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 学习目标 1.总结各种植物激素的合成部位及主要作用。（重点） 2.分析植物激素间相互协调，共同调节植物的生命活动，认同植物激素之间存在复杂的关系。（重难点） 01 生长素 1.合成部位: 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 2.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 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，气相层析技术得应用使人们终于弄清楚，是成熟果实释放出得乙烯促进了其他果实得成熟。 “木瓜”催熟柿子 讨论： 1、乙烯在植物体内能发挥什么作用？ 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 促进果实成熟 木瓜催熟柿子 乙烯和生长素都属于植物激素，那么植物体内还有其他的植物激素吗？ 植物激素： 是指在植物体内合成，并从产生部位运送到作用部位，对生长发育产生显著作用的微量有机物。 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 自主学习一 阅读课本P96-P97的内容完成导学案，并回答以下问题。（6min） 1.什么导致了恶苗病？赤霉素对植物正常生命活动的影响可能是什么？ 2.几种植物激素的主要合成部位和生理作用。 3.植物激素对植物生长发育的调控是通过哪些方式来实现的？ 一、植物激素的种类和作用 一、植物激素的种类和作用 正常 恶苗病 思考：水稻感染赤霉菌后出现疯长现象的可能原因有哪些？ 1.赤霉素的发现 资料1：1926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。 猜想: ①赤霉菌本身引起的。 ②赤霉菌产生某种化学物质引起的。 如何验证？ 做法：将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上 6 有恶苗病的症状 验证② 无恶苗病的症状 验证① 现象： 资料2：将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上，不感染赤霉菌，也表现出恶苗病的症状。 问题：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 ！ 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（红花菜豆未成熟的种子）体内存在赤霉素。接着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（GA1、GA2、GA3）。后来，还发现了植物体内还有其他植物激素。 1.赤霉素的发现 2. 其他植物激素的合成部位和主要作用 （2）赤霉素(GA) 激素名称 合成部位 主要作用 赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 ②促进细胞分裂与分化 ①促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高 ③促进种子萌发、开花和果实发育 与生长素协同 解除种子休眠 8 打破种子休眠 种子萌发 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。 赤霉素缺陷型拟南芥，在赤霉素帮助下可以修复缺陷 (2)赤霉素——应用 →促进矮生植物长高 →可以解除休眠、促进种子萌发 植物是靠种子繁殖的，但是由于种种原因，个别植株或枝条发生变异。在雌蕊受粉后，在胚珠发育成种子的过程中，发育的种子合成的大量生长素。在这些生长素的作用下，子房才发育成果实。但是有些植物开花后期子房合成的生长素多，不需要外源生长素或花粉刺激就可直接发育成果实，这就是无子果实。天然的无子果实这种特点虽受遗传基因控制，但也受环境尤其是温度的影响。如霜害可引起无子梨的形成；低温和高强光可诱导无子番茄；短日照和较低的夜温可引起瓜类产生无子果实，这可能是因为低温和霜害抑制了胚珠的正常受精发育。因为无子果实不形成种子，所以这些品种只能靠扦插、嫁接等营养繁殖的方式进行繁育。 获得无子果实可用以下方法：1、组织培养或营养繁殖，比如香蕉的繁殖。香蕉本身是自发的三倍体，靠茎下的不定芽来繁殖。2、激素诱导 如无子番茄，使用生长素或生长素类似物喷洒或涂抹在番茄花雌蕊的柱头上，使子房发育成为无子果实。3、三倍体 如无子西瓜。是靠二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交，产生的三倍体西瓜结实，产生无子西瓜。 拟南芥营养茎节间很短，植株非常矮小，当他开始生殖生长时，体内赤霉素含量明显升高，诱导生殖茎节间显著伸长，，将顶端的花芽高高举起 赤霉素促进茎伸长的作用对矮生突变批周公效果特别明显 用一定浓度的生长素类似物(或赤霉素)刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的，其原理是应用生长素(或赤霉素)能促进果实发育的生理作用。 花蕾期（未受粉） 去雄 喷洒生长素类似物 培育无子番茄 (2)赤霉素——应用 →促进果实发育。 