内容正文:
第2节 其他植物激素
第5章 植物生命活动的调节
生物
学习目标
①举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸的作用。
②举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。
教学重难点
重点:
其他植物激素的种类和作用、植物激素间的相互作用。
难点:
植物激素间的相互作用。
导入新课
问题思考
除生长素外,植物体内还有哪些植物激素?
提示:赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、第六类植物激素——油菜素内酯。
一、其他植物激素的种类和作用
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通过分析以下材料,可以得出什么结论?
材料一:
1.用赤霉素处理生长期的芦苇,其纤维长度会增加。
2.赤霉素在农业生产上的应用:
用于马铃薯、番茄、稻、麦、棉花、大豆、烟草、果树等作物,促进其生长、发芽、开花和结果;能刺激果实生长,提高结实率,对水稻、棉花、蔬菜、瓜果等有显著的增产效果。
3.用赤霉素处理种子,与普通种子相比,发芽的时间会提前。
[探究一]其他植物激素的种类和作用
提示:赤霉素的主要作用: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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材料二:细胞分裂素是一类具有腺嘌呤环结构的植物激素,能够刺激植物细胞分裂、诱导芽的生成,并促进其生长,促进叶绿素形成,并能增加植物的含糖量及生物碱,增加光合作用,增强植物免疫力,提高农产品质量。
[探究一]其他植物激素的种类和作用
提示:细胞分裂素的主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
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材料三:在我国宋元时期某著作中写到:“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。
[探究一]其他植物激素的种类和作用
提示:乙烯的主要作用:促进果实成熟。
材料四:研究表明,落叶和成熟果实中的脱落酸含量明显高于未成熟前,脱落酸能抑制马铃薯发芽。
提示:脱落酸的主要作用:抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
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[探究一]其他植物激素的种类和作用
阅读教材P97最后一段,回答以下问题。
植物激素对植物生长发育的调控,是如何发挥作用的?
提示: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。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,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。
二、植物激素间的相互作用
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1.协同作用
通过比较各植物激素间的作用关系,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?
[探究二]植物激素间的相互作用
提示: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,而生长素没有等等。另外,植物激素的生理作用非常复杂,不能简单地判断某种植物激素“没有某种作用”。例如,从教材介绍看,赤霉素似乎不具有促进生根的作用,但实际上,赤霉素确实能促进某些植物生根。
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(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?
提示:与另外几种植物激素生理作用不同的是,脱落酸往往表现出“抑制”作用。
[探究二]植物激素间的相互作用
(3)赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
提示:赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。
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通过分析以下实例,可以推测出植物激素间存在什么关系?
实例1 生长素、细胞分裂素的协同作用
促进细胞分裂:生长素主要促进细胞核的分裂;细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。
促进植物生长;诱导愈伤组织分化成根或芽;延缓叶片衰老;促进坐果。
实例2 生长素和赤霉素的协同作用
促进细胞伸长。
实例3 脱落酸、赤霉素对种子萌发的影响
脱落酸:促进种子休眠,抑制种子萌发;赤霉素:促进种子萌发,促进植株生长。
[探究二]植物激素间的相互作用
2.作用效果相反
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实例4 脱落酸、赤霉素对雌、雄花分化的影响
脱落酸:促进雌花形成;赤霉素:促进雄花形成。
实例5 细胞分裂素、脱落酸对气孔开闭的影响
细胞分裂素:促进气孔张开;脱落酸:促进气孔关闭。
实例6 生长素、脱落酸对器官衰老、脱落的影响
生长素(适宜浓度):抑制花朵等器官脱落;脱落酸:促进叶、花、果的脱落。
实例7 生长素、细胞分裂素、赤霉素对顶端优势的影响
生长素:促进顶芽生长;细胞分裂素和赤霉素:促进侧芽生长。
[探究二]植物激素间的相互作用
提示:实例1、实例2中各激素作用相似,属于协同作用,实例3~7中各激素作用效果相反。
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3.植物激素间的相互作用
不同激素在代谢上还存在着相互作用,请举例说明。
[探究二]植物激素间的相互作用
提示:当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
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4.植物激素相互作用形成的调节网络
分析教材P98图5-10“草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化”,能够得出什么结论?
[探究二]植物激素间的相互作用
提示:在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。
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分析以下实例,可以得出什么结论?
