5.2其他植物激素课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节 第2节 其他植物激素 唤醒沉睡的种子， 调控幼苗的生长。 引来繁花缀满枝， 瓜熟蒂落也有时。 靠的是雨露阳光， 离不开信息分子。 学习 目标 01 02 通过学习了解生长素合成、运输和分布特征,理解植物激素的生理作用,逐步形成植物激素通过信息传递调节生命活动的观念。(生命观念) 通过学习几种主要植物激素通过相互作用共同实现对植物生命活动的调节,认同植物激素之间存在复杂的关系,深入理解生物界因果关系的复杂性,并能将这一认识用于分析生命现象。(生命观念、科学思维) 2 问1：乙烯在植物体内能发挥什么作用？ 问2：在发挥作用时，乙烯的作用方式和生长素的有什么相似之处？ 在我国宋元时期某著作中写道：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜两三枚放入，得气即发，并无涩味”。这种“气”究竟是什么呢？人们一直不明白。到20世纪60年代，气相层析技术的应用使人们终于弄清楚，是成熟果实释放出的乙烯促进了其他果实的成熟。 问题探讨 促进果实成熟 都能从产生部位运输或扩散至作用部位， 微量的物质就可以产生显著的影响。 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯 生长素 植物激素 问题: 植物体内的植物激素的作用都一样吗？你知道它们的探索历程吗？ 那就让我们穿过时空隧道，跟随科学家的脚步来探索其他植物激素的种类和作用吧! 【任务一】探索赤霉素的发现历程 资料1：1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后会疯长(恶苗病)， 病株往往比正常植株高50%以上,结实率大大降低。 问题1：水稻感染赤霉菌后出现疯长现象的 可能原因有哪些？ 推测1：赤霉菌本身引起的。 推测2：赤霉菌产生某种化学物质引起的。 问题2：如何验证是以上哪种原因？ 正常植株 恶苗病植株 资料2：将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上，尽管植株 不感染赤霉菌，也表现出恶苗病的症状。 问题3：根据上述资料，能确认赤霉素是植物激素吗？ 不能。因为植物激素是植物自身产生的，这时， 还没有证明植物自身能合成这种物质。 资料3：1935年，科学家从赤霉菌培养基滤液中，分离出致使水稻 患恶苗病的物质——赤霉素（GA） 20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。后来， 还发现了植物体内还有其他植物激素。 【任务一】探索赤霉素的发现历程 激素名称 主要合成部位 生理作用 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯 油菜素内酯 自主阅读课本P97页相关内容，完成下表。 【任务二】各种植物激素的合成部位和作用 1.生长素 激素名称 合成部位 主要作用 生长素 主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ①细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化； ②器官水平：促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实的发育。 【任务二】各种植物激素的合成部位和作用 9 ①合成部位 ： ②主要作用： ③分布 ： ④主要应用： ⑤运输方向： 1、生长素（IAA） （1）横向运输： （2）极性运输： （3)非极性运输： 尖端及尖端以下 在尖端 成熟组织中 促进扦插枝条生根、培育无子果实、防止果实和叶片脱落 大多集中在生长旺盛的部位 ，如胚芽鞘、 芽和 根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实。 促进细胞伸长生长，诱导细胞分化；促进侧根和不定根的发生；影响叶、花和果实发育。 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 拓展延伸 无籽蕃茄 普通蕃茄 去掉雄蕊 涂生长素，套袋 同时在雌蕊柱头 子房发育 果实 育种实例： 育种原理： 生长素能促进果实的发育 不能受精 无种子 花蕾期 无籽蕃茄 2.赤霉素（GA） 幼芽、幼根和未成熟的种子 细胞伸长 细胞分裂与分化 种子萌发 果实发育 【任务二】各种植物激素的合成部位和作用 幼芽 幼根 未成熟的种子 12 2、赤霉素（GA） ①产生部位：主要是幼芽、幼根和未成熟的种子 ②主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高； 促进细胞分裂与分化； 促进种子萌发、开花和果实发育 ③分布：大多集中在生长旺盛的部位 ， 如茎端、嫩叶、果实和种子 ④主要应用：促进矮生植物长高，解除种子休眠 如打破马铃薯、人参种子的休眠；促进苋、芹菜等的 营养生长，增加产量。 ⑤运输方向：可上下传导，无极性运输特点 赤霉素对矮生植株和对正常植株的作用是怎样的？ 