲廷(1907年)在水汽饱和的小室内横向切割燕麦胚芽鞘尖的一侧或两侧，不妨碍影响向下传导，在单向光线照射下，胚芽鞘仍然发生弯曲。 詹森(1910年)发现胚芽鞘尖端的影响，能穿过明胶薄片向下传导，发生向光性弯曲；但不能穿过不透水的云母片。 拜耳(1914年)把切除胚芽鞘尖端放回胚芽鞘的一侧，发 现没有单侧光的影响，也促进这一侧的伸长生长，发生弯曲。 梭登(1923年)发现切去顶尖导致燕麦胚芽鞘生长停止，当重新放回切去的顶尖，伸长生长又恢复，从而证明植物的生长受激素所调节。 斯达克(1917-1921年)将含有燕麦胚芽鞘尖端榨出的液汁的琼胶片，放在胚芽鞘残桩的一侧，也促进这一侧的生长，引起弯曲。由此，证实胚芽鞘尖的液汁物质中有促进生长的物质。 荷兰科学家温特(1928年)在实验中，把切下的胚芽尖端放在琼脂块上，几小时以后，移去胚芽的尖端，再将这块琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽切面的一侧，结果发现这个胚芽会向放琼脂块的对侧弯曲生长。如果把没有接触过胚芽尖端的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽切面的一侧，结果发现这个胚芽既不生长也不弯曲。证实切下的胚芽鞘尖的生长素能扩散到它下面的琼脂块。 到1933年前后，多克(1929-1932年)、柯甲(1934年)、西蒙(1934年)等人先后从人尿、玉米油和根霉以及燕麦胚芽鞘里提取出类生长素物质，经过化学分析和鉴定，终于弄清吲哚乙酸就是一种天然的生长激素。 但在高等植物里直到1946年才从玉米的乳熟期籽粒的提出物中分离出吲哚乙酸。由于这种物质具有促进植物生长的功能，因此给它取名为生长素。虽然当时对生长素作用的 植物激素调节 一、单选题 1．将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧，置于黑暗条件下，胚芽鞘的生长情况如右图。这个实验能够证明( ) A．顶端在光下产生某种“影响物” B．“影响物”具有促进胚芽鞘生长的效能 C．合成“影响物”不需要光 D．背光一侧“影响物”分布多 2．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如下实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是（→表示单侧光）（） … A．②⑤⑦B．①②③⑤⑧C．①③④⑥⑦D．②⑤⑧ 3．将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如甲图所示。则曲线上P点最可能对应于乙图中的位置是（） A．a B．b C．c D．d \ 4．松树主干长得粗壮，侧枝细弱，树冠呈“宝塔型”；而丁香却没有明显的主干与侧枝，树冠也不呈“宝塔型”，这是由于（） A．松树是阳生植物，具有顶端优势；丁香是阴生植物，不具有顶端优势 B．松树是阴生植物，具有顶端优势；丁香是阳生植物，不具有顶端优势 C．松树和丁香均具有顶端优势，但松树的顶端优势较丁香显着 D．松树和丁香均具有顶端优势，由于丁香开花后顶端枯死，顶端优势随之解除 5．某兴趣小组将生物园里的二倍体黄瓜的雌花分四组，处理方法如下表。其中最可能获得二倍体无籽黄瓜的处理（） 组别甲· 乙 丙丁 处理自然 状态 开花后，用适 宜浓度的生长 素处理柱头。 开花前套上纸袋，开花 后，用适宜浓度的生长素 处理柱头，然后再套上纸 袋。 | 开花前套上纸袋，开花 后，用适宜浓度的秋水 仙素处理柱头，然后再 套上纸袋。 注：黄瓜是雌雄异花植物 6．用一定浓度的植物生长素类似物可以作为除草剂除去单子叶农作物田间的双子叶杂草， 主要是由于（） A．植物生长素类似物对双子叶植物不起作用 B．生长素类似物能够强烈促进单子叶农作物的生长 C．不同的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感 D．同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不一样 ` 7．向日葵主要收获种子，番茄主要收获果实。上述两种植物在开花期间，遇到连续的阴雨天，影响了植物的传粉，管理人员及时喷洒了一定浓度的生长素。下列关于采取这一措施产生的结果的叙述中，正确的是（） A．两种植物都能形成无籽果实，产量未受影响 B．两种植物都能形成无籽果实，向日葵的产量下降 C．