植物是靠种子繁殖的，但是由于种种原因，个别植株或枝条发生变异。在雌蕊受粉后，在胚珠发育成种子的过程中，发育的种子合成的大量生长素。在这些生长素的作用下，子房才发育成果实。但是有些植物开花后期子房合成的生长素多，不需要外源生长素或花粉刺激就可直接发育成果实，这就是无子果实。天然的无子果实这种特点虽受遗传基因控制，但也受环境尤其是温度的影响。如霜害可引起无子梨的形成；低温和高强光可诱导无子番茄；短日照和较低的夜温可引起瓜类产生无子果实，这可能是因为低温和霜害抑制了胚珠的正常受精发育。因为无子果实不形成种子，所以这些品种只能靠扦插、嫁接等营养繁殖的方式进行繁育。 获得无子果实可用以下方法：1、组织培养或营养繁殖，比如香蕉的繁殖。香蕉本身是自发的三倍体，靠茎下的不定芽来繁殖。2、激素诱导 如无子番茄，使用生长素或生长素类似物喷洒或涂抹在番茄花雌蕊的柱头上，使子房发育成为无子果实。3、三倍体 如无子西瓜。是靠二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交，产生的三倍体西瓜结实，产生无子西瓜。 拟南芥营养茎节间很短，植株非常矮小，当他开始生殖生长时，体内赤霉素含量明显升高，诱导生殖茎节间显著伸长，，将顶端的花芽高高举起 赤霉素促进茎伸长的作用对矮生突变批周公效果特别明显 （3）细胞分裂素（CTK） 成熟区 伸长区 根冠 分生区 激素名称 合成部位 主要作用 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 与赤霉素协同 11 （4）乙烯（ETH） 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 →唯一的气体植物激素 与赤霉素协同 12 思考1： 果实的发育和果实的成熟过程有什么不同? 果实发育: 子房→小果→大果 果实成熟:“绿果（酸涩）”→“红果（香甜）” 乙烯既能促进开花，又能促进花的脱落，两者是否矛盾？ 不矛盾，乙烯在植物生长发育的不同阶段所起的作用不同， 在开花前促进开花，在开花后促进花的脱落。 思考2 ： 为什么苹果坏一个，烂一筐(视频) （5）脱落酸(ABA) 激素名称 合成部位 主要作用 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 ②促进气孔关闭； ①抑制细胞分裂； ③促进叶和果实的衰老和脱落 ④维持种子休眠 主要应用：使棉叶在棉桃成熟前脱落。 与细胞分裂素抗衡 与乙烯协同 与赤霉素抗衡 a.夏季正午“光和午休”的植物，脱落酸增多！ b.干旱环境下，脱落酸可提高植物的抗逆性！ 16 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 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。 教材P99 拓展应用1 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 （6）油菜素内酯 18 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 乙烯 脱落酸 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。 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。 与生长素协同 与赤霉素协同 与赤霉素协同 【总结】植物激素的种类、主要合成部位和作用 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。 与细胞分裂素抗衡 与乙烯协同 与赤霉素抗衡 赤霉素、生长素 细胞分裂素、生长素、赤霉素 抑制细胞分裂的激素： 。 脱落酸 赤霉素、（细胞分裂素） 脱落酸 生长素、赤霉素 乙烯 脱落酸、乙烯 植物激素对植物生长发育的调控主要是通过什么来实现的？ “议” 第2题 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。 2.脱落酸与赤霉素的生理作用有什么不同？ 1.生长素与细胞分裂素的主要生理作用有什么相似之处？ 3.生长素的浓度与乙烯的形成有什么关系？ 阅读课本P98-P99的内容完成导学案，并回答以下问题。（5min） 自主学习二 二、植物激素间的相互作用 22 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：赤霉素和生长素都能起促进细胞伸长、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过程，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？ 脱落酸对植物的生长发育主要起“抑制”作用，生长素、赤霉素、细胞分裂素在植物生长发育起促进作用。 脱落酸 生长素 赤霉素 细胞分裂素 叶、花、果实衰老和脱落 细胞分裂 种子萌发 促进 抑制 抑制 抑制 促进 抑制 促进 促进 抑制 促进 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。 激素种类 主要作用 赤霉素 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。 