内容正文:
人教版高中生物选修一
第五章第二节
其他植物激素
学习目标、重难点 核心素养
1.列举其他植物激素。
2.简述其他植物激素的生理作用。
3.分析植物激素之间存在的相互关系。 1、生命观念:通过分析植物激素间相互协调,共同调节植物的生命活动。
2、科学思维:通过总结各种植物激素的合成部位及主要作用,培养归纳与概况的科学思维能力。
3、社会责任:尝试用植物激素解决农业生产中的问题。
重点:
1.其他植物激素的种类和作用
2.植物激素间的相互作用
难点:植物激素间的相互作用
2
红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无涩味。
“气”是成熟果实释放出的 ,可促进果实 。
思考:乙烯的作用方式和生长素的有什么相似之处?
——宋苏轼《格物粗谈》
问题探讨
乙烯
成熟
提示:①从产生部位运输或扩散到作用部位;
②微量高效
乙烯也是一种植物激素。 除生长素和乙烯外,植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等植物激素。
植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送作用部位, 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
植物体内的植物激素的作用都一样吗?
是否都能从产生部位运输或扩散至作用部位 ?
是否对微量高效 ?
是否都具有两重性 ?
......
问题探讨
1、水稻恶苗病的研究
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)
,比正常植株高50%以上,结实率大大降低。
思考:引起水稻恶苗病的原因可能有什么?如何验证?
提示:
①赤霉菌本身引起的。
②赤霉菌产生某种化学物质引起的。
一.赤霉素的发现过程
正常苗
恶苗病
思考:如何验证?请简要说出设计思路。
赤霉菌
—真菌,真核生物
赤霉菌
将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上→没有感染赤霉菌,却有恶苗病的症状。
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。
1、水稻恶苗病的研究
一.赤霉素的发现过程
结论:恶苗病是由赤霉菌产生某种化学物质引起的
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)
思考: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。
20世纪50年代,科学家发现被子植物体(红花菜豆未成熟的种子)内存在赤霉素。后来,还发现了植物体内还有其他植物激素。
二、其他植物激素种类和作用
结合教材P97 图5-9,在预习的基础上,3min快速记忆激素合成部位及功能
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
看看谁记得又快又准确
乙烯
脱落酸
脱落酸
细胞分裂素
细胞分裂素
赤霉素
赤霉素
油菜素内酯
乙烯
细胞分裂素
脱落酸
脱落酸
8
乙烯
赤霉素
油菜素内酯
促进细胞分裂与分化
促进细胞分裂
促进芽的分化、侧枝发育
请同学们说出下列生理作用对应的激素?
维持种子休眠
抑制细胞分裂
促进开花
促进茎、叶细胞的扩展和分裂
促进种子萌发、开花和果实发育
促进气孔关闭
促进细胞伸长
促进果实成熟
促进叶和果实的衰老和脱落
促进花粉管生长、种子的萌发
促进叶、花、果实脱落
促进叶绿体合成
二、其他植物激素种类和作用
8
二、其他植物激素种类和作用
知识回顾---生长素(IAA)
①合成部位:
②主要作用:
③分布 :
④主要应用:
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(细胞水平)促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;
(器官水平)影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根的发生,影响花、叶和果实发育等。
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。
促进扦插枝条生根、培育无子果实、防止果实和叶片脱落
二、其他植物激素种类和作用
①合成部位:
②主要作用:
③分布 :
④主要应用:
1. 赤霉素(GA)
幼芽
幼根
未成熟的种子
幼苗、幼根和未成熟的种子
二、其他植物激素种类和作用
①合成部位:
②主要作用:
③分布 :
④主要应用:
1. 赤霉素(GA)
幼苗、幼根和未成熟的种子
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。
解除休眠
大多集中在生长旺盛的部位 , 如茎端、嫩叶、果实和种子
原因:刚收获的马铃薯要有一定的休眠期,在度过休眠期以后才能萌发,
【联系实际】
农业上利用赤霉素促进果实发育,提高果实产量。
刚收获的马铃薯,种到土里为什么不能发芽?如何解决这一问题?
