5.2其他植物激素课件 -2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节 5.2 其他植物激素 【本节聚焦】 1.除生长素外，植物体内还有哪些植物激素？ 2.各种植物激素是怎样相互作用的？ 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。 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？ 至少能起到促进果实成熟的作用。 讨论： 1.乙烯在植物体内能发挥什么作用？ 都能从产生部位运输到作用部位，微量且高效。 木瓜催熟柿子 问题探讨 苹果催熟猕猴桃 2.赤霉素 【赤霉素的发现】 1926年，观察到当水稻感染赤霉菌后会出现植株疯长的现象，病株比正常植株高50%以上，且结实率大大降低，称为恶苗病。将赤霉菌培养基的滤液喷施到水稻幼苗上，幼苗没有感染赤霉菌，也出现恶苗病的症状。 1935年，从培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，称之为赤霉素(简称GA)。 20世纪50年代，发现被子植物体内存在赤霉素，此后进一步研究发现赤霉素在植物中普遍存在，且知道植物体内的赤霉素包括许多种。 水稻恶苗病植株（左）与正常植株（右） ①水稻患恶苗病的原因是什么？ ①赤霉菌本身引起水稻疯长 ②赤霉菌产生某种化学物质引起的 ②能说明赤霉素是一种植物激素了吗？ 不能 ③说明什么？ 赤霉素是一种植物激素。 一、植物激素的种类和作用 一、植物激素的种类和作用 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 阅读P97，完成下表： 1.生长素 （1）合成部位： （2）主要作用： 主要为芽、幼嫩的叶、发育中的种子 一、植物激素的种类和作用 ①在细胞水平上：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用； ②在器官水平上：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 （3）分布部位： 植物体各器官都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位， 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等。 包括吲哚乙酸IAA、吲哚丁酸IBA、苯乙酸PAA （4）运输方式： （5）应用： ①横向运输：尖端 ②极性运输：尖端及尖端以下 ③非极性运输：成熟组织中（如输导组织） 促进扦插枝条生根、培育无子果实等。 普通番茄 去掉雄蕊 涂生长素，套袋 同时在 雌蕊柱头 子房发育 果实 不能受精 无种子 花蕾期 无籽番茄 例：无籽番茄的培育 ①原理：生长素能促进果实的发育 ②过程： 1.生长素 2.赤霉素(GA) （1）合成部位： 幼芽、幼根和未成熟的种子 ①促进细胞伸长，从而引起植株增高; ②促进细胞分裂与分化; ③解除休眠，促进种子萌发、开花和果实发育。 （2）主要作用： 一、植物激素的种类和作用 喷施赤霉素植株( A)与对照( B) 2.赤霉素 ①促进矮生植物长高； ②解除种子休眠，如打破马铃薯、人参种子的休眠； ③促进芹菜、苋菜等的营养生长，增加产量。 大多集中在生长旺盛的部位，如茎端、嫩叶、果实和种子 （3）分布部位： （4）运输方式： （5）应用： 可上下传导，无极性运输； 资料：20世纪50年代，科学家发现：外源赤霉素可以使矮生型玉米（一种突变体）显著长高，可以达到正常玉米的高度，但是不能使正常（野生型）玉米明显长高。 思考： 1.根据图示结果，请判断矮化玉米产生的原因以及赤霉素的作用。 矮化玉米可能因为基因突变导致体内产生的内源赤霉素较正常玉米少； 赤霉素具有促进植物长高的作用。 资料：20世纪50年代，科学家发现：外源赤霉素可以使矮生型玉米（一种突变体）显著长高，可以达到正常玉米的高度，但是不能使正常（野生型）玉米明显长高。 2.为什么对玉米正常株施加外源生长素，植株没有显著长高？ 3.对水稻施加外源生长素，水稻会明显长高？ 玉米正常株的内源生长素对促进茎秆伸长已经是一个合适的浓度，外源的赤霉素没有进一步的促进作用。 不同植物对激素的反应特点不同，体现了生命的多样性。 3.细胞分裂素(CTK) （1）合成部位： 主要是根尖 ①促进细胞分裂； （2）主要作用： 成熟区 伸长区 根冠 分生区 ②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。 主要分布于分裂旺盛的部位， 如茎尖、根尖、未成熟的种子、生长着的果实； （3）分布部位： （4）运输方式： （5）应用： 3.细胞分裂素(CTK) 主要主动运输和韧皮部运输等 保持蔬菜鲜绿、延长储存时间。 细胞分裂素处理的叶片 未经处理的叶片 4.乙烯(C2H4，气体） （1）合成部位： （2）主要作用： 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：果实的发育和成熟过程有什么不同? 促进果实发育：子房→果实，体积变大， 如生长素、赤霉素； 促进果实成熟：涩果→熟果，含糖量、口味等变化，如乙烯。 （3）分布部位： （4）运输方式： （5）应用： 4.乙烯(C2H4，气体） 各器官都存在，主要分布成熟的果实中 果实催熟 自主运输：通过细胞间隙、细胞壁或细胞膜进行 外部运输：通过空气、水分或蒸汽等介质进行。 成熟区 伸长区 根冠 分生区 5.脱落酸（ABA） （1）合成部位： （2）主要作用： 一、植物激素的种类和作用 根冠、萎蔫的叶片等 ①抑制细胞分裂； ②促进气孔关闭； ③促进叶和果实的衰老和脱落； ④维持种子休眠； （3）分布部位： （4）运输方式： （5）应用： 5.脱落酸（ABA） 将要脱落的器官和组织中含量多 主动运输等 P99拓展应用：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）。 脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。 