5.2其他植物激素 课件 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第2节 其他植物激素 第五章 植物生命活动的调节 赤霉素（GA） 细胞分裂素（CTK） 乙烯 脱落酸（ABA） 油菜素内酯（BL） （3） 1935年，科学家从培养基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）。 问题①根据上述资料你可以得出什么结论？ ②赤霉素是赤霉菌的胞内物质还是分泌物？为什么? ③为什么1935年科学家分离出GA时尚不能确定其属于植物激素？ 一.以赤霉素（GA）为例，研究其发现与作用 资料1（1）1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象，病株往往比正常植株高50%以上，并且结实率大大降低，因而称为恶苗病。 （2）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，但也出现恶苗病的症状。 导致水稻患恶苗病不是赤霉菌，而是一种由赤霉菌分泌的赤霉素。 赤霉素由赤霉菌胞外分泌物。在赤霉菌的培养基中可以分离到该物质。 1935年分离的赤霉素是赤霉菌分泌的，科学家并没有从未感染过赤霉菌的植物组织中直接分离到赤霉素。 GA3诱导甘蓝 问题：①矮化突变体喷施GA后株高为什么能恢复正常? ②为什么对正常植株施加赤霉素，植株没有显著伸长? ③但是外源赤霉素不能使另一些品系的矮生型玉米增高，其原因可能是什么呢？ ④资料2结果说明GA的功能是什么？ ① ④ ② ③ 正常植物体内产生的赤霉素对促进茎秆伸长已是一个合适的浓度，额外添加赤霉素没有进一步的促进作用。 赤霉素类（GA） 这些矮生型玉米可能缺乏GA受体。 一.以赤霉素（GA）为例，研究其发现与作用 赤霉素能使植物茎秆伸长生长。 该矮化玉米内源性赤霉素较正常玉米少，外源赤霉素补充了内源性的不足。 资料2.下图是科研人员关于赤霉素（GA）的相关研究。请回答下列问题。 野生型产生的内源赤霉素已经足够多 资料3:种子中的赤霉素主要来自胚，它可促进种子等休眠的萌发。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。某兴趣小组为了探究赤霉素促进种子萌发的原理，用去胚小麦种子（保留完整胚乳）做了下面的实验。 一.以赤霉素（GA）为例，研究其发现与作用 用清水浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 用赤霉素溶液浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 放入种子6h后，用I2-KI溶液冲洗平板。 问题：①请分析并解释实验现象，推测赤霉素是如何促进种子萌发的？ 赤霉素可以（诱发淀粉酶产生）促进胚乳中淀粉的水解，从而促进种子萌发。 问题：②结合右图阐明赤霉素促进种子萌发的原理。 赤霉素与糊粉层细胞膜上的受体结合后，通过G蛋白诱导产生cGMP（第二信使），经过一系列的信号转导途径，促进阻遏物的降解，进而通过促进CA-MYB转录因子的合成,以促进α-淀粉酶基因的表达，促进α-淀粉酶的合成与分泌。α-淀粉酶将胚乳中储存的有机物水解成小分子糖类物质，从而为细胞提供可利用的物质和能量，有助于种子的萌发。 一.以赤霉素（GA）为例，研究其发现与作用 赤霉素（GA）有多种，以GA1/GA3/GA4为主要活性形式存在。质体、内质网和细胞质中催化加工完成。 二.归纳植物激素的合成部位及功能 2.赤霉素 合成部位 幼芽 幼根 未成熟的种子 主要作用 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 二.归纳植物激素的合成部位及功能 3.细胞分裂素 合成部位 根尖 主要作用 能明显地促进有丝分裂所需的特定蛋白质合成和活化 ②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 ①促进细胞分裂 C 放射性氨基酸被吸引到细胞分裂素处理的一半叶片 二.归纳植物激素的合成部位及功能 4.脱落酸 合成部位 主要作用 根冠 萎蔫的叶片 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 二.归纳植物激素的合成部位及功能 a.中国古代发现将果实放在燃烧香烛的房子里可以促进成熟 b.19世纪德国人发现在泄露的煤气管道旁边的树叶容易脱落 c.发现橘子产生的气体能催熟与其混装在一起的香蕉 d.1934年证明植物组织能产生乙烯 e.证明高等植物的各个部位都能产生乙烯 f.1966年乙烯被正式确定为植物激素 5.乙烯 乙烯的发现 二.归纳植物激素的合成部位及功能 主要作用 植物体各个部位。 5.乙烯 ①促进果实成熟 ②促进开花 ③促进叶、花、果实脱落 合成部位 根据图5-10解释乙烯含量变化与果实发育和成熟的关系。 花蕾期乙烯含量迅速增加，然后迅速下降，说明乙烯促进开花；果实逐渐成熟过程中乙烯含量波动增加，果实完全成熟期，乙烯含量急剧升高，说明乙烯可以促进果实成熟。 二.归纳植物激素的合成部位及功能 6.油菜素内酯 目前尚无法确定油菜素内酯的产生部位，可能在花粉、根和未成熟的种子等部位产生。 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。 