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

第五章 植物生命活动的调节 其 他 植 物 激 素 1.生长素的合成部位: 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 生长素的合成部位和主要作用 2.生长素的主要作用: ①细胞水平上: 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用； ②器官水平上: 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。 2 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，并无色味。”这种“气”究竟是什么呢？人们一直不明白。直到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。 “木瓜”催熟柿子 讨论： 1.乙烯在植物体内能发挥什么作用？ 促进果实成熟。 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？ 都能从产生部位运输或扩散至作用部位;微量且高效。 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。 植物激素 生长素 细胞分裂素 赤霉素 脱落酸 乙烯 油菜素内酯 除了乙烯和生长素以外，植物体内还存赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和油菜素内酯等植物激素。 1 赤霉素的发现历程 一 其他植物激素的种类和作用 1926年科学家发现水稻感染赤霉菌后出现疯长现象，植株高大但结实率低，称为恶苗病。 正常 恶苗病 可能的原因: ①赤霉菌本身引起的。 ②赤霉菌产生某种化学物质引起的。 没有感染赤霉菌，却有恶苗病的症状。 如何验证呢？ 将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上。 结论： 导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌菌体，而是赤霉菌产生的某种化学物质。 1 赤霉素的发现历程 一 其他植物激素的种类和作用 1935年，科学家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，科学家从赤霉菌培养液中分离和鉴定了可导致水稻患恶苗病的三种不同的赤霉素，分别命名为GA1、GA2、GA3。 能否确定GA是植物激素呢？ 不能确定赤霉素是植物激素。因为科学家们只是从赤霉菌的培养液中得到了这种化学物质，还没有证实植物自身能合成这种物质。 1 赤霉素的发现历程 一 其他植物激素的种类和作用 20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。 1958年，人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。 科学家进一步研究发现赤霉素在植物体中普遍存在，并包括很多种。 2 赤霉素的合成和作用 一 其他植物激素的种类和作用 赤霉素 合成部位： 主要作用： 幼芽、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； 解除种子、块茎休眠，促进种子萌发。 A B 喷施赤霉素植株(B)和对照组(A) 探究赤霉素促进种子萌发的机理 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。 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。 赤霉素可以诱导种子产生淀粉酶，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。 赤霉素的应用 赤霉素浸泡水稻种子，提高发芽率。 赤霉素处理马铃薯块茎，则能解除它的休眠，提早用来播种。 清水处理 赤霉素溶液处理 农业上利用赤霉素促进果实发育，提高果实产量。 对照组 赤霉素处理 3 细胞分裂素 一 其他植物激素的种类和作用 细胞分裂素 合成部位： 主要作用： 主要是根尖。 ①促进细胞分裂； ②促进芽的分化； ③侧枝发育（解除顶端优势）； ④叶绿素合成（延缓叶片衰老）。 合成部位 成熟区 伸长区 分生区 根冠 在植物组织培养过程中，培养基中细胞分裂素的比例大会先诱导离体组织分化形成芽。 离体的植物细胞，在只有生长素的条件下，会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素，就能促进细胞迅速分裂。 细胞分裂素 生长素促进细胞核分裂，细胞分裂素促进细胞质分裂;在促进细胞分裂方面，二者表现为协同作用。 细胞分裂素促进芽的分化； 对照组 4 脱落酸 一 其他植物激素的种类和作用 脱落酸ABA 合成部位： 主要分布： 主要作用： 根冠、萎蔫的叶片等。 抑制细胞分裂； 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。 将要脱落的器官和组织含量多。 气孔关闭对ABA的响应：气孔在光照下开放，与环境进行气体交换(左)。ABA处理在光照下关闭气孔(右图)。这减少了在干旱胁迫条件下白天的水分流失。 ABA促进气孔关闭的机理： ABA能增加保卫细胞胞质中的Ca2+浓度，升高细胞pH值，高Ca2+水平和高pH值可刺激外向型Cl-和K+通道的活性，并且抑制内向K+通道的活性，使保卫细胞内K+和Cl-浓度减少；离子外流造成保卫细胞水势升高，细胞失水，气孔关闭。 在自然界中存在这样一种现象：小麦、玉米在即将成熟的时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。研究表明脱落酸在高温条件下容易分解，请分析该现象成因？ 出现这种现象的原因： ①脱落酸能促进种子休眠，抑制种子萌发。持续一段时间的高温，使种子中脱落酸降解，无法休眠。 ②大雨天气又给穗上的种子提供了萌发所需要的水分。 5 乙烯 一 其他植物激素的种类和作用 乙烯 合成部位： 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。 注意辨别：果实发育和果实成熟 生长素、赤霉素： 乙烯： 促进果实发育 ≠ 促进果实成熟 促进果实发育，子房→果实，长大，体积变大 促进果实成熟，涩果→熟果，含糖量、口味等变化 6 油菜素内酯 一 其他植物激素的种类和作用 油菜素内酯 合成部位： 主要作用： 植物的花粉、种子、茎和叶等。 