内容正文:
HELLO SUMMER
第5章 植物生命活动的调节
第2节 其他植物激素
其他植物激素的种类和作用
PART 01
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。
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?
乙烯能促进果实成熟
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。
模板来自于: 第一PPT https:///
(1) 生长素的主要作用:
①细胞水平上:
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化,促进细胞核分裂。
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。
1.植物激素概念:
在__________产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著作用的微量有机物。
2.植物激素作用:
作为________ _,几乎参与调节植物生长、发育过程的所有生命活动。
3.植物激素种类:
植物体内
信息分子
(2)生长素的作用特点:
低促-过高抑
植物激素的种类
生长素
乙烯
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸等
这些植物激素是如何被发现的呢?
油菜素内酯
温故知新
模板来自于: 第一PPT https:///
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。
思考: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。
②赤霉菌产生某种化学物质引起的。
正常苗
恶苗病
思考:如何验证?请简要说出设计思路。
提示:将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上→没有感染赤霉菌,却有恶苗病的症状。
一、水稻恶苗病的研究
赤霉菌
—真菌,真核生物
赤霉菌
模板来自于: 第一PPT https:///
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:恶苗病是由赤霉菌产生某种化学物质引起的
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)
思考: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,这时还没有证明植物自身能合成这种物质。
20世纪50年代,科学家发现被子植物体(红花菜豆未成熟的种子)内存在赤霉素。后来,还发现了植物体内还有其他植物激素。
一、水稻恶苗病的研究
模板来自于: 第一PPT https:///
①种子吸水后,胚释放赤霉素,它向糊粉层(胚乳的外层细胞)发送信号;②糊粉层通过合成和分泌α-淀粉酶,催化胚乳中的淀粉水解成麦芽糖等可溶性糖;③胚乳中的可溶性糖和其他营养物质在胚发育成幼苗的过程中被消耗掉
糊粉层
α-淀粉酶基因表达
α-淀粉酶
胚乳
α-淀粉酶
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
胚
葡萄糖
赤霉素
资料:种子中的赤霉素主要来自胚,它可促进种子萌发。小麦种子的胚乳(不含活细胞)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。
模板来自于: 第一PPT https:///
激素名称 主要合成部位 生理作用
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
学生活动1:请同学们阅读课本97页,找出赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等植物激素的合成部位和主要生理作用,完成以下表格。
模板来自于: 第一PPT https:///
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
幼芽、幼根、
①促进 ,从而引起植株增高;
②促进细胞 ;
③促进 、开花和果实发育。
主要是 .
①促进 ;
②促进芽的分化、侧枝发育、 合成。
、萎蔫的叶片等
① 细胞分裂;②促进气孔关闭;
③促进 ;④维持种子 。
植物体的各个部位
①促进 ;②促进开花;
③促进叶、花、果实 ;
①促进 ,诱导细胞分化;
②影响器官的生长、发育等。
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
未成熟的种子
根尖
根冠
细胞伸长生长
细胞伸长
细胞分裂与分化
种子萌发
细胞分裂
叶绿素
抑制
叶和果实的衰老和脱落
休眠
果实成熟
脱落
其他植物激素的合成部位及作用
模板来自于: 第一PPT https:///
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
农业上利用赤霉素促进果实发育,提高果实产量。
清水处理
赤霉素溶液处理
思考:刚收获的马铃薯,种到土里为什么不能发芽?如何解决这一问题?
赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除休眠,提早播种。
赤霉素浸泡水稻种子,提高发芽率
发芽的土豆里含有毒性的龙胆碱,不可食用哟
打破
种子休眠→
赤霉素(GA)
模板来自于: 第一PPT https:///
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
3.应用:延缓叶片衰老(蔬菜保鲜)
生长素
生长素+细胞分裂素
③促进叶绿素合成
合成部位
细胞分裂素(CTK)
细胞分裂素处理的叶片
未经处理的叶片
④促进气孔开放
模板来自于: 第一PPT https:///
乙烯(ETH)
: 常温下为气体(唯一)
1.合成部位:
2.主要作用:
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
→生长素/赤霉素:促进果实发育
1.促进果实的发育和促进果实成熟过程一样吗?
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
2.乙烯既能促进开花,又能促进花的脱落,这样的说法矛盾吗?为什么?