两种植物都能形成无籽果实，产量下降 D．番茄形成有籽果实，产量上升；向日葵不能形成无籽果实 8．某高三某同学从生物学资料得知：“植株上的幼叶能合成生长素防止叶柄脱落”。为了验证这一结论；该同学利用如图所示的植株进行实验，实验中所需要的步骤是（） ①选取同种生长状况相同的植株3株分别编号为甲株、乙株、丙株；②将3株全部去掉顶芽； ③将3株全部保顶芽：④将甲、乙两株去掉叶片，保留叶柄，并将甲株的叶柄横断面均涂上一定浓度的生长素，丙株保留幼叶；⑤将去掉叶片的甲、乙两株横断面均涂上一定浓度的生长素；⑥观察三株叶柄脱落情况。 A．①③④⑥B．①②④⑥ # C．①③⑤⑥D．①②⑤⑥ 9．下列农业生产措施中，与激素作用无关的是（） A．带芽的枝条扦插易生根B．阉割猪以利于育肥 C．无籽西瓜的培育D．无籽番茄的培育 10．一般在幼果生长时期，含量最低的植物激素是（） A．生长素B．赤霉素C．乙烯D．细胞分裂素 11．植物的果实从开始发育到完全成熟的过程中，主要由下列哪些激素共同起作用（）①萘乙酸②生长素③2，4—D ④细胞分裂素⑤乙烯 ~ A．②④⑤B．②③④C．②③⑤D．①②⑤ 12．下表为用不同浓度的2，4—D（生长素类似物）溶液处理茄子的花蕾以后植株的结实情况。下列叙述错误的是 必修三第3章植物的激素调节 一、单项选择题 1、向光性实验中在纸盒上打一个小孔的目的是 A．便于观察胚芽鞘生长 B．通风 C．形成单侧光 D．测量胚芽鞘的高度 2、植物产生向光性的原因是 A．茎的向光一侧生长素分布多，生长快 B．茎的背光一侧生长素分布多，生长快 C．茎的向光一侧温度高，生长快 D．茎的背光一侧温度高，生长快 3、正确反映一株白玉兰树上各部分生长素浓度大小的是 A．顶芽＞侧芽老根＞分生区B．顶芽＜侧芽老根＜分生区 C．顶芽＜侧芽老根＞分生区D．顶芽＞侧芽老根＜分生区 4、用燕麦胚芽鞘做向光性实验，发现植物生长素产生的部位、感光刺激的部位、向光弯 曲的部位分别是 A．胚芽鞘尖端；尖端下面一段；向光一面 B．胚芽鞘；胚芽鞘尖端；尖端下面一段C．胚芽鞘尖端；胚芽鞘尖端；尖端下面一段 D．胚芽鞘尖端；胚芽鞘；尖端下面一段5、飞行于太空中的宇宙飞船里，放置一株水平方向的幼苗，培养若干天后，根茎生长方 向是 A．根向下生长，茎向上生长 B．根向上生长，茎向下生长 C．根水平方向生长，茎向上生长 D．根和茎都向水平方向生长 6、关于植物激素的叙述，正确的是 A．植物激素是由植物体内的内分泌腺合成、分泌的微量有机物 B．植物的向光性可以说明生长素能促进植物的生长 C．乙烯能促进果实的成熟，所以在幼嫩的果实中含量较多 D．细胞分裂素能促进细胞的分裂和细胞的伸长，所以在茎尖、根尖含量较多 7、如右图所示，用燕麦胚芽鞘进行实验，一段 时间后，会引起弯曲现象的是 A．④⑤ B．①②③ C．①③④ D．①④ 8、将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如甲图所示，则曲线上P点最可能对应于乙图中的位置是 A．a B．b C．c D．d 2018年高考生物专题练习 植物的激素调节 一、选择题 1．(2017河北邯郸四区县联考，8)下列有关生长素的叙述，正确的是（） A．缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输 B．细胞的成熟情况不会影响生长素作用的发挥 C．植物向光生长能够说明生长素作用的两重性 D．生长素运送到作用部位会对代谢起催化作用 2．黑暗环境中的一直立生长的植株横放一段时间后，根与茎的生长变化情况如下图所示。下列相关叙述错误的是（） A．图A中主根生长相对较快，存在主根优先生长而侧根生长受抑制的现象 B．该植株体内含有多种激素，且不同激素均由不同腺体所分泌 C．图B中该植物根的生长情况，可反映出生长素的作用具有两重性 D．图A→图B不能反映植株茎的生长具有向光性的特点 3．(2017安徽师大附中期末，15)用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是（） A．②⑤⑦B．①②③⑤⑧ C．①③④⑥⑦D．②⑤⑧ 4．下图表示生长素浓度对某植物根和茎生长的影响，下列判断错误的是（） A．生长素对这两种器官的作用都具有两重性 B．植株倒伏一段时间后，根尖近地侧生长素浓度应大于C点所示浓度 C．若植物茎向光一侧生长素浓度为B点所示浓度，则背光一侧浓度一定在D~E所示浓度范围 D．