5.2其他植物激素课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节 第2节 其他植物激素 1 学习目标 1.文化基础：阐明其他植物激素的种类和作用、植物激素间的相互作用。 2.自主发展：阐明植物激素间的相互作用，认识生物界因果关系的复杂性。 3.社会参与：阐述植物激素在调节生命活动探究，形成生命观念，渗透社会责任。 2 学习内容 除生长素外，植物体内还有哪些植物激素？ 各种植物激素是怎样相互作用的？ 3 其他植物激素的种类和作用 4 问题探讨 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。 “木瓜”催熟柿子 ①合成部位： 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ②主要作用： 细胞水平上： 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用； 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。 复习回顾——生长素的合成部位和主要作用 生长素 成熟的果实中富含乙烯，它可以对邻近的果实产生影响。乙烯也是一种植物激素。 除了生长素（IAA）和乙烯外，植物体内还存在哪些激素呢？ 6 植物激素 生长素 细胞分裂素 赤霉素 脱落酸 乙烯 油菜素内酯 思考：植物体内的植物激素的作用都一样吗？你知道它们的探索历程吗？ 植物激素的种类 ①水稻恶苗病的研究 1926年 赤霉菌培养基滤液 水稻幼苗 喷施 导致 恶苗病 正常植株 恶苗病植株 赤霉菌 恶苗病(植株疯长，结实率降低) 水稻 感染 导致 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。 【思考】导致恶苗病的是赤霉菌菌体吗？ 1. 赤霉素(GA)的发现 其他植物激素的种类和作用 ②提取赤霉素 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，命名为赤霉素（简称GA）。 【思考】这就可以说明赤霉素是一种植物激素了吗？ 还不能确定赤霉素属于植物激素。 因为植物激素必须是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 ③确定赤霉素是一种植物激素 1. 赤霉素(GA)的发现 20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。 其他植物激素的种类和作用 (1)合成部位: 幼芽、幼根和未成熟的种子 合成部位 1. 赤霉素(GA)的发现 其他植物激素的种类和作用 a. 促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高 b. 促进细胞分裂与分化 c. 促进种子萌发、开花和果实发育 喷施赤霉素植株( A)与对照( B) 赤霉素 1. 赤霉素(GA)的主要作用 其他植物激素的种类和作用 思考·讨论：赤霉素的主要作用 资料1：刚收获的马铃薯块茎，种到土里不能萌发，原因是刚刚收获的马铃薯要有一定的休眠期，在度过休眠期以后才能萌发，如果用赤霉素处理马铃薯块茎，则能解除它的休眠，提早用来播种。 资料2：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。 以上材料说明了赤霉素具有什么作用？ 赤霉素可以促进种子、块茎等休眠体的萌发。 思考·讨论：赤霉素的主要作用 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。 1. 将去胚的小麦种子随机分成两等份，编号A、B； 3. 放入种子6h后，用I2-KI溶液冲洗平板。 A组：用清水浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 B组：用赤霉素溶液浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 问题：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？ 胚可以产生赤霉素，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。 合成部位 (1)合成部位: 主要是根尖 (2)主要作用: a. 促进细胞分裂 c. 促进叶绿素合成 b. 促进芽的分化、侧枝发育 2. 细胞分裂素(CTK) (1)合成部位: 植物体各个部位 乙烯 a. 促进果实成熟 (2)主要作用: 3. 乙烯(PE) b. 促进开花 c. 促进叶、花、果实脱落 思考：果实的发育和成熟过程有什么不同? 发育：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及果实体积的增大。 成熟：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。 发育：子房→果实，长大 成熟：涩果→熟果，含糖量、口味等变化 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) 脱落酸(ABA)的合成部位及作用是什么呢？ 4. 脱落酸(ABA) 17 (1)合成部位: 根冠、萎蔫的叶片等 4. 脱落酸(ABA) 成熟区 伸长区 根冠 分生区 a. 抑制细胞分裂 (2)主要作用: b. 促进气孔关闭 c. 促进叶和果实的衰老和脱落 d. 维持种子休眠 4. 脱落酸(ABA) 气孔关闭对ABA的响应---气孔在光照下开放，与环境进行气体交换(左)。ABA处理在光照下关闭气孔(右图)。这减少了在干旱胁迫条件下白天的水分 流失。 在自然界中存在这样一种现象，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，由于大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。 思考：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）。 ①因为脱落酸能维持种子休眠，抑制发芽。 ②持续一段时间的高温能使种子中的脱落酸降解，没有了脱落酸，这些种子就不会像其他种子那样休眠。 ③然后大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就会萌发。 4. 脱落酸(ABA) 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。 花粉管萌发 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 5. 油菜素内酯(BR) ——第六类植物激素 ① 合成部位： 花粉、种子、茎和叶等 21 总结：各种植物激素的合成部位及生理作用 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、未成熟的种子 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。 