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 主要作用 种类 合成部位 主 要 作 用 生长素 芽、幼嫩的叶、发育中的种子 细胞水平：诱导细胞伸长生长，诱导细胞分化；器官水平：影响器官生长发育； 赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子 促进细胞伸长，促进细胞分裂与分化，从而引起植株增高；促进种子萌发、开花和果实的发育； 细胞 分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂；促进芽的分化，侧枝的发育；促进叶绿素合成； 脱落酸 根冠、萎焉的叶片 抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子的休眠； 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； 植 物 体 的 激 素 【概念辨析】促进果实发育≠促进果实的成熟 （1）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(果实体积的增大)。 （2）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。 其他植物激素的种类和作用 考点一 考点一 S z L w h 三.探究植物激素间的相互作用 资料1:在实验条件下，离体的植物细胞，在只有生长素（IAA）的条件下，会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素（CTK），IAA就能促进细胞迅速分裂。 问题：IAA和CTK如何调节细胞分裂？有什么关系？ IAA促进细胞核分裂，CTK促进细胞质分裂。在促进细胞分裂方面，二者表现协同作用。 不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果，称为协同作用。 有没有两种激素作用效果相反的情况呢？ 资料2:赤霉素处理马铃薯，可促进其发芽。所谓胎萌现象，是指种子在脱离母体前就开始萌发的现象，脱落酸（ABA）合成缺陷型突变体经常会出现胎萌现象，而外源ABA可抑制胎萌现象。 清水处理 赤霉素溶 液处理 ABA合成缺陷突 变体玉米的果穗 赤霉素可以打破种子休眠；脱落酸可促进并维持种子休眠。二者之间作用效果相反。 赤霉素 打破种子休眠 脱落酸 维持种子休眠 拮抗作用 三.探究植物激素间的相互作用 问题：GA和ABA的作用分别是什么？二者作用上有什么联系？ 如何使用GA和ABA控制马铃薯块茎的储存和发芽？ 资料3：赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者关系如下图所示。 问题：①X和Y最可能分别代表的是_____________作用。 ②利用箭头和文字描述图中激素和细胞伸长的关系？ 促进、抑制 赤霉素 生长素含量升高 细胞伸长 （+） （+） 三.探究植物激素间的相互作用 ③如何通过实验证明上述关系？ 方法一： 方法二： 实验组补充适量赤霉素，检测生长素含量和细胞长度 利用生长素合成缺陷突变体为材料 赤霉素 生长素含量升高 细胞伸长 （+） （+） 实验组添加适量赤霉素，检测细胞长度 三.探究植物激素间的相互作用 资料4：IAA和ETH（乙烯）之间的相互作用 生长素 促进细胞伸长 ACC合成酶 mRNA ACC合成酶基因 甲硫氨酸 抑制 乙烯 促进细胞横向扩张 促进 色氨酸 ACC （乙烯合成的直接前体） 三.探究植物激素间的相互作用 生长素浓度升高到一定值时，会 乙烯合成；乙烯含量的升高，反过来 生长素的作用（生长素作用的双重的原理）。 促进 抑制 资料5: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。发现不是能合成GA的回复突变株，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,只是ABA与GA的比值与野生型相同。 问题：ABA和GA调节种子萌发时有什么特点？ 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。 三.探究植物激素间的相互作用 三.探究植物激素间的相互作用 资料6：黄瓜茎端 资料7：据图分析生长素和细胞分裂素再植物组织培养中的相互作用关系 （3）上述资料说明，决定器官、生长发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是_ __________________________，请再举一例：_________________________。 激素的相对含量 在植物组织培养过程中，细胞分裂素与生长素比值高，有利于生芽，反之，有利于生根。 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。（教材P98） 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 资料8：请根据下图、利用所学知识、结合科学推理，描述各种激素的动态变化与猕猴桃果实发育的相关性？ 三.探究植物激素间的相互作用 【学习总结】（激素的促进或抑制用“+”或“-”表示） 细胞长度（体积）增大 【学习总结】 合 成 色氨酸 生长素 细胞生长（伸长） 赤霉素 成熟 分解 种 子 双重性 细胞分裂 细胞分裂素 3-亚甲基氧代吲哚 + — + + + + — 低浓度 高浓度 脱酸 + 果实/叶片 — + 脱落 萌发/休眠 休眠/萌发 + — 乙烯 — — 生长素和细胞分裂素：细胞分裂旺盛部位 赤霉素：萌发的发育中的种子、幼芽和幼根 脱落酸：根冠、萎蔫的叶片 乙烯：植物体各部位均可成熟 保鲜 — 作用：适宜浓度，促进根、芽、茎和果实等器官的生长发育 + 1.植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是（ ） A．顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长 B．去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长 C．细胞分裂素能促进植物的顶端优势 D．