1.影响雌、雄花的分化:脱落酸与赤霉素的比值,较高时有利于分化形成雌花,较低时有利于分化形成雄花。
2.诱导愈伤组织分化方向:生长素与细胞分裂素的比值,较高时有利于根的分化,较低时有利于芽的分化。
[探究二]植物激素间的相互作用
提示: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。
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分析教材P99“图5-11猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化”,描述各激素含量变化,并得出结论。
[探究二]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
提示:激素变化规律:在果实的发育过程中,早期细胞分裂素水平高,此时细胞分裂的速率最高;随着果实进入快速生长期,细胞分裂素水平下降,而赤霉素和生长素水平上升,此时几乎没有脱落酸;进入后期,赤霉素和生长素水平下降而脱落酸水平开始上升,果实长到最大时脱落酸水平也最高。
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。
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[探究二]植物激素间的相互作用
综合以上结论,总结植物激素调节植物生长、发育的方式。
提示: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。
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[探究二]植物激素间的相互作用
解释教材P99“拓展应用”的两种现象。
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)。
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。
提示:1.由于高温条件下脱落酸降解,脱落酸抑制种子萌发的作用解除,同时大雨天气提供了充足的水分,所以种子容易在穗上发芽。
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。
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[核心归纳]
1.其他植物激素的种类和作用
种类 合成部位 生理功能
赤霉素 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
细胞分裂素 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
脱落酸 根冠和萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
乙烯 植物体的各个部位 促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯 植物的花粉、种子、茎和叶等 能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等
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[核心归纳]
2.各种植物激素间的相互作用
协同 作用 激素
促进植物生长 细胞分裂素、生长素、赤霉素
延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素
促进果实坐果和生长 生长素、细胞分裂素、赤霉素
效果
相反 作用 起促进作用的激素 起抑制作用的激素
器官脱落 脱落酸、乙烯 生长素、细胞分裂素
种子发芽 赤霉素 脱落酸
叶片衰老 脱落酸 生长素、细胞分裂素
气孔张开 细胞分裂素 脱落酸
【练习1】
当堂训练
如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,据图判断下列有关说法错误的是( )
A.①②③代表的植物激素分别是赤霉素、生长素、乙烯
B.激素①②③在促进幼苗生长过程中具有协同作用
C.激素②的生理作用特点为低浓度促进生长,过高浓度抑制生长
D.除图中的激素①②③外,在幼苗生长过程中还有其他植物激素的作用
B
【练习2】
当堂训练
苹果果实发育和成熟过程中,赤霉素、乙烯、细胞分裂素等激素变化情况如图所示,下列分析中合理的是( )
A.曲线a、b、c分别代表赤霉素、细胞分裂素和乙烯
B.在果实生长发育各阶段,生长素都起主要作用
C.b在果实发育前两个阶段主要发挥了促进细胞分裂、分化和伸长的作用
D.苹果树的生长发育也是图中四种植物激素共同调节的结果
C
【练习3】
当堂训练
亚热带地区四季分明,生长在该地区的某种植物受到外界光照、温度变化的刺激,通过各种激素的合成(如图所示),使得冬天(短日照)休眠、夏天(长日照)生长。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞分裂素通过促进细胞分裂来促进植株生长
B.冬天休眠时,植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加
C.冬天有利于进行过程①②③④,夏天有利于进行过程①③⑤⑥
D.由图可知,植物的休眠和生长都只由一种激素调节完成
A
【练习4】
当堂训练
植物生命活动是多种激素共同调节的结果。下列叙述错误的是( )
A.植株的增高主要与脱落酸、赤霉素有关
B.用一定浓度的赤霉素溶液处理种子能促进种子萌发
C.生长素、赤霉素和细胞分裂素都与果实的发育有关
D.细胞分裂素能用于果实保鲜,乙烯能促进果实成熟
A
【练习5】
当堂训练
野生山樱桃种子休眠期脱落酸含量高,抑制其萌发。为提高其发芽率,研究人员开展了实验研究,处理方法及结果如图。下列叙述错误的是( )
A.适宜浓度的赤霉素能够解除脱落酸的抑制作用
B.500 mg/L的赤霉素对山樱桃种子萌发的促进作用最强
C.结果显示赤霉素浓度过高对山樱桃种子萌发有抑制作用
D.适当增加处理时间能有效促进山樱桃种子的萌发
C
【练习6】
当堂训练
草莓果实成熟通常经过绿果期、白果期和红果期等阶段。科研人员研究了外源脱落酸(ABA)和生长素(IAA)对草莓果实成熟以及对果实中IAA和ABA含量的影响,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)根据实验结果分析,施用________________能延迟草莓果实衰老,判断依据是_____________________________________________。
生长素(或IAA)
用IAA处理后,绿果比例升高,红果比例降低
【练习6】
当堂训练
(2)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有_____________________(答出两点)。IAA和ABA在果实成熟中的效应表现为__________。由图2、图3分析,IAA和ABA合成过程中的相互关系是__________________________________。
根冠、萎蔫的叶片
相抗衡
IAA和ABA互相抑制对方的合成
(3)根据实验结果设计方案,让生长发育时期相同的草莓能够分三批上市:___________________________________________________________________________________。
将生长发育时期相同的草莓分为三组,第一组施用ABA;第二组不做处理;第三组施用IAA
课堂小结
谢谢大家
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