促进茎、叶细胞的扩展和分裂； 促进花粉管生长、种子萌发等。 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 幼芽、幼根和未成熟的种子 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发育 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 连一连 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 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。 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。 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。 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； 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。 植物的花粉、种子、茎和叶等 ①能促进茎、叶细胞的扩展和分裂； ②促进花粉管生长、种子萌发等 植物激素小结： 1 不同植物激素的相关性 二 植物激素间的相互作用 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？ 相同点：促进细胞伸长、诱导细胞分化，影响花、果实发育等作用； 不同点：赤霉素促进种子萌发，而生长素没有等； 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”。 ③赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系？ 赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。 1 不同植物激素的相关性 二 植物激素间的相互作用 生长素和赤霉素： 色氨酸 生长素 合成 促进 细胞伸长 分解 氧化产物 赤霉素 抑制 促进 生长素和乙烯： 生长素浓度低 促进 细胞伸长生长 生长素浓度高 促进 乙烯增多 抑制 1 不同植物激素的相关性 二 植物激素间的相互作用 生长素和细胞分裂素： 细胞分裂素 生长素 促进 细胞伸长 细胞体积增大 促进 细胞核分裂 细胞质分裂 细胞分裂 细胞数目增加 植物生长 细胞分裂 植物生长 果实发育 生长素、细胞分裂素 种子萌发 油菜素内酯、细胞分裂素、赤霉素 生长素、赤霉素 生长素、细胞分裂素、赤霉素 协同作用 1 不同植物激素的相关性 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 生长素、乙烯 种子萌发 抗衡作用 二 植物激素间的相互作用 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地生长发育和对环境的适应。 2 植物生长发育过程中激素作用特点 二 植物激素间的相互作用 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 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。 2 植物生长发育过程中激素作用特点 二 植物激素间的相互作用 决定植物器官生长、发育的，不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。 生长素高 细胞分裂素低 生长素低 细胞分裂素高 生长素适中的 细胞分裂素适中的 诱导脱分化和根的形成 诱导再分化和芽的形成 愈伤组织保持生长而不分化 脱落酸/赤霉素 比值低 分化为雄花 左为雄花，右为雌花。 比值高 分化为雌花 2 植物生长发育过程中激素作用特点 二 植物激素间的相互作用 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。 拓展： 果实在发育过程中并不是一种激素起作用，在不同发育时期植物激素的种类和含量是不同的，这是受植物基因控制的，其实质是基因选择性表达的结果。 下列关于植物激素及其生理作用的叙述，正确的是( ) A.在芽中产生的生长素能够促进不定根的发生 B.未成熟的种子产生的赤霉素会抑制种子的萌发 C.成熟苹果产生的乙烯不能促进李子的成熟 D.根尖中产生的细胞分裂素能够抑制芽的分化 A 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 D 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 C 如图表示某些植物激素对幼苗生长的调节作用，图中A、B表示不同的植物激素。下列说法不正确的是( ) A.激素A、B分别表示乙烯和赤霉素 B.据图可以推断出 a 浓度高于 b 浓度 C.在图示的过程中激素A和B的作用效果相反 D.由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果 A 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、丙两种激素的主要作用是促进细胞衰老 A 研究发现，生长素和细胞分裂素都具有促进细胞分裂的效应，生长素只促进细胞核的分裂，与细胞质无关，而细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作用。为研究生长素和细胞分裂素对植物顶端优势的影响，取若干生长状态相似且良好的某植物幼苗进行相关实验，结果如下图所示。据图分析错误的是( ) A.甲、乙、丙三组能够说明内源生长素能维持植物的顶端优势 B.丙、丁两组不能说明生长素由茎尖向侧芽的运输为极性运输 C.戊组细胞分裂素解除顶端优势的原因是其影响了生长素在侧芽处的积累 D.生长素与细胞分裂素在调控植物顶端优势上表现为相抗衡关系 C 36 一、概念检测 (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，乙烯会促进果实发育 C.生长素是自身合成，乙烯是从环境中吸收的 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 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、拓展应用 提示：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。 $$