内容正文:
第2节 其他植物激素
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植物激素
由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
植物激素的作用:
植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。既不组成细胞结构,也不参与细胞代谢,也不起催化作用。
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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?
提示:材料说明乙烯至少能起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有什么相似之处?
提示:都能从产生部位运输或扩散至作用部位,微量的物质就可以产生显著的影响。
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一、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素(GA)的发现及作用
资料1:
1926年,科学家观察到,当水稻感染了赤霉菌后会疯长(恶苗病),结实率大大降低。
研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到水稻幼苗上,发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌,但也出现了恶苗病症状。
思考:我们从这份资料中能得到哪些重要信息?
提示: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。
正常植株
恶苗病植株
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一、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素(GA)的发现及作用
资料2:
1935年,科学家从赤霉菌培养基的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)
思考:此时是否可以得出结论——赤霉素是植物激素?
提示:否,因为植物激素是由植物体内自身合成的。
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一、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素(GA)的发现及作用
资料3:
到20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。科学家进一步研究,不但发现赤霉素在植物中普遍存在,而且知道了植物体内的赤霉素包括许多种。
思考:此时是否可以得出结论——赤霉素是植物激素?
提示:是,赤霉素是植物激素,而且赤霉素种类多,是一类物质。
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一、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素(GA)的发现及作用
(1)种类:在植物中普遍存在,种类多
(2)合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子
(3)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。(打破种子休眠)
喷施赤霉素植株(A)与对照(B)
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一、其他植物激素的种类和作用
2.细胞分裂素(CK)
(1)合成部位:主要是根尖
(2)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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一、其他植物激素的种类和作用
3.脱落酸(ABA)
(1)合成部位:根冠、萎蔫的叶片等
(2)主要作用:
抑制细胞分裂;
促进气孔关闭;
促进叶和果实的衰老和脱离;
维持种子休眠。
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一、其他植物激素的种类和作用
4.乙烯
(1)合成部位:植物体各个部位
(2)主要作用:
促进果实成熟;
促进开花;
促进叶、花、果实脱落。
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常见植物激素比较
激素种类 合成部位 主要作用
生长素 主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实的发育。
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、侧枝发育以及叶绿素合成。
脱落酸 根冠、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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一、其他植物激素的种类和作用
科学进展:
油菜素内酯——第六类植物激素
作用: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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一、其他植物激素的种类和作用
思考:植物激素调节植物的生长发育是如何实现的呢?
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。
植物激素在细胞水平上发挥作用的方式
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
调节植物的生长发育
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二、植物激素间的相互作用
思考·讨论
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?
提示:
相同点:赤霉素和生长素都能促进细胞伸长、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进程,不能促进种子的萌发。
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二、植物激素间的相互作用
思考·讨论
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。
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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二、植物激素间的相互作用
1.协同作用
实例1:生长素和细胞分裂素的协同作用
生长素
促进
细胞核分裂
细胞分裂素
促进
细胞质分裂
协同
细胞分裂
协同
植物生长
细胞伸长
促进
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二、植物激素间的相互作用
1.协同作用
实例2:生长素和赤霉素的协同作用
促进
前体物质
(色氨酸)
合成
生长素
细胞伸长
赤霉素
抑制
分解
氧化产物
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二、植物激素间的相互作用
2.拮抗作用
实例1:脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响
赤霉素
促进
种子萌发
抑制
脱落酸
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二、植物激素间的相互作用
2.拮抗作用
实例2:细胞分裂素和脱落酸对细胞分裂的影响
细胞分裂素
促进
细胞分裂
抑制
脱落酸
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二、植物激素间的相互作用
2.拮抗作用
实例3: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
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二、植物激素间的相互作用
2.拮抗作用
实例4: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
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二、植物激素间的相互作用
3.相互作用
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。
生长素浓度低
促进
细胞生长
生长素浓度升高
促进
细胞生长
乙烯合成
抑制生长素作用
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二、植物激素间的相互作用
4.植物激素相互作用形成的调节网络
(1)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。
乙烯:
合成部位:植物体各个部位
主要作用:
促进果实成熟;
促进开花;
促进叶、花、果实脱落。
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二、植物激素间的相互作用
4.植物激素相互作用形成的调节网络
(2)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。
①黄瓜茎端
脱落酸
赤霉素
较高→有利于分化形成雌花
较低→有利于分化形成雄花
②植物组织培养
生长素
细胞分裂素
较高→有利于分化形成根
较低→有利于分化形成芽
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二、植物激素间的相互作用
4.植物激素相互作用形成的调节网络
(3)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。
各种激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用形成的调节网络共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
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总结:五大类植物激素的相互作用
赤霉素
细胞分裂素
促进
种子发芽
抑制
脱落酸
赤霉素
生长素
促进
顶端优势
抑制
细胞分裂素
赤霉素、生长素
细胞分裂素
促进
果实生长
抑制
乙烯
高浓度生长素
脱落酸、乙烯
促进
器官脱落
抑制
低浓度生长素
细胞分裂素、赤霉素
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谢谢观看
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导学
聚焦
1.生命观念——运用图表法归纳识记各种植物激素的区别。
2.科学思维——尝试构建模型(曲线)结构,说明植物的生长发育过程中不同激素间的相关性。
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