侧芽生长受不同植物激素共同调节 【后测】 C　 2.研究发现，脱落酸（ABA）可以抑制GAMYB基因的表达，同时可激活ABI5基因的表达，而ABI5蛋白可激活种子中脱落酸介导的基因转录，从而导致种子休眠。细胞分裂素（CK）可以激活ARRs基因的表达，从而抑制ABI5基因的转录水平，解除种子休眠，使种子进入萌发状态。赤霉素（GA）能够抑制DELLA蛋白的合成。下列说法错误的有（ ） D　 A．由图可知，赤霉素和细胞分裂素均能促进种子萌发 B．由图可知，ABA和GA在种子萌发过程中具有拮抗作用 C．图示说明植物的生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果 D．休眠的种子中脱落酸的含量较高，是通过抑制基因的表达来抑制种子萌发的 3.脱落酸（ABA）信号转导对植物种子萌发、果实成熟等生理过程均有影响。为探究基因RRP1和PP2C对种子萌发的影响，研究者利用模式生物拟南芥进行实验。将吸水饱和的种子点播到不同培养基中，在相应时间检测种子萌发情况，结果如图所示。 下列叙述不正确的是（ ） A．让种子吸饱水的目的是增加种子中的自由水 B．由图可知RRP1和PP2C起作用的必要条件是环境中含ABA C．由实验结果推知RRP1促进种子萌发、PP2C抑制种子萌发 D．该实验为对照实验、采用的方法有排除法 C　 【作业】 1.教材P99“练习与应用”； 2.学探诊第五章第2节； 3.查阅文献——植物激素在农业增产、提质、抗逆方面的应用， 如半矮水稻和小麦的推广解决粮食危机。 1.(2012北京卷29)为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中（图1）。对插条的处理方法及结果见图2。 （1）细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位_____，再被运输到作用部位，对生长发育起_______作用的________有机物。 （2）制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是________________；插条插在 蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是______________________。 产生 调节 微量 减少内源激素的干扰 外来营养物质会对实验结果造成干扰 （3）从图2中可知，对插条进行的实验处理包括________________________。 （4）在实验I中，对A叶进行实验处理，导致B叶____________________。 该实验的对照处理是________________。 用细胞分裂素分别处理A、B叶片 不同插条上去除不同数目的A叶 生长受抑制 用蒸馏水同样处理A叶 （5）实验II、III、IV的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是：______________。 A叶数量越少，B叶生长越慢 （6）研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。 为证明此推测，用图1所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括__________________（填选项前的符号）。 a．用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b．用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 c．用14C-淀粉溶液涂抹A1叶 d．用14C-淀粉溶液涂抹A2叶 e．用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶 f．用14C-细胞分裂素溶液涂抹A2叶 g．检测A1叶的放射性强度 ａ，e，g  3.（2022北京卷17 ）干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA) 增加以减少失水，但干旱促进 ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。 (1) C 由其前体肽加工而成，该前体肽在内质网上的 合成。 (2)分别用微量(0.1 μmol·L-1 )的 C 或 ABA 处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度， 结果如图 1。 据图 1 可知，C 和 ABA 均能够 ，从而减少失水。 (3)已知 N 是催化 ABA 生物合成的关键酶。研究表明 C 可能通过促进 N 基因表达，进 而促进 ABA 合成。图 2 中支持这一结论的证据是，经干旱处理后 。 核糖体 降低气孔开度 C基因缺失突变体中的 N 基因表达量和 ABA 含量均显著低于野生型 (4) 实验表明， 野生型植物经干旱处理后， C 在根中的表达远高于叶片； 在根部外施的 C 可运输到叶片中。因此设想，干旱下根合成 C 运输到叶片促进 N 基因的表达。为验 证此设想，进行了如下表所示的嫁接实验，干旱处理后，检测接穗叶片中 C 含量， 又检测了其中 N 基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的 N 基因表达量为参照值，在表中填 写假设成立时，与参照值相比 N 基因表达量的预期结果(用“远低于”、“远高于”、“相近”表示)。 远低于 植物根产生的 C 能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化 (5) 研究者认为 C 也属于植物激素， 作出此判断的依据是 。这一新发现扩展了人 们对植物激素化学本质的认识。 相近 $