不矛盾,因为乙烯在不同发育阶段所起的作用不同。
在开花前促进开花,在开花后抑制开花
模板来自于: 第一PPT https:///
脱落酸(ABA)
【资料】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,二者是同一物质,称为脱落酸(ABA)。
1.合成部位:
根冠、萎蔫的叶片等
成熟区
伸长区
根冠
分生区
主要分布于将要脱落的器官和组织中。
模板来自于: 第一PPT https:///
2.主要作用:
③抑制细胞分裂(生长抑制剂)
④促进气孔关闭
②维持种子休眠
①促进叶和果实的衰老和脱落
1.树叶脱落、果实脱落是对植物是有利还是不利?
冬天,脱落酸促进落叶,能够减轻植物体的代谢负担,使其更好地适应环境。
秋天,果实成熟后脱落入地有利于种子的休眠和萌发。
减少了在干旱胁迫条件下白天的水分流失
对照组
实验组:ABA处理
【联系实际】
脱落酸(ABA)
模板来自于: 第一PPT https:///
拓展应用1.小麦、玉米在即将成熟时,若经历一段时间干热,后经历大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示:脱落酸高温下易降解)。
① 脱落酸能维持种子休眠,抑制发芽。
2.在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与哪种激素变化的相关性最大?
【联系实际】
脱落酸是最重要的生长抑制剂,能维持种子休眠,抑制发芽;
脱落酸被洗掉,解除其抑制作用后种子才能发芽。
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。
脱落酸(ABA)
模板来自于: 第一PPT https:///
油菜素内酯
BR,第六类植物激素
花粉管
2.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。
1.合成部位:
植物体内
元素:C、H、O
促进光合作用、有利于受精、提高坐果率和结实率、增强植物抗逆性、减轻部分农药对植物的影响。
3.应用:
模板来自于: 第一PPT https:///
1.下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.正常生长发育的棉花幼苗,其侧芽生长受抑制是因为细胞分
裂素浓度过高
B.植物体内各个部位都能合成乙烯,其主要作用是促进果实成熟
C.植物根冠和萎蔫的叶片等处能合成脱落酸,其主要作用是促进
叶和果实的衰老和脱落
D.使用一定浓度的赤霉素处理芹菜幼苗,能提高芹菜的产量
A
模板来自于: 第一PPT https:///
(1)生长素和乙烯均能促进果实成熟( )
(2)油菜素内酯这种植物激素能促进茎、叶细胞的扩展和分裂等 ( )
(3)脱落酸能促进气孔关闭等( )
(4)赤霉菌能产生促进植株增高的植物激素——赤霉素( )
判断常考语句,澄清易混易错
模板来自于: 第一PPT https:///
【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)
植物生
长发育
植物
激素
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
特异性受体
信号转导
调控基因表达
问题:植物激素如何调控植物的生长发育?
模板来自于: 第一PPT https:///
植物激素间的相互作用
PART 02
思考•讨论:不同植物激素作用的相关性(课本98页)
根据图5-9提供的信息,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?
相同:都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。
不同:赤霉素可以促进种子萌发的作用,而生长素没有。
脱落酸 生长素 赤霉素 细胞分裂素
叶花果实的衰老和脱落
细胞分裂
种子萌发
促进
促进
促进
促进
促进
促进
抑制
抑制
抑制
抑制
抑制
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?
脱落酸对生长发育表现出“抑制”,而其它激素表现出“促进”。
模板来自于: 第一PPT https:///
思考•讨论:不同植物激素作用的相关性(课本98页)
赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“对抗”关系。
思考:你还知道哪些激素间相互作用的实例?