该植物茎对生长素的敏感性小于根 5．色氨酸在植物体内经过一系列反应可转变成吲哚乙酸。某研究小组研究了Zn对玉米幼苗中色氨酸和吲哚乙酸含量的影响，实验结果如下图所示，下列有关分析错误的是（） A．据实验结果可推测Zn能促进色氨酸和吲哚乙酸合成 B．培养幼苗的培养液中应该定时通入空气 C．实验组在加Zn的前后也形成了对照 D．色氨酸转变成吲哚乙酸的过程发生在核糖体 6．(2017河北衡水冀州中学月考，4)下列关于生长素及其类似物的叙述，正确的是（） A．生产上常用生长素类似物除去双子叶农作物中的单子叶杂草 B．用低浓度生长素类似物促进插条生根时常用沾蘸法处理插条 C．施用生长调节剂时需要考虑施用时间、处理部位、药物残留等 D．生长素均匀地分布于植物体的各个部位中，且作用表现出两重性 7．(2017河北石家庄冲刺模考，4)下列关于植物激素、植物生长调节剂的叙述，不合理的是（）A．植物激素不直接参与细胞代谢，只传递调节代谢的信息 B．用一定浓度的赤霉素处理种子可以促进其萌发 C．高浓度的生长素及生长素类似物可除去小麦田间的双子叶杂草 D．生长素、脱落酸和乙烯在促进植株生长方面存在协同关系 8．(2017湖南长沙长郡中学二模，4)植物的休眠和生长是由脱落酸和赤霉素这两种激素调节的，其合成途径如下图所示。下列有关叙述正确的是（） A．秋天，叶肉细胞内的胡萝卜素含量增加，可提高光合作用速率 2017年高考生物专题练习 植物激素调节 一、选择题 1．通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是（） A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱 C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组 D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 2．研究小组探究了萘乙酸（NAA）对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（） A．自变量是NAA，因变量是平均生根数 B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率 C．生产上应优选320 mg/ L NAA处理插条 D．400 mg/ L NAA具有增加生根数的效应 3．用三种不同浓度的生长素类似物溶液处理某植物插条使其生根，结果如下表。下列叙述错误的是（） ．下列甲、乙、丙三图分别表示有关的生物学过程，相关叙述中正确的是（） A．1、2、3组能说明生长素的作用具有两重性 B．1、2、3、4组能说明幼嫩的植物茎叶中存在生长素 C．若用脱落酸处理黄豆，则黄豆有可能长不出不定根 D．若用乙烯处理黄豆，则黄豆最可能不会长出不定根 12．下列关于生命科学研究方法与操作的叙述中，正确的是（） A．利用光学显微镜观察蚕豆叶肉细胞叶绿体的基粒 B．罗伯特森利用电子显微镜观察细胞膜并提出流动镶嵌模型 C．达尔文的实验证明，生长素分布不均匀是植物弯曲生长的原因 D．基因分离定律和自由组合定律的研究均利用了假说－演绎法 13．下列有关植物激素的描述，错误的是（） A．植物激素必须与受体结合后才能发挥作用 B．植物激素具有调节作用，但不直接参与细胞的代谢 C．植物激素都是由特定的组织细胞产生的微量有机物 D．外界因素会影响激素的合成，进而调节基因组的表达 14．用外源脱落酸（ABA）及其合成抑制剂（fluricbne）分别处理采摘后的番茄，番茄的乙烯释放量变化如图所示（CK为对照处理），下列有关分析正确的是（） A．外源脱落酸（ABA）可以诱导乙烯的生成 B．采摘后番茄果实内乙烯的生成需要ABA诱导 C．脱落酸合成抑制剂可以促进乙烯的生物合成 D．脱落酸与乙烯对果实成熟的调控有拮抗作用 15．下面4幅是植物激素的相关示意图，表示错误的是（） A B 植物激素测定方法述评 鲁 哲,邹振华,路 婧,王若仲* (湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室,长沙410128) 摘 要:分析了传统植物激素测定的方法,提出了新的技术发展下,对植物激素快速、原位实时、高灵敏、高通量检测的必要性,对植物激素测定方法的前沿技术做出分析,并初步探讨了植物激素测定技术的未来趋势。 