5.2其他植物激素1课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1
2025-12-08
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普通
摘要:
该高中生物学课件聚焦其他植物激素的种类、作用及相互作用,以宋元文献“红柿得气即发”引出乙烯,衔接生长素知识,通过问题探讨、科学史资料(如赤霉素的恶苗病实验)及对照实验设计,构建“发现—验证—总结”的学习支架。
其亮点在于融合科学思维(如赤霉素发现的逻辑推理)与探究实践(2019全国卷ABA实验设计题解析),通过对比表格与作用口诀总结激素协同拮抗关系,渗透生命观念中的调节网络观。丰富实例助力学生深化理解,也为教师提供优质教学资源。
内容正文:
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(ETH)促进了其他果实的成熟。
问题探讨
“木瓜”催熟柿子
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?
1.乙烯在植物体内能发挥什么作用?
起促进果实成熟的作用。
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。
乙烯也是一种植物激素。除生长素和乙烯外,植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等植物激素。
问题探讨
人教版 选择性必修1
第5章 第2节
3
一、其他植物激素的种类和作用
(一)赤霉素(GA)
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),比正常植株高50%以上,结实率大大降低。
正常苗
恶苗病
思考1:引起水稻恶苗病的原因可能有什么?如何验证?
提示:①赤霉菌本身引起的水稻疯长。
②赤霉菌产生某种化学物质引起的水稻疯长。
实验组:将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上
对照组:将等量的未培养过赤霉菌的同种培养基的滤液喷洒到健康的生理状况基本相同的水稻幼苗上
(一)赤霉素(GA)
资料2:将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上,尽管植株不感染赤霉菌,也表现出恶苗病的症状。
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。
资料3:1935年,科学家从赤霉菌培养基滤液中,分离出赤霉素(GA)
思考2:根据上述资料,能确认赤霉素是植物激素吗?
不能。植物激素必须是由植物自身产生的,此时暂未从植物体内分离得到赤霉素,故无法确定。
资料4:20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。此后,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。
确定赤霉素是一种植物激素
(一)赤霉素(GA)
1. 合成部位:
促进细胞_______,引起植株增高
促进细胞______________
促进___________,
促进______和___________
2. 作用:
幼根、幼芽、未成熟的种子
伸长
分裂与分化
种子萌发
开花
果实发育
卷心菜开花
赤霉素浸泡水稻种子,提高发芽率
农业上利用赤霉素促进果实发育,提高果实产量。
(一)赤霉素(GA)
3. 应用:
(2)解除种子休眠
(1)促进矮生性植物长高
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。赤霉素可以诱导胚乳产生淀粉酶,促进淀粉水解,为胚的萌发提供充足的能源物质。
(二)细胞分裂素(CTK)
1955年,在一个很偶然的机会,斯库戈等人发现了一种能促进细胞分裂的物质,这种物质被命名为激动素。在激动素被发现以后,科学家们又发现了多种具有激动素生理活性的物质,有天然的,也有人工合成的。后来,人们将这一类物质都称为细胞分裂素(CTK)。
1. 合成部位:
2. 作用:
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
3.应用
保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间。
(三)乙烯(ETH)
常温下为气体
1.合成部位:
2.主要作用:
植物体各个部位
② 促进开花
③ 促进叶、花、果实脱落
① 促进果实成熟
思考1:果实的发育和成熟过程有什么不同?
发育:
成熟:
子房→果实,长大,体积变大;
涩果→熟果,含糖量、口味等变化
促进果实发育≠促进果实的成熟
思考2:乙烯既能促进开花,又能促进花的凋落,这矛盾吗?
促进开花
促进花瓣脱落
促进果实成熟
促进果实脱落
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。
乙烯在不同发育阶段所起的作用不同。
(四)脱落酸(ABA)
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,二者是同物质,称为脱落酸(ABA)。
1. 合成部位:
根冠、萎蔫的叶片等
主要分布于将要脱落的器官和组织中含量多。
2. 作用:
对照组
实验组:ABA处理
②维持种子休眠;
①抑制细胞分裂;
③促进叶和果实的衰老和脱落;
④促进气孔关闭
(四)脱落酸(ABA)
思考:
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)
出现这种现象的原因:
① 脱落酸能维持种子休眠,抑制发芽。
② 持续高温使种子中的脱落酸降解,便不会休眠。
③ 大雨天气给种子提供水分,于是种子就会萌发。
(四)脱落酸(ABA)
【联系实际】树叶脱落、果实脱落是对植物是有利还是不利?
冬天,脱落酸引起落叶可减少散热,使果树能够顺利过冬。
秋天,果实成熟后脱落入地有利于种子的休眠和萌发。
(五)油菜素内酯
第六类植物激素
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。
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。
花粉管
二、植物激素调节植物生长发育
【相关信息】在菜豆未成熟的种子中,赤霉素含量较高,但也不到种子质量的亿分之一。1kg向日葵新鲜叶片中,只含有几微克细胞分裂素。
植物激素在体内含量虽微少,但在调节植物生长发育上作用却非常重要。
(微量和高效)
问题:植物激素如何调控植物的生长发育?