用赤霉素处理马铃薯块茎,解除它的休眠,
→促进种子萌发、开花和果实发育。
→可以解除休眠、促进种子萌发
二、其他植物激素种类和作用
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。
→促进矮生植物长高
刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚刚收获的马铃薯要有一定的休眠期,在度过休眠期以后才能萌发,如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。
二、其他植物激素种类和作用
2.细胞分裂素(ETH)
①合成部位:
②主要作用:
③分布 :
④主要应用:
主要是根尖
能明显地促进有丝分裂
促进细胞分裂;
促进芽的分化,侧枝发育;
促进叶绿素的合成,延缓叶片衰老(蔬菜保鲜)
促进气孔开放
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。
保持蔬菜鲜绿、延长储存时间。
(膨大剂、保鲜剂、青鲜素)
二、其他植物激素种类和作用
3.脱落酸(ABA)
将要脱落的器官和组织中含量多
根冠、萎蔫的叶片等
将要脱落的器官和组织中含量多
成熟区
伸长区
根冠
分生区
抑制细胞分裂
促进叶和果实的衰老和脱落
维持种子休眠
添加适宜浓度ABA后,ABA诱导气孔关闭。
促进气孔关闭
细胞分裂素:
促进细胞分裂;促进气孔开放
赤霉素:打破休眠
③分布:
④主要应用:使棉叶在棉桃成熟前脱落。
(生长抑制剂)
①合成部位:
②主要作用:
【联系实际】树叶脱落、果实脱落是对植物是有利还是不利?
冬天,脱落酸引起落叶可减少散热,使果树能够顺利过冬。
秋天,果实成熟后脱落入地有利于种子的休眠和萌发。
二、其他植物激素种类和作用
在自然界中存在这样一种现象,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,由于大雨的天气,种子就容易在穗上发芽。
思考: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)。
①脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。
②持续高温——种子中脱落酸降解——种子不休眠
③大雨——为种子提供萌发所需的水分,于是种子萌发。
二、其他植物激素种类和作用
拓展应用—教材P99拓展应用
判断:经历干热天气,小麦种子会出现“穗上发芽”现象。( )
√
二、其他植物激素种类和作用
4.乙烯(ETH)
①合成部位:
②主要作用:
③分布 :
④主要应用:
植物体各个部位
促进果实成熟;
: 常温下为气体(唯一)
→生长素/赤霉素:促进果实发育
【思考】果实的发育和成熟过程有一样吗?
二、其他植物激素种类和作用
4.乙烯(ETH)
①合成部位:
②主要作用:
③分布 :
植物体各个部位
促进果实成熟;
促进开花;
促进叶、花、果实脱落。
思考:乙烯既能促进开花,又能促进花的脱落,这样的说法矛盾吗?为什么?
: 常温下为气体(唯一)
不矛盾,因为乙烯在不同发育阶段所起的作用不同。在开花前促进开花,在开花后抑制开花
→生长素/赤霉素:促进果实发育
→脱落酸:促进果实的衰老和脱落
④主要应用:
水果的环保催熟气体
【联系实际】人们常说,一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果;社会上也有“坏苹果法则”“坏苹果理论”。请你结合本章所学,谈谈对这些话的理解。
二、其他植物激素种类和作用
一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果,其中的科学道理是乙烯能促进果实成熟。由此引申出的“坏苹果法则”,则是一种类比思维。
花粉管
二、其他植物激素种类和作用
5.油菜素内酯(BA)
(芸苔素)——第六类植物激素
①合成部位:
②主要作用:
植物体内
促进茎、叶细胞的扩展和分裂;
促进花粉管生长、种子萌发等。
促进光合作用、有利于受精、提高座果率和结实率、增强植物抗逆性、减轻部分农药对植物的影响。
能大幅度提高和改善作物品质、减少化肥农药使用量,应用前景十分广阔。
③ 主要应用:
【深挖教材】植物激素调节植物生长发育
(微量和高效)
【相关信息】在菜豆未成熟的种子中,赤霉素含量较高,但也不到种子质量的亿分之一。1kg向日葵新鲜叶片中,只含有几微克细胞分裂素。
植物激素对植物生长发育的调控作用
二、其他植物激素种类和作用
这说明什么?
1.下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.正常生长发育的棉花幼苗,其侧芽生长受抑制是因为细胞分裂素浓度过高
B.植物体内各个部位都能合成乙烯,其主要作用是促进果实成熟
C.植物根冠和萎蔫的叶片等处能合成脱落酸,其主要作用是促进叶和果实的衰老和脱落
D.使用一定浓度的赤霉素处理芹菜幼苗,能提高芹菜的产量
趁热打铁
A
三、植物激素之间的相互作用
思考•讨论:不同植物激素作用的相关性(课本98页)
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?
相同:都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。
不同:赤霉素可以促进种子萌发的作用,而生长素没有。
脱落酸对生长发育表现出“抑制”,而其它激素表现出“促进”。
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?
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。
思考:你还知道哪些激素间相互作用的实例?