乙烯 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。 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 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。 二、植物激素间的相互作用 乙烯：在开花前促进开花，在开花后促进花的脱落。 同一激素在植物生长发育的不同阶段所起的作用不同 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）协同作用： 二、植物激素间的相互作用 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 色氨酸 抑制 生长素 氧化产物 细胞伸长 赤霉素 促进 分解 ①生长素、细胞分裂素： 1 促进细胞的分裂 ②生长素和赤霉素： 1 促进细胞的伸长 （2）抗衡作用： ①脱落酸、赤霉素的抗衡作用 1 激素含量 种子萌发时间/d 脱落酸 赤霉素 种子萌发 脱落酸 抑制 ②脱落酸、细胞分裂素的抗衡作用 细胞分裂素 细胞分裂 促进 脱落酸 抑制 赤霉素 促进 （3）相互作用: 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 促进 乙烯增多 抑制 细胞伸长生长 生长素浓度高 促进 抑制 高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的！ （反馈调节） 3.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。 （1）黄瓜茎端 脱落酸 赤霉素 较高→利于分化形成雌花 较低→利于分化形成雄花 （2）植物组织培养 生长素 细胞分裂素 较高→利于分化形成根 较低→利于分化形成芽 雌花 雄花 适中→利于芽愈伤组织生长 较高 较低 适中 有利于分化形成根 有利于分化形成芽 有利于愈伤组织的形成 二、植物激素间的相互作用 猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化 4. 植物生长发育的过程中，不同激素的调节还表现出一定的顺序性。 二、植物激素间的相互作用 30 1.生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量如何变化？这种变化有什么意义？ 　　生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量先升高后降低，前期含量升高的意义是这些激素能较好的促进果实的生长和膨大。后期含量处于低水平有利于果实成熟。 2.脱落酸在果实发育的过程中含量如何变化？能起到什么作用？ 　　脱落酸在开花初期含量较高，其能促进花瓣的脱落，有利于果实的发育。后期含量升高，有利于果实的成熟、衰老和脱落。 3.由上述各种激素变化能得出什么结论？ 在植物生长发育和适应环境的过程中，各种激素水平有如下变化特点： ①各种激素的含量会发生变化；②不同激素的调节还往往表现出一定的顺序性。 P99 图5-11 思考一下问题： 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。 ！植物激素的合成受基因控制，基因是通过控制酶的合成来控制激素合成的。 例 在植物的生长发育过程中，植物激素是植物体生命活动的主要调节物质。合理使用植物激素，可按照人们的意愿达到调节植物生长和发育的目的，对提高作物产量、降低成本具有非常重要的意义。下图表示某种植物果实发育和成熟过程中激素的动态变化曲线。请回答： （1）在植物的生长发育过程中，多种激素共同起调控作用。在细胞的伸长过程中，起 主要作用的激素有________________。在果实生长发育过程中，不同种激素的调节还 往往表现出______________。 生长素、赤霉素 一定的顺序性 33 （2）乙烯利是一种人工合成的植物生长调节剂，当溶液 <m></m> 时，它比较稳定； 但随着溶液 <m></m> 升高，它会分解释放乙烯，对水果成熟有明显的促进作用。已知猕猴桃 成熟后硬度变小，甜度增大，乙烯利工作液催熟猕猴桃的参考浓度为 <m></m> ， 欲探究不同浓度的乙烯利对猕猴桃的催熟效果，我们可以用______和______来表示猕 猴桃成熟的程度。 硬度 甜度 34 在植物的生长发育过程中，植物激素是植物体生命活动的主要调节物质。合理使用植物激素，可按照人们的意愿达到调节植物生长和发育的目的，对提高作物产量、降低成本具有非常重要的意义。下图表示某种植物果实发育和成熟过程中激素的动态变化曲线。请回答： （3）有人说“乙烯利催熟的水果会使食用该水果的儿童性早熟”，请根据所学说明你的 观点和理由。_______________________________________________________________ ___________________________________________。 不会。促进儿童性发育的激素是性激素，与催熟水果的乙烯利（乙烯）化学成分不同，靶细胞（结合的受体分子）不同 35 Lavf58.33.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.35(fixed_gap:False) $$