内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
你知道吗?黄瓜的花有雌花和雄花之分,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。为此,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。
乙烯是一种植物激素,它还有哪些作用呢?
除乙烯外,植物体内还能产生哪些激素?这些激素有什么作用?它们有哪些共同的特点?
植物的生长发育过程仅仅受植物激素的调节吗?
1
第2节 其他植物激素
举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸的作用。
目标
01
02
举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。
学习目标
3
问题探讨
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。
1、乙烯在植物体内能发挥什么作用?
促进果实成熟的作用。
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?
讨论:
都能从产生部位运输或扩散至作用部位,微量且高效。
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(1)赤霉菌本身引起的。
(2)赤霉菌产生某种化学物质引起的。
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。
1926年
正常植株
恶苗病植株
水稻感染赤霉菌后出现疯长现象的可能原因有哪些?
如何验证是以上哪种原因?
一、赤霉素的发现过程
5
正常植株
恶苗病植株
如何验证是以上哪种原因?
分离
恶苗病
喷施
赤霉菌培养基滤液
水稻幼苗
导致
致使水稻患恶苗病的物质——赤霉素(GA)
1935年
能确认赤霉素属于植物激素吗?
20世纪50年代
发现被子植物体内存在赤霉素,之后发现,赤霉素在植物中普遍存在,而且包括许多种。
一、赤霉素的发现过程
6
植物激素的种类
1.生长素
2.细胞分裂素
3.赤霉素
4.脱落酸
5.乙烯
6.油菜素内酯
二、其他植物激素的种类和作用
7
(1)合成部位:
1、赤霉素
幼芽
幼根
未成熟的种子
二、其他植物激素的种类和作用
幼芽、幼根和未成熟的种子
(2)主要作用:
8
(1)合成部位:
1、赤霉素
二、其他植物激素的种类和作用
幼芽、幼根和未成熟的种子
(2)主要作用:
赤霉素缺陷型拟南芥(左一、左二)在赤霉素帮助下可以修复缺陷(右一、右二)
促进细胞伸长,从而引起植株增高;
促进细胞分裂与分化;
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(1)合成部位:
1、赤霉素
二、其他植物激素的种类和作用
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。
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(1)合成部位:
2、细胞分裂素
二、其他植物激素的种类和作用
(2)主要作用:
根尖
主要是根尖
促进细胞分裂;
促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
细胞分裂素
对照组
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(1)合成部位:
3、乙烯
二、其他植物激素的种类和作用
(2)主要作用:
植物体各个部位
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。
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果实的发育和成熟过程有什么不同?
发育:生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,
即主要是使子房膨大形成果实及果实体积的增大。
成熟:乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是使果
实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
二、其他植物激素的种类和作用
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1964年,美国科学家从未成熟将要脱落的棉桃中,提取出一种促进棉桃脱落的激素,命名为脱落素,英国科学家也从槭树将要脱落的叶子中,提取出有一种促进芽休眠的激素,命名为休眠素。
1965年确定其化学结构,二者是同种物质,称为脱落酸(ABA)
脱落酸(ABA)的合成部位及主要作用是什么呢?
4、脱落酸
二、其他植物激素的种类和作用
14
(1)合成部位:
4、脱落酸
二、其他植物激素的种类和作用
(2)主要作用:
根冠、萎蔫的叶片等。
根冠
萎蔫的叶片
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(1)合成部位:
二、其他植物激素的种类和作用
(2)主要作用:
根冠、萎蔫的叶片等。
抑制细胞分裂;
促进气孔关闭;
抑制
4、脱落酸
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(1)合成部位:
二、其他植物激素的种类和作用
(2)主要作用:
根冠、萎蔫的叶片等。
抑制细胞分裂;
促进气孔关闭;
4、脱落酸
促进叶和果实的衰老和脱落;
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(1)合成部位:
二、其他植物激素的种类和作用
(2)主要作用:
根冠、萎蔫的叶片等。
抑制细胞分裂;
促进气孔关闭;
4、脱落酸
促进叶和果实的衰老和脱落;
维持种子休眠。
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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。
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因为脱落酸能维持种子休眠,抑制发芽。
②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,这些种子就不会像其他种子那样休眠。
③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,于是种子就会萌发。
二、其他植物激素的种类和作用
4、脱落酸
科学家发现,除了上述五类植物激素,植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中,油莱素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。
花粉管萌发
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。
二、其他植物激素的种类和作用
5、油菜素内酯
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连一连
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
植物激素对植物生长发育的调控主要是通过什么方式实现的?
植物激素对植物生长发育的调控
通过 调控
实现
细胞
分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
植物激素在植物体内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。
思考·讨论
根据图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?
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:赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用,而生长素不能
单独完成细胞分裂进程,不能促进种子萌发。
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?
脱落酸对生长发育往往表现出“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?
赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“对抗”关系。
不同植物激素作用的相关性
说明: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。
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(1)协同作用:
生长素与细胞分裂素;
生长素与赤霉素;
促进
色氨酸
合成
抑制
生长素
氧化产物
细胞伸长
分解
赤霉素
三、植物激素间的相互作用
1、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。
在细胞分裂时起作用的激素
生长素
促进
促进
核分裂
质分裂
细胞分裂
促进
细胞分裂素
协同
协同
在细胞伸长时起作用的激素
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赤霉素和脱落酸
三、植物激素间的相互作用
1、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)作用效果相反:
脱落酸
抑制
促进
种子萌发
赤霉素
在种子萌发时起作用的激素
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
作用相反
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三、植物激素间的相互作用
1、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)不同激素在代谢上还存在相互作用:
高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的
生长素浓度低
促进
乙烯增多
抑制
细胞伸长生长
生长素浓度高
促进
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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
2、植物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。
三、植物激素间的相互作用
28
三、植物激素间的相互作用
3、在植物各器官中同时存在着多种植物激素,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。
脱落酸
雄花
较高
雌花
赤霉素
较低
黄瓜茎端
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细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量/(ng·g-1)鲜重
开花后天数/d
0
7
14
49
56
63
70
84
126
133
140
21
28
35
42
77
91
98
105
112
119
20
40
60
80
100
120
140
160
5
10
15
20
25
生长素含量/(ng·g-1)鲜重
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
生长素
脱落酸
细胞分裂素
赤霉素
4、在植物生长发育的过程中,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。
三、植物激素间的相互作用
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课堂小结
练习与应用
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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。( )
一、概念检测
✖
✔
✖
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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
一、概念检测
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二、拓展应用
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,这些种子就不会像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。
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2.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。
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。
二、拓展应用
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谢谢聆听!
同学们辛苦啦!
37
$$