根据图5-9提供的信息,分析、讨论以下问题。
③赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
激素种类 主要作用
赤霉素
乙烯
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。
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
模板来自于: 第一PPT https:///
氧化产物
抑制
分解
例1、促进植物生长:细胞分裂素和生长素
细胞伸长
细胞体积增大
促进
生长素
细胞分裂素
细胞分裂
细胞数目增多
促进
协同促进
核分裂
质分裂
例2、促进细胞伸长:生长素和赤霉素。
细胞伸长生长
色氨酸
促进
转变
赤霉素
生长素
1、植物激素间——协同作用
模板来自于: 第一PPT https:///
例3:水稻种子从萌发到结种子完整的生活史
2、有些植物激素间——相抗衡作用
种子发芽
顶端优势
果实生长
器官脱落
促进
促进
促进
促进
赤霉素
细胞分裂素
赤霉素
生长素
赤霉素、生长素
细胞分裂素
高浓度生长素
脱落酸、乙烯
低浓度生长素
细胞分裂素、赤霉素
乙烯
细胞分裂素
脱落酸
抑制
抑制
抑制
抑制
模板来自于: 第一PPT https:///
例4:果实生长发育: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
细胞伸长生长
生长素浓度高
乙烯含量增加
促进
促进
抑制
抑制
促进
成熟
果实中成分、营养物质的变化、积累
果实各个器官分化、体积增大
3.植物激素间——反馈作用
由上可知:不同激素在代谢上还存在着相互作用。
(协同作用、相抗衡作用、反馈作用)
果实各个器官分化、体积增大
模板来自于: 第一PPT https:///
细胞分裂
植物生长
果实发育
生长素、细胞分裂素
种子萌发
果实成熟
油菜素内酯、细胞分裂素、赤霉素
生长素、赤霉素
乙烯、脱落酸
生长素、细胞分裂素、赤霉素
细胞分裂
细胞伸长
细胞分裂素、脱落酸
器官脱落
脱落酸、赤霉素
脱落酸、生长素
乙烯、脱落酸
生长素、乙烯
种子萌发
性别分化
协同作用
相抗衡作用
【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
调控植物的生长发育和对环境的适应。
植物激素间作用小结
模板来自于: 第一PPT https:///
雄花
雌花
脱落酸
较低
赤霉素
较高
实例:黄瓜的雌花和雄花
【结论2】植物各器官中同时存在多种植物激素,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。
实例:植物组织培养诱导愈伤组织分化
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
模板来自于: 第一PPT https:///
愈伤
组织
愈伤
组织
对照
细胞分裂素多,
生长素少
促进茎的生长
(只长茎叶不长根)
细胞分裂素少,
生长素多
促进根的生长
(只长根叶不长茎)
细胞分裂素和生
长素比例合适
愈伤组织就会分化出根和茎叶
细胞分裂素中等
量,生长素少
愈伤组织继续生长,不发生分化
应用:通过改变细胞分裂素和生长素的比例影响植物组织发育。
模板来自于: 第一PPT https:///
【结论3】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。
花瓣脱落
果实形成
果实膨大
果实逐渐成熟
果实完全成熟
1
2
3
4
20
22
24
26
28
30
32
34
乙烯相对含量
开花后天数/d
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
高,促进开花
较高,促进花瓣脱落,有利于雌蕊膨大发育果实
低,有利于果实发育
高,促进果实成熟和脱落
思考:过程中某种激素的动态变化的原因是什么?
模板来自于: 第一PPT https:///
【结论4】在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。
在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
根本原因:是基因适时选择性表达的结果/基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果.
根本原因是?
模板来自于: 第一PPT https:///
3. 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。
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的生长发育和对环境的适应。
2. 决定器官生长发育的是不同植物激素的相对含量。
4. 在植物生长发育过程中,不同种植物激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
总结:植物激素对生命活动的调节的特点
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。
模板来自于: 第一PPT https:///
总结与练习
PART 03
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
快问快答
模板来自于: 第一PPT https:///
协同
作用 作用 激素
促进植物生长
促进果实坐果和生长
延缓叶片衰老
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
叶片衰老
种子发芽
气孔张开
细胞分裂素、生长素、赤霉素
细胞分裂素、生长素、赤霉素
生长素、细胞分裂素
脱落酸、乙烯
低浓度生长素、细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
脱落酸
低浓度生长素、细胞分裂素
细胞分裂素
脱落酸
模板来自于: 第一PPT https:///
不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列说法叙述正确的是( )
A. 乙烯浓度越高脱落率越高
B. 脱落率随生长素增加而不断提高
C. 生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
D. 生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率
D
通过刺激休眠种子,改变各种激素的含量,可使种子提前萌发.如下图表示某植物种子在刺激过程中,各种激素含量变化情况,据图分析正确的是( )
A. 脱落酸对种子萌发起促进,赤霉素对种子萌发起抑制
B. 破除休眠过程中赤霉素与脱落酸、细胞分裂素两者拮抗
C. 种子提前萌发只是赤霉素、
细胞分裂素的作用,与其他激素无关
D. 赤霉素和细胞分裂
素都能促进种子的萌发
D
$