关键词:植物激素;测定方法;原位实时;生物传感器 中图分类号:Q94-331 文献标识码:A 文章编号:1001-5280(2011)05-0531-04 DOI:10.3969/j.issn.1001-5280.2011.05.28 Research Progress on Determination of Phytohormones LU Zhe,ZOU Zhen-hua,LU Jing,WAN G Ruo-zhong* (Hunan Pr ov incial Key L abo rat or y o f Phyt ohor mo nes and G r ow th Develo pment, Hunan A g ricultural U niv ersit y,Chang sha,Hunan410128,China) Abstract:In this ar ticle,the tr aditional methods for deter mination o f phy toho rmo nes w er e analy zed,and the necessity of rapid,in situ real-t ime,hig h sensitivit y and hig h thro ughput detectio n of phy to ho rmo nes w as put fo rw ar ded under co nditio n of the development of new techniques.A t the sam e time,the fr ontier techniques fo r det erminat ion of phy toho rmo nes w er e a nalyzed,and t he developmental trend of determinatio n techniques o f phyt ohor mo nes w as discussed. Key words:P hyto hor mones;Det erminat ion metho d;Situ and r eal-time;Biosensor 植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的微量物质。目前,植物激素有六大类,即生长素类(Auxins)、赤霉素类(GAs)、细胞分裂素类(CTKs)、脱落酸(abscisicacid,A BA)、乙烯(ethyne, ETH)和油菜素甾醇(Brassinosteroids,BR)[1]。植物激素作为植物体内的微量信号分子,调节植物几乎所有的生长发育过程。长期以来,植物激素与植物生长调节剂一直是生物学和农学领域的研究热点,其成果为农业科技进步做出了巨大的贡献。例如,各种植物生长调节剂的广泛使用,已成为实现农作物高产优质的重要措施之一,在推动“绿色革命”、大幅度提高作物产量和保证国家粮食安全方面发挥了不可替代的作用[2]。由于植物激素在植物体内含量极低(一般每克植物组织鲜样中的含量为1～100ng),易被光解、热解和氧化,因此,如何对微量植物激素进行简便、快速和准确的定量分析,一直是植物激素研究领域的难题之一。近年 收稿日期:2011-03-23 作者简介:鲁 哲(1984-),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生。*通讯作者。 基金项目:湖南省科研条件创新专项重点项目(2010T Y1004);教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-10-0143)。来,随着功能基因组学、代谢组学(m etabolom ics)等整体性“组学”方法的提出以及生物学研究对活细胞单分子行为测定的日益关注,对植物激素等重要代谢调节物的测定技术提出了更高的要求。同时植物激素的生理功能具有时空特异性,植物激素作用机理和信号转导等前沿领域更是迫切需要对微量植物样品的超微量植物激素进行高灵敏、原位、实时测定。研究植物激素在植物组织或细胞中的分布特点及消长规律,目前常采用化学手段对内源激素水平进行检测,但测定结果的准确性较差[3],而且无法对激素进行定位研究,因为许多激素引起的很多生理反应常发生在激素受体分布的细胞器内[2],因此对植物激素的高灵敏、高通量、原位实时测定新技术提出了迫切要求。 