植物
激素
特异性受体
信号转导
调控基因表达
植物生
长发育
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
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
主要是根尖
根冠、
萎蔫的叶片等
植物体的各个部位
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。
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
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。
①促进果实成熟;②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落;
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。
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。
小结
(1) 水稻恶苗病的病因是水稻合成赤霉素过多。( )
(2) 植物激素的产生部位和作用部位可以不同。( )
(3) 用赤霉素处理大麦种子,使其无须发芽就可产生α淀粉酶。( )
(4) 草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关。( )
(5) 在黑暗条件下,细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解,表明细胞分裂素能延缓叶片变黄。( )
×
√
√
×
√
即时训练
2.(2019全国Ⅰ卷,29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
即时训练
审题关键
(1)实验要在干旱的条件下进行;
(2)在有ABA和无ABA参与的条件下测定气孔开度的变化;
(3)实验材料要选用”ABA缺失突变体”。
即时训练
实验目的
变量识别
实验分组
自变量
干旱条件下气孔开度减少的直接原因
是否干旱处理
干旱条件下ABA的有无
否—对照组:ABA缺失突变体+正常条件处理
是—实验组:ABA缺失突变体+干旱处理
无—对照组:ABA缺失突变体+干旱处理
有—对照组:ABA缺失突变体+ABA+干旱处理
2.(2019全国Ⅰ卷,29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
即时训练
答案:
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。
①促进细胞伸长的激素有: 。
②促进细胞分裂的激素: 。
③抑制细胞分裂的激素: 。
④诱导细胞分化的激素: 。
⑤促进种子萌发,打破种子休眠的激素: 。
⑥抑制种子萌发,维持种子休眠的激素: 。
⑦促进开花的激素: 。
⑧促进果实发育的激素: 。
⑨促进果实成熟的激素: 。
⑩促进叶、花、果实脱落的激素: 。
⑪促进气孔关闭的激素: 。
赤霉素、生长素
细胞分裂素、生长素、赤霉素
脱落酸
细胞分裂素、生长素、赤霉素
赤霉素
脱落酸
赤霉素、乙烯
生长素、赤霉素
乙烯
乙烯、脱落酸
脱落酸
三、植物激素间的相互作用
材料1
结论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地生长发育和对环境的适应。(教材P98)
三、植物激素间的相互作用
生长素
细胞分裂素
细胞核分裂
细胞质分裂
细胞分裂
生长素
赤霉素
细胞伸长、果实发育
协同作用
赤霉素
种子萌发
脱落酸
促进
抑制
细胞分裂
促进
抑制
细胞分裂素
脱落酸
相互抗衡
促进
促进
三、植物激素间的相互作用
三、植物激素间的相互作用
相抗衡作用
三、植物激素间的相互作用
材料2
结论2:不同激素在代谢上存在相互作用。
三、植物激素间的相互作用
思考:赤霉素可以打破休眠,促进萌发;脱落酸抑制萌发,促进并维持种子休眠。二者作用效果相反。植物体内同时含有这两种激素,谁起主导作用呢?
思考:决定种子萌发的是GA的绝对含量还是ABA与GA的比值?
材料3:拟南芥GA缺陷型突变体的种子GA含量极低,在缺乏外源GA的培养基上是不能发芽的。若诱变处理,筛选出能够发芽的突变株,发现这些能发芽的突变株并不是能合成GA的恢复突变株,而是ABA缺陷型突变株。检测发现这种双突变株种子内两种激素的绝对水平都极低,但是ABA与GA的比值与野生型相同。
三、植物激素间的相互作用
种子的休眠与萌发并非取决于两种激素的绝对量,而是由二者比例决定,ABA与GA比值较高促进休眠,反之促进萌发。
结论3:决定器官生长、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。
三、植物激素间的相互作用
较高
有利于分化形成雌花
较低
有利于分化形成雄花
脱落酸
赤霉素
雌花
雄花
应用:农业生产中通过调节特定激素的比例可以定向获得所需产品。
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
适中
有利于愈伤组织生长,不分化
三、植物激素间的相互作用
材料4
生长发育期________________________________含量较高,成熟衰老期,____________含量增多。其根本原因是__________________。
细胞分裂素、生长素、赤霉素
脱落酸和乙烯
基因的选择性表达
结论4:在植物生长发育过程中,某种激素的含量会发生变化,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
判断常考语句,澄清易混易错
(1)植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量不会发生变化 ( )
(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 ( )
(3)生长素主要促进细胞质的分裂 ( )
(4)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雄花 ( )
即时训练
2.下图是A、B、C、D四种植物激素调节幼苗生长的示意图,以下叙述正确的是( )
A.激素D是乙烯,它能促进果实发育
B.A、B、C、D四种植物激素中,能促进植物生长的激素只有B和C
C.用相同浓度的激素C处理植物的不同部位,作用效果可能不同
D.激素C的前体物质是色氨酸,温特首先提取出了该物质
C
细胞分裂素
生长素
赤霉素
乙烯
即时训练
课堂小结
$
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