对矮生植株效果明显,但对正常植株的作用不大 原因可能是: 矮生植株体内赤霉素作用的某个环节缺陷（合成缺陷、运输缺陷、不敏感突变体）。正常植株体内GA的作用已是合适的浓度。 资料 种子中的赤霉素主要来自胚，它可促进种子等休眠体的萌发。小麦种子的胚乳中储存大量淀粉，水解后可为胚的萌发提供充足的能源物质。 探究赤霉素促进种子萌发的机理 某兴趣小组为了探究赤霉素促进种子萌发的原理，用去胚小麦种子(保留完整胚乳)做了下面的实验。 用清水浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 用赤霉素溶液浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 放入种子6h后，用I2-KI溶液冲洗平板。 问题：请分析并解释实验现象，推测赤霉素是如何促进种子萌发的？ 赤霉素可以诱导胚产生淀粉酶，淀粉酶促进淀粉分解，为胚的萌发提供充足的能源物质，从而促进了种子的萌发。 3.细胞分裂素 细胞分裂素 对照组 成熟区 伸长区 根冠 分生区 根尖 细胞分裂 芽的分化 叶绿素 【任务二】各种植物激素的合成部位和作用 分裂 17 3.细胞分裂素（CTK ） ①产生部位：主要是根尖 ②主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化、 侧枝发育、叶绿素合成。 ③分布：主要分布于进行旺盛分裂的部位如茎尖、 根尖、未成熟的种子、生长着的果实。 ④主要应用:保持蔬菜鲜绿、延长储存时间。 ⑤运输方向：主要从根部经木质部往地上部分运输 （膨大剂、保鲜剂、青鲜素） 4.脱落酸 成熟区 伸长区 根冠 分生区 根冠、萎蔫的叶片 细胞分裂 气孔关闭 衰老和脱落 种子休眠 【任务二】各种植物激素的合成部位和作用 19 4.脱落酸（ABA） ①产生部位：根冠、萎蔫的叶片等 ②主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭； 促进叶和果实的衰老和脱落； 维持种子休眠休眠； 提高植物的抗逆性（应激激素）， 抑制生长素运输即抑制生长。 ③分布：将要脱落的器官和组织中含量多 ④主要应用：使棉叶在棉桃成熟前脱落。 ⑤运输方向：可上下传导，无极性运输特点 P99拓展应用第1题 1.在自然界存在这样一种现象：小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨，种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释（提示：研究表明，脱落酸在高温条件下容易降解）。 脱落酸促进种子休眠，抑制发芽。(1分） 高温条件下脱落酸降解，(1分）然后，大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分。(1分） 判断：经历干热天气，小麦种子会出现“穗上发芽”现象。（ ） 5.乙烯 激素名称 合成部位 主要作用 乙烯 植物体各个部位 ①促进果实成熟； ②促进开花； ③促进叶、花、果实脱落。 【任务二】各种植物激素的合成部位和作用 22 思考：果实的发育和成熟过程有什么不同? 1.生长素、赤霉素： 2.乙烯： 促进果实发育 ≠ 促进果实成熟 易错易混 促进果实成熟，涩果→熟果，含糖量、口味等变化 促进果实发育，子房→果实，长大，体积变大 5.乙烯(ETH) ①合成部位：植物体各个部位 ②主要作用：促进果实成熟；促进开雌花； 促进叶、花、果实脱落；促进细胞扩大。 ③分布：各器官都存在 ④主要应用:催熟 ⑤运输方向：不被运输 6.第六类植物激素——油菜素内酯 促进茎、叶细胞的扩展和分裂促进花粉管生长、种子萌发等 ①主要合成部位: ②主要作用: 花粉、种子、茎和叶 植物激素在植物内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控方式，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 细胞分裂素 生长素 赤霉素 脱落酸 乙烯 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 未成熟的种子 主要是根尖 根冠、萎焉的叶片等 植物各个部位 低浓度促进生长，高浓度抑制生长 促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实成熟 促进细胞分裂 抑制细胞的分裂，促进叶和果实的衰老、脱落 促进果实成熟 激素种类 合成部位 作用 　实战训练　 1．下列关于植物激素的产生和作用的叙述，正确的是(　　) A．生长素和赤霉素都能促进果实的发育 B．乙烯的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等 C.细胞分裂素和油菜素内酯促进花粉管生长、种子萌发等 D．植物激素的合成不受基因的调控 √ 【评标】 2．下列关于植物激素的生理作用及其应用的叙述，错误的是(　　) A．脱落酸和细胞分裂素在影响细胞分裂过程中表现为拮抗作用 B．春季水稻种子播种前，可用含赤霉素的温水浸泡种子 C．根的向地性和茎的背地性及顶端优势均体现了生长素作用具有两重性 D．