传统植物激素和植物生长调节剂测定方法主要有以早期简单的小麦胚芽鞘切段伸长法为代表的生物测定法[4]、以气相色谱法[5](Gas Chro matography,GC)和高效液相色谱法[6](Hig h Performance Liquid Chr omatogr aphy,HPLC)为代表的理化测定法,及以酶联免疫吸附法[7](Enzy me Linked Immune sorbent Assays,ELISA)为代表的免疫测定法。传统植物激素和植物生长调节剂测定方法各有优缺点,下面分别进行评述。 人教版生物必修《植物生长素的发现》说课稿一、说教材 （一）教材分析 本课内容是人教版生物必修3第3章第1节，主要内容包括：植物生长素的发现；生长素的产生、分布和运输。课标要求：概述植物生长素的发现；考纲要求：Ⅱ。 植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容，揭示了植物体维持稳态的调节方式──激素调节的原理和应用知识，与第1、2章内容并列共同组成生物有机体稳态调节知识体系。 植物生长素的发现一节作为本章开篇一节，层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性，随着生长素的发现学生认识到植物激素的存在，并初步了解生长素的作用──促进生长，这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定了基础，本节内容起着承上启下的作用。 这一节内容中“生长素的发现过程” 隐含的科学研究的方法与过程，以及设计实验时所要控制的“单因子变量问题，在整个必修课本中处于相当重要的地位，也是培养学生实验设计能力、提出问题、分析问题、解决问题等科学研究能力的很好的载体，其中包含的实验思想、方法、探究过程等更是历年高考的热点。通过学习，使学生了解生长素的发现过程，体验科学探究的曲折及发展历程，培养科学的思想方法及发展的科学观。 （二）教学目标 1．知识目标： ①概述生长素的发现过程。 ②解释植物向光生长的原因。 ③说明生长素的产生、运输和分布。 2．能力目标： ①体验发现生长素的过程和方法。初步学会科学探究实验的设计方法。 ②训练严密的逻辑思维能力，表达能力，养成良好的生物学素养。3．情感目标： 利用生长素发现过程教育学生关注生活现象，体验科学发现之美，形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。（三）教学重点和难点 重点及分析： 生长素发现过程是本节课的重点。 生长素的发现过程既是掌握生长素生理作用的基础，又是理解生物激素调节作用的关键，同时还是能力培养的好材料。在科学研究与发现的历史过程中，不断发生着观察（包括实验观察）、根据观察发现问题并提出问题、根据分析提出假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的几个实验，完整地再现了假说的提出和求证过程，是对学生进行科学史教育的极好素材，同时也让学生体会到科学研究的实验方法以及严谨的思维逻辑过程，学生的科学思维方法和研究方法在此节能得到很好的训练。 植物的激素调节训练题 一、选择题 1．(2019·芜湖模拟)下列关于植物生长素的叙述，正确的是( ) A．生长素是由植物体内特定器官产生的微量有机物 B．生长素对植物体的生命活动的调节与基因组的表达无关 C．黑暗时胚芽鞘尖端产生的生长素能进行极性运输 D．植物的向光性体现了生长素作用的两重性 解析：选C 生长素是由植物体内一定部位产生的微量有机物，无产生生长素的特定器官；植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果；生长素的极性运输指从形态学上端运输到形态学下端，与是否有光照无关；植物的向光性是因为生长素对背光侧促进作用强于向光侧，从而出现向光弯曲生长，因此不能体现出生长素的两重性。 2．下列有关植物激素的叙述，错误的是( ) A．植物激素作为信息分子，并不直接参与细胞内的代谢活动 B．植物不同发育阶段，激素含量的差异是基因选择性表达的结果 C．生长素与乙烯通过拮抗作用，共同促进果实发育 D．某种植物激素在植物体内的产生部位不一定是唯一的 解析：选C 植物激素作为信息分子，不直接参与细胞内的代谢活动，只是对细胞的代谢活动起调节作用；不同发育时期激素的种类和含量不同的根本原因是基因选择性表达的结果；生长素可以促进果实发育，乙烯促进果实成熟，两者在果实形成过程中作用不同，但不具有拮抗作用；某种植物激素在植物体内的产生部位不一定是唯一的，比如脱落酸的合成部位为根冠、萎蔫的叶片等。 