持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子的休眠被解除。 大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就会不适时地萌发。 6.油菜素内酯（第六类植物激素） （2）主要作用： ①促进茎、叶细胞的扩展和分裂； ②促进花粉管生长、种子萌发等。 （1）合成部位： 可能为花粉、未成熟的种子、根 一、植物激素的种类和作用 化学结构式 （3）存在部位 根、茎、叶、花粉、种子和花冠等 激素名称 主要合成部位 生理作用 生长素 芽、幼嫩的叶、发育中的种子 ①促进细胞伸长生长，诱导细胞分化； ②影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子 ①促进细胞伸长，从而引起植株增高； ②促进细胞分裂与分化； ③促进种子萌发、开花和果实发育。 细胞分裂素 主要是根尖 ①促进细胞分裂； ②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。 脱落酸 根冠、 萎蔫的叶片等 ①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭； ③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠 乙烯 植物体的各个部位 ①促进果实成熟；②促进开花； ③促进叶、花、果实脱落； 油菜素内酯 可能为花粉、未成熟的种子、根 ①促进茎、叶细胞的扩展和分裂 ②促进花粉管生长、种子萌发等 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。 一、植物激素的种类和作用 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。 二、植物激素间的相互作用 根据P97图5-9提供的信息，分析讨论以下问题： 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？ 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？ 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。 脱落酸对生长发育表现出“抑制”，而其它激素表现出“促进” 赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。 不同植物激素作用的相关性 花瓣脱落 果实形成 果实膨大 果实逐渐成熟 果实完全成熟 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。 乙烯相对含量 0 1 2 3 4 20 22 24 26 28 30 32 34 36 图5-10 草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化 开花后天数/d 某种激素在植物生长发育的不同阶段所起的作用不同 开花前：促进开花 开花后：促进花的脱落 乙烯 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。 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)生长素与赤霉素 赤霉素通过促进 和抑制 来促进细胞伸长。 生长素的合成 生长素的分解 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。 (2)生长素与细胞分裂素 生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出 。 脱落酸 细胞分裂素 细胞分裂 抑制 促进 细胞分裂素促进细胞分裂，脱落酸抑制细胞分裂，二者在调节细胞分裂方面的作用 。 相抗衡 协同 【拓展】 顶端优势实际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。 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。 (3)赤霉素和脱落酸 在调节种子萌发的过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反。（作用相抗衡） 生长素浓度低 生长、发育 （果实各个器官分化、体积增大） 生长素浓度高 乙烯含量增加 果实成熟 （果实中成分、营养物质的变化、积累） 促 进 促 进 促 进 抑制 抑 制 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。 (4)生长素和乙烯 3.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。 二、植物激素间的相互作用 黄瓜雄花不结果实。为了让黄瓜植株多结果实，就得使它们少开雄花，多开雌花。 农业技术人员在黄瓜的雌花和雄花分化时期施用适当浓度的乙烯利（能释放乙烯），这样可以显著地提高雌花比例。 雄花 雌花 4.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。 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。 二、植物激素间的相互作用 二、植物激素间的相互作用 一、概念检测 1. （1）× （2）√ （3）× 2. A 二、拓展应用 1.脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子就不会和其他种子那样休眠了。然后，大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就会不适时地萌发。 练习与应用 2. 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。 $$