赤霉素和生长素均能促进植株的生长 √ 　　　【发展素养　　长句特训】　　　　　 1．(生命观念)刚收获的马铃薯块茎经过一段休眠期后才能萌发,播种时，为解除休眠最好选用的激素是_________________________。 答案：赤霉素 2．(科学思维)小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨天气，种子就容易在穗上发芽，原因是 __________________________________________。 答案：在高温下，脱落酸易被分解，解除了脱落酸对种子萌发的抑制作用，大雨天气又为种子提供了水分 讨论1：赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处？又有哪些不同？ 都能促进细胞伸长、诱导细胞分化，影响花、果实发育等。 赤霉素可以促进种子萌发的作用，而生长素没有。 讨论2：脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同？ 脱落酸对生长发育表现出“抑制”，而其它激素表现出“促进”。 讨论3：赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系？ 赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“对抗”关系。 二 植物激素间的相互作用 【任务三】分析植物激素间的相互作用 根据教材P97图5-9提供的信息分析讨论以下问题: 【攻标】　植物激素间的相互作用 （1）如果只分析脱落酸的曲线，能推测出脱落酸有什么作用？依据是什么？能得出什么结论？ 提示 据图推测脱落酸可促进叶和果实的衰老和脱落。因为在开花后10天和130天左右脱落酸的含量明显升高，此时是叶和果实衰老、脱落的时期。在猕猴桃果实发育和成熟过程中，脱落酸的含量会发生变化。 右图是猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化，请据图回答下列问题： 脱落酸 31 （2）据图推测细胞分裂素和脱落酸的生理作用存在什么关系？如何作出判断？ 提示 开花后16天左右，细胞分裂素含量达到最高，而脱落酸含量降低；开花后90天左右脱落酸的含量大幅升高，而细胞分裂素含量降至最低，两者可能在促进果实生长和脱落方面作用效果相反。 脱落酸 细胞分裂素 32 （3）综合分析该曲线，能得到什么结论？ 提示 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化；同时各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 33 二.植物激素间的相互作用 1.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化。 0 1 2 3 4 20 22 24 26 28 30 32 34 36 花瓣脱落 果实形成 果实膨大 果实逐渐成熟 果实完全成熟 乙烯相对含量 【任务三】分析植物激素间的相互作用 1)协同作用 2.各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激索共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 细胞分裂： 生长素 核分裂 质分裂 细胞分裂 细胞分裂素 促进 促进 协同促进 细胞伸长： 学案：P3 2)相抗衡作用 实例：脱落酸、赤霉素对种子萌发的影响 脱落酸 种子 萌发 赤霉素 抑制 促进 脱落酸 细胞分裂 细胞分裂素 抑制 促进 脱落酸是在短日照下形成的，脱落酸使芽和种子休眠。赤霉素是在长日照下形成的，赤霉素促进种子萌发和植物生长。因此，种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸的浓度值比。 脱落酸和细胞分裂素 脱落酸强烈的抑制生长，加速衰老，细胞分裂素则可解除这些作用。 生长素和细胞分裂素 顶端优势事实上是生长素和细胞分裂素共同作用的结果；如果用细胞分裂素处理侧芽，就能在一定程度上解除顶端优势 生长素浓度低 生长、发育 生长素浓度高 乙烯含量增加 促 进 促 进 抑制 抑制 促 进 成熟 果实各个器官分化、体积增大 果实中成分、营养物质的变化、积累 3.不同激素在代谢上还存在相互作用。 4.植物各器官中同时存在多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。 较高 较低 适中 2)植物组织培养 脱落酸 赤霉素 较高 较低 生长素 细胞分裂素 较高 较低 →有利于分化形成雌花 →有利于分化形成雄花 →有利于分化形成根 →有利于分化形成芽 1)黄瓜茎端 雄花 雌花 5.在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。 总之，植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。 