3．(2019·重庆模拟)下列关于植物激素及其调节的叙述，正确的是( ) A．生长素可通过促进乙烯合成来抑制黄瓜茎段细胞伸长 B．生长素的合成受基因组的调节，不影响基因组的表达 C．用赤霉素处理马铃薯，可延长其休眠时间，以利于储存 D．低浓度乙烯促进果实成熟，高浓度乙烯抑制果实成熟 解析：选A 低浓度的生长素能促进细胞伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进乙烯的合成，而乙烯含量的增高，又反过来抑制了生长素促进细胞伸长的作用；生长素的合成受基因组的调节，光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内包括植物激素的合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节而影响植物的生命活动；赤霉素能解除休眠，促进萌发，因此用赤霉素处理马铃薯，不利于其储存；乙烯的生理作用不具有两重性，不管其浓度高低，都是促进果实的成熟。 4．下列关于“引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时”现象的分析，错误的是( ) 高考生物专题练习 植物激素调节 一、选择题 1．通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是（） A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱 C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组 D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 2．研究小组探究了萘乙酸（NAA）对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（） A．自变量是NAA，因变量是平均生根数 B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率 C．生产上应优选320 mg/ L NAA处理插条 D．400 mg/ L NAA具有增加生根数的效应 3．用三种不同浓度的生长素类似物溶液处理某植物插条使其生根，结果如下表。下列叙述错误的是（） ．下列甲、乙、丙三图分别表示有关的生物学过程，相关叙述中正确的是（） A．1、2、3组能说明生长素的作用具有两重性 B．1、2、3、4组能说明幼嫩的植物茎叶中存在生长素 C．若用脱落酸处理黄豆，则黄豆有可能长不出不定根 D．若用乙烯处理黄豆，则黄豆最可能不会长出不定根 12．下列关于生命科学研究方法与操作的叙述中，正确的是（） A．利用光学显微镜观察蚕豆叶肉细胞叶绿体的基粒 B．罗伯特森利用电子显微镜观察细胞膜并提出流动镶嵌模型 C．达尔文的实验证明，生长素分布不均匀是植物弯曲生长的原因 D．基因分离定律和自由组合定律的研究均利用了假说－演绎法 13．下列有关植物激素的描述，错误的是（） A．植物激素必须与受体结合后才能发挥作用 B．植物激素具有调节作用，但不直接参与细胞的代谢 C．植物激素都是由特定的组织细胞产生的微量有机物 D．外界因素会影响激素的合成，进而调节基因组的表达 14．用外源脱落酸（ABA）及其合成抑制剂（fluricbne）分别处理采摘后的番茄，番茄的乙烯释放量变化如图所示（CK为对照处理），下列有关分析正确的是（） A．外源脱落酸（ABA）可以诱导乙烯的生成 B．采摘后番茄果实内乙烯的生成需要ABA诱导 C．脱落酸合成抑制剂可以促进乙烯的生物合成 D．脱落酸与乙烯对果实成熟的调控有拮抗作用 15．下面4幅是植物激素的相关示意图，表示错误的是（） A B会考《植物的激素调节》练习题
3.1 生长素的发现过程知识点
植物激素调节综合题汇总
植物激素检测方法
植物的激素调节测试题
植物激素之一生长素的发现史
高三生物植物激素调节练习题及答案
人教版必修3 第3章 植物的激素调节章节检测
2018年高考生物-植物的激素调节-专题练习及答案解析
2017年高考生物-植物激素调节-专题练习及答案解析
植物激素测定方法述评_鲁哲
人教版生物必修《植物生长素的发现》说课稿
植物的激素调节训练题
高考生物-植物激素调节-专题练习(含答案与解析)