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。 根冠、 萎蔫的叶片等 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。 植物体的各个部位 ①促进果实成熟；②促进开花； ③促进叶、花、果实脱落； 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。 细胞 分裂 细胞伸长 细胞分化 细胞死亡 植物激素对 植物生长发育的调控 通过 调控 实现 植物激素的含量：______。 植物激素的作用机理：植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控__________、___________、___________和___________等方式实现的； 一般情况下，对生长发育起促进作用的主要是： ______________________________________________________。 对生长发育起抑制作用的主要是：_________________________________。 微少 细胞分裂 细胞伸长 细胞分化 细胞死亡 低浓度的生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯 高浓度的生长素、脱落酸、乙烯 【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。 调节植物生长发育 微量和高效 【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及果实体积的增大。 （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 植物激素间的相互作用 25 植物生长发育 植物激素调节植物生长发育 植物激素 细胞分裂 细胞伸长 细胞分化 细胞死亡 调控 植物激素之间又是如何相互作用？ 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？ ①相同点：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。 ②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。 思考·讨论：不同植物激素作用的相关性 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？ 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之作用可能存在什么关系？ 赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。 问题：IAA和CTK如何调节细胞分裂？有什么关系？ 生长素促进细胞核分裂，细胞分裂素促进细胞质分裂。在促进细胞分裂方面，二者表现协同作用。 资料1：在实验条件下，离体的植物细胞，在只有生长素的条件下，会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素，生长素就能促进细胞迅速分裂。 思考·讨论：植物激素相互作用的实例 资料2：①赤霉素(GA)处理马铃薯，可促进其发芽。 ②脱落酸(ABA)合成缺陷型突变体经常会出现胎萌现象（种子在脱离母体前就开始萌发的现象），而外源ABA可抑制胎萌现象。 赤霉素可以促进种子萌发；脱落酸可抑制种子萌发。二者之间作用效果相反。 问题：关于种子的萌发，赤霉素和脱落酸表现出什么关系? 植物激素的相互作用 各种植物激素并不是孤立地发挥作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 1.植物激素对细胞分裂的调控 细胞分裂 细胞核分裂 细胞质分裂 促进 生长素 细胞分裂素 协同作用 作　　用 激　　素 促进果实成熟 促进植物生长 诱导愈伤组织分化成根或芽 延缓叶片衰老 促进果实坐果和生长 细胞分裂 乙烯、脱落酸 细胞分裂素、生长素、赤霉素 生长素、细胞分裂素 生长素、细胞分裂素 生长素、细胞分裂素、赤霉素 生长素、细胞分裂素 协同作用 各种植物激素并不是孤立地发挥作用，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.植物激素对种子萌发的调控 种子萌发 赤霉素 脱落酸 促进 抑制 抗衡作用 抗衡作用 作　用 起促进作用的激素 起抑制作用的激素 器官脱落 种子发芽 叶片衰老 气孔张开 脱落酸 生长素、细胞分裂素 赤霉素、细胞分裂素 脱落酸 脱落酸 生长素、细胞分裂素 细胞分裂素 脱落酸 植物激素的相互作用 0 1 2 3 4 20 22 24 26 28 30 32 34 36 花瓣脱落 果实形成 果实膨大 果实逐渐成熟 果实完全成熟 乙烯相对含量 结论1：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。 植物激素的相互作用 协同 生长素 促进 促进 核分裂 质分裂 细胞分裂 促进 细胞分裂素 抗衡 脱落酸 抑制 促进 种子萌发 赤霉素 生长素浓度低 促进 乙烯增多 抑制 细胞伸长生长 生长素浓度高 促进 抑制 结论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。 植物激素的相互作用 32 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 图5-10 草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化 结论3：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。 脱落酸 雄花 较高 雌花 赤霉素 较低 植物激素的相互作用 33 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 诱导脱分化和根的形成 诱导再分化和芽的形成 愈伤组织保持生长而不分化 资料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。只是ABA与GA的比值与野生型相同。 结论3： 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。 思考：决定种子萌发的是GA的绝对含量还是ABA与GA的比值? 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。 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 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 结论4：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。不同激素的调节还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。 