在猕猴桃果实的发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰，调节着果实的发育和成熟。 根本原因:是基因适时选择性表达的结果/基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果. 二 植物激素间的相互作用 植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。 植物激素间的相互作用总结： 1．下列有关植物激素间的相互作用的叙述，不正确的是(　　) A．植物的生长发育过程中，赤霉素的含量会发生变化 B．细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，与生长素表现为协同作用 C．乙烯含量升高时，会促进生长素的作用 D．决定器官生长、发育的往往是不同激素的相对含量 √ 【评标】 2．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下图所示。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 √ 1．(科学思维)根据图示信息判断，在叶片衰老过程中，细胞分裂素与脱落酸的作用具有_______________________的特点。 答案：效果相反 【发展素养　　长句特训】 2．(科学思维)在北方的秋冬季，脱落酸促进阔叶树的叶片衰老、脱落，对植物生命活动的意义是________________________。 答案：降低蒸腾作用,减少植物对水分的吸收，降低植物体内的含水量，使植物的抗寒性增强 ①促进细胞伸长的激素有： 。 ②促进细胞分裂的激素： 。 ③抑制细胞分裂的激素： 。 ④诱导细胞分化的激素： 。 ⑤促进种子萌发，打破种子休眠的激素： 。 ⑥抑制种子萌发，维持种子休眠的激素： 。 ⑦促进开花的激素： 。 ⑧促进果实发育的激素： 。 ⑨促进果实成熟的激素： 。 ⑩促进叶、花、果实脱落的激素： 。 (11)促进气孔关闭的激素： 。 赤霉素、生长素 细胞分裂素、生长素、赤霉素 脱落酸 细胞分裂素、生长素、赤霉素 赤霉素 脱落酸 赤霉素、乙烯 生长素、赤霉素 乙烯 乙烯、脱落酸 脱落酸 总结 植物激素的种类和作用 此处完全依照课本上的文字来记忆和对号入座。因为激素的作用很复杂。 47 【课堂总结】 【练习与应用】 一、概念检测 1.运用植物激素的相关知识，判断下列说法是否正确。 （1）赤霉素决定细胞的分化。 （ ） （2）脱落酸促进果实和叶脱落。（ ） （3）细胞分裂素促进细胞伸长。（ ） 2.生长素和乙烯都在植物生命活动调节中起重要作用。以下相关叙述，正确的是 （ ） A. 植物体内生长素含量会影响乙烯的合成 B. 生长素促进植物生长，乙烯促进果实发育 C. 生长素是植物自身合成的，乙烯是植物从环境中吸收的 D. 生长素在植物体内广泛分布，乙烯只分布在成熟果实中 √ × × A 1.（2019全国Ⅰ卷，29T）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物叶片中的脱落（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 审题关键 （1）实验要在干旱的条件下进行； （2）在有ABA和无ABA参与的条件下测定气孔开度的变化； （3）实验材料要选用”ABA缺失突变体”。 随堂练习 In-class practice 解题模板 实验目的 变量识别 实验分组 自变量 验证干旱条件下气孔开度减少的直接原因 是否干旱处理 干旱条件下ABA的有无 否—对照组：ABA缺失突变体+正常条件处理 是—实验组：ABA缺失突变体+干旱处理 无—对照组：ABA缺失突变体+干旱处理 有—对照组：ABA缺失突变体+ABA+干旱处理 随堂练习 In-class practice 答案：实验思路: 取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。  将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。 1.（2019全国Ⅰ卷，29T）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物叶片中的脱落（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 3.为探究生长素和乙烯对某植物生长的影响，科学家在该植物某一生长周期内，发现茎中两种激素的含量和茎段生长情况如图所示。下列推测正确的是 典题应用 A.茎的伸长与生长素的促进作用有关，与乙烯无关 B.生长素浓度达到一定值时，可能促进乙烯的合成 C.生长素促进乙烯合成，两者对茎段生长有协同作用 D.图中a、b两个时刻，该植物茎段的生长速度相同 √ 4.如图表示苹果生长发育时期几种激素的动态变化，图中甲、乙、丙三条曲线依次代表三种激素。下列说法正确的是 A.甲激素能促进细胞分裂 B.乙激素的主要作用是促进果实成熟 C.苹果在成熟期只受丙激素的影响 D.乙、丙两种激素主要作用是促进细胞衰老 √ FormatFactory : www.pcfreetime.com $$