氧化产物
抑制
分解
三、植物激素之间的相互作用
例1、促进植物生长:细胞分裂素和生长素
细胞伸长
细胞体积增大
促进
生长素
细胞分裂素
细胞分裂
细胞数目增多
促进
协同促进
核分裂
质分裂
例2、促进细胞伸长:生长素和赤霉素。
细胞伸长生长
色氨酸
促进
转变
赤霉素
生长素
1、植物激素间——协同作用
例3:水稻种子从萌发到结种子完整的生活史
2、有些植物激素间——相抗衡作用
三、植物激素之间的相互作用
例4:果实生长发育:生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯合成;乙烯含量的升高,反过来抑制生长素的作用。
生长素浓度低
细胞伸长生长
生长素浓度高
乙烯含量增加
促进
促进
抑制
抑制
促进
成熟
果实中成分、营养物质的变化、积累
果实各个器官分化、体积增大
三、植物激素之间的相互作用
3.植物激素间——反馈作用
由上可知:不同激素在代谢上还存在着相互作用。(协同作用、相抗衡作用、反馈作用)
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细胞分裂
植物生长
果实发育
生长素、细胞分裂素
种子萌发
果实成熟
油菜素内酯、细胞分裂素、赤霉素
生长素、赤霉素
乙烯、脱落酸
生长素、细胞分裂素、赤霉素
细胞分裂
细胞伸长
脱落酸、细胞分裂素
器官脱落
脱落酸、赤霉素
生长素、脱落酸
乙烯、脱落酸
生长素、乙烯
种子萌发
性别分化
协同作用
相抗衡作用
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。
三、植物激素之间的相互作用
3.植物激素间作用小结
4.下列关于植物激素的说法错误的是( )
A.赤霉素既可以促进细胞伸长、细胞分裂以及细胞分化,也可以促进种子萌发和果实发育
B.脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片中合成,具有维持种子休眠的作用
C.乙烯和赤霉素均具有促进开花的作用,植物失水过多时脱落酸的含量增加
D.细胞分裂素可以促进芽的分化、抑制叶绿素的合成,与脱落酸作用相反
趁热打铁
D
雄花
雌花
脱落酸
较低
赤霉素
较高
实例:黄瓜的雌花和雄花
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。
实例:植物组织培养诱导愈伤组织分化
生长素
细胞分裂素
较高→有利于分化形成根
较低→有利于分化形成芽
三、植物激素之间的相互作用
5、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,
花瓣脱落
果实形成
果实膨大
果实逐渐成熟
果实完全成熟
1
2
3
4
20
22
24
26
28
30
32
34
乙烯相对含量
开花后天数/d
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
高,促进开花
较高,促进花瓣脱落,有利于雌蕊膨大发育果实
低,有利于果实发育
高,促进果实成熟和脱落
三、植物激素之间的相互作用
某种激素的含量会发生变化。
思考:过程中某种激素的动态变化的原因是什么?
6、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。
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.
三、植物激素之间的相互作用
根本原因是?
4. 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。
2. 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。
1. 不同激素在代谢上还存在着相互作用。
3. 决定器官生长发育的是不同植物激素的相对含量。
5. 在植物生长发育过程中,不同种植物激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
总结:植物激素对生命活动的调节的特点
三、植物激素之间的相互作用
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。
4.(2024·山西吕梁高二联考)在植物生长发育和适应环境变化的过程中,需要多种激素共同调控。下列相关叙述正确的是( )
A.黄瓜茎端脱落酸与赤霉素比值较高有利于分化为雄花
B.生长素浓度升高到一定值时,会抑制乙烯的合成
C.在猕猴桃果实发育初期,生长素和细胞分裂素起主要作用
D.植物体内的乙烯需从外界环境吸收,与脱落酸共同调节果实的成熟
趁热打铁
C
课堂小结
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
课后练习
3.下列关于植物激素的说法不正确的是( )
A.各种植物激素不是各自单独发挥作用的,而是通过复杂的途径共同调节着植物的生命活动
B.当生长素浓度增高到一定值时,就会促进切段中乙烯的合成
C.决定植物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
D.生长素和赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸协同合作,共同调节植物的生命活动
课后练习
D
(1)常见的植物激素有5类,据上图推测,玉米素属于______________类激素。
(2)据图分析,能够调节光合产物向籽粒运输和积累的激素可能是________________,判断理由是___________________、______________________________________________。
(3)据图推测,在籽粒成熟期,种子中__________________________(激素)的含量将会出现增长高峰。
在种子充实期内,GA、IAA含量增加并达到最高值,种子鲜重快速增加
5.在植物种子发育过程中,植株营养器官的养料以可溶性的小分子化合物状态运往种子,在种子中逐渐转化为不溶性的大分子化合物,并且进行积累使种子逐渐变得充实,该过程受到内源激素的调节。如图为小麦种子形成过程中几种激素含量和鲜重的变化,回答下列问题。
课后练习
细胞分裂素
赤霉素、生长素
乙烯(或乙烯和脱落酸)
二、拓展应用
1.在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大?请尝试对此现象进行解释。
提示:脱落酸是最重要的生长抑制剂,能维持种子休眠,抑制发芽;脱落酸被洗掉,解除其抑制作用后种子才能发芽。
课后练习
Lavf58.33.100
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