植物激素的相互作用 36 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。 1. 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。 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. 不同激素在代谢上还存在着相互作用。 4. 决定器官生长发育的是不同植物激素的相对含量。 5. 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 抑制 抑制 相抗衡作用 促进 促进 细胞 分裂素 细胞伸长 细胞分裂 器官脱落 促进 协同 作用 生长素 赤霉素 乙烯 促进 果实成熟 脱落酸 脱落酸和赤霉素的关系 脱落酸 赤霉素 脱落酸使种子保持休眠状态，赤霉素促进种子萌发，两者为相抗衡作用。 【思考】已知，某植物种子经低温储存后才能萌发，请判断a、b分别是？ 前体物质 （色氨酸） 赤霉素 合成 细胞伸长 促进 抑制 分解 生长素 氧化产物 促进 具体机理 生长素和赤霉素的关系---协同作用和相互作用 两者都能促进细胞伸长，表现为协同作用。赤霉素既可促进生长素的合成，又可抑制生长素分解。 相互作用 生长素和乙烯的关系 科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现，低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进切断中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。 想一想：生长素和乙烯之间是一种什么样关系？ 乙烯合成 生长素浓度升高到一定值 促进 抑制 生长素浓度低 促进 细胞生长 高浓度（+） 高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的。 不同激素在代谢上还存在着相互作用。 生长素的两重性 反馈调节 在线练习 43 植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是(　　) A.菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花 B.玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关 C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化 D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭 D 解析：菊花是自然条件下秋季开花的植物,是短日照花卉,遮光处理可使其提前开花,A项错误。玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关,B项错误。组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,比值低时能诱导根的分化,C项错误。土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,减少水分通过蒸腾作用散失,利于植物适应干旱环境,D项正确。 《诗经·豳风·七月》中有“八月剥枣,十月获稻”的描述,反映了古代农事活动的季节性。现代研究发现,水稻的抽穗和成熟受多种植物激素调控。下列相关叙述错误的是(　　)　 A.“十月获稻”时,水稻种子中脱落酸含量较高,促进种子休眠以度过寒冬 B.水稻晒种可以提高种子活力,可能与减弱脱落酸的作用有关,有利于打破种子休眠 C.用动物骨汁、粪汁浸泡种子,可能因骨汁中富含生长素和细胞分裂素促进了种子发芽 D.“八月剥枣”时,枣树果实内乙烯含量上升,促进果实成熟和脱落 C 解析：脱落酸能促进种子休眠,十月收获时种子中脱落酸含量高,故“十月获稻”时,水稻种子中脱落酸含量较高,促进种子休眠以度过寒冬,A项正确。脱落酸能促进种子休眠,水稻晒种可以提高种子活力,可能与减弱脱落酸的作用有关,有利于打破种子休眠,B项正确。动物骨汁中不含植物激素(生长素和细胞分裂素为植物自身合成),C项错误。乙烯能促进果实成熟和脱落,八月枣成熟时乙烯含量上升,能促进枣的成熟和脱落,D项正确。 植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是(　　) A.赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发 B.单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白 C.植物激素可与特异性受体结合调节基因表达 D.一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用 B 解析：赤霉素主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽,赤霉素能促进植物的生长,可以诱导某些酶的合成促进种子萌发,A项正确。生长素的极性运输是一种主动运输,主动运输需要载体蛋白的协助并消耗能量,B项错误。植物激素与受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应,C项正确。调节植物生命活动的激素不是孤立起作用的,而是相互作用共同调节的,因此一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用,D项正确。 科学家在对黄化豌豆幼苗切段的研究中发现,低浓度的生长素促进细胞的伸长,高浓度的生长素抑制细胞的伸长,生长素对细胞生长调节的机理如图。下列相关叙述错误的是(　　) A.生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 B.生长素和乙烯通过极性运输从产生部位运送至作用部位 C.生长素和乙烯都需要与细胞的受体结合才能起调节作用 D.高浓度的生长素能促进乙烯的合成,乙烯增多又抑制了生长素的作用 B 解析：生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,A项正确。乙烯在植物的各个部位均能合成,不通过极性运输从产生部位运送至作用部位,B项错误。生长素和乙烯作为植物激素,都需要与细胞的受体结合才能起调节作用,C项正确。由题图可知,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合成,D项正确。 课堂小结 五类植物激素的相同点: ① 均由植物体的一定部位产生。 ② 均由产生部位运输到作用部位。 ③ 微量高效 五类植物激素的不同点: ① 对植物的生理效应不完全相同。 ② 发挥作用的时期不完全相同。 生长素: 植物激素具有调节功能： 可极性运输。生长素在浓度较低时促进生长， 在浓度过高时则会抑制生长。 不参与植物结构的形成，也不是植物的营养物质。唯一的气体激素乙烯有挥发性。植物激素在各个器官都有分布，只是分布的主要部位不同。 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.73 $