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第5章 第2节
人教版 选择性必修1
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,并无色味。”
直到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?
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?
促进果实成熟
都能从产生部位运输或扩散至作用部位,微量且高效
植物激素的种类
1.生长素
2.细胞分裂素
3.赤霉素
4.脱落酸
5.乙烯
6.油菜素内酯
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。除了乙烯和生长素外,植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等植物激素。
我们从这份资料中能得到哪些重要信息?
水稻恶苗病的研究
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:
喷施
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
①
资料1:
1.赤霉素的发现及作用
其他植物激素的种类和作用
赤霉菌培养基滤液
水稻幼苗
恶苗病
1.赤霉素的发现及作用
其他植物激素的种类和作用
从赤霉菌中提取赤霉素
②
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)。
还不能确定赤霉素属于植物激素。
这就可以说明赤霉素是一种植物激素了吗?
资料2:
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。
1.赤霉素的发现及作用
其他植物激素的种类和作用
确定赤霉素是一种植物激素
③
20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
科学家进一步研究发现赤霉素在植物体中普遍存在,并包括很多种。
资料3:
请同学们阅读课本97页,找植物激素的合成部位和主要生理作用,完成以下表格。
其他植物激素的种类和作用
激素名称 合成部位 分布 生理作用
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
合成部位:
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。
对照组
实验组:施加GA3
幼芽、幼根和未成熟的种子
赤霉素(GA)
喷施赤霉素植株和对照组
分布:
主要分布在植物生长相对旺盛的部位
细胞
分裂素
CTK
合成部位:
主要作用:
主要是根尖
对照
喷洒细胞分裂素
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化;侧枝发育;
③促进叶绿素的合成,延缓
衰老。
主要分布在正在进行细胞分裂
的部位
分布:
合成部位:
作用:
根冠、萎蔫的叶片等。
分布:
将要脱落的器官和组织中含量多
①抑制细胞分裂;
②促进叶和果实的衰老和脱落;
③维持种子休眠;
④促进气孔关闭
脱落酸(ABA)
(教材P99 拓展应用1)许多研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解。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。请尝试对此现象进行解释。
脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。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,这些种子就不会和其他种子那样休眠了。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,于是种子就会不适时地萌发。
乙烯
ETH
合成部位:
主要作用:
植物体各个部位
①促进果实成熟;②促进叶、花、果实脱落;③促进开花
分布:
植物体各个部位
合成部位:
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。
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。目前尚无法确定油菜素内酯的产生部位。
油菜素内酯
主要作用:
花粉、未成熟的种子
和根。
植物激素在植物内的含量虽然微少,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。
你知道对应的激素吗?
植物激素调节植物生长发育
植物激素间的相互作用
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
结论一 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。
1.生长素与细胞分裂素的关系
生长素
细胞分裂素
细胞伸长
细胞体积增大
促进
细胞分裂
促进质分裂
细胞数目增加
植物生长
促进核分裂
2.生长素与赤霉素的关系
促进
色氨酸
抑制
生长素
氧化产物
细胞伸长
分解
赤霉素
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。
3.生长素与乙烯的关系
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
生长素含量达到一定值时,促进乙烯合成;
乙烯含量升高会抑制生长素的作用。
可见高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的。
4.脱落酸与赤霉素的关系
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
层积处理
将种子埋在湿沙中置于1~10℃温度中,经1~3个月的低温处理,种子中的抑制物质脱落酸含量下降,赤霉素和细胞分裂素含量增加,就能有效地解除休眠。
结论二: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。
各种植物激素间的相互作用
核心归纳
协同 作用 激素 促进植物生长 细胞分裂素、生长素、赤霉素 延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素 促进果实坐果和生长 生长素、细胞分裂素、赤霉素 拮抗 作用 起促进作用的激素 起抑制作用的激素
器官脱落 脱落酸、乙烯 生长素、细胞分裂素
种子发芽 赤霉素 脱落酸
叶片衰老 脱落酸 生长素、细胞分裂素
气孔张开 细胞分裂素 脱落酸
结论三 在植物各器官中同时存在着多种植物激素,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。
二
脱落酸
雄花
较高
雌花
赤霉素
较低
在花的性别分化上起作用的激素
诱导愈伤组织分化方向
植物激素间的相互作用
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
结论四:植物生长发育的过程中,不同激素的调节还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。
不同植物激素作用的相关性
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?
都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。赤霉素可以促进种子萌发的作用,而生长素没有。
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”。
3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“拮抗”关系。
思考·讨论
1.夏季收获的马铃薯处于休眠状态,为了一年两季栽培马铃薯,故应解除休眠。导致马铃薯休眠和解除其休眠的植物激素分别是
A.脱落酸和赤霉素 B.脱落酸和细胞分裂素
C.生长素和细胞分裂素 D.乙烯和赤霉素
典题应用
及时反馈 知识落实
√
解析 脱落酸的作用是抑制细胞分裂,使植物体处于休眠状态,而赤霉素的作用是促进种子萌发,打破种子的休眠状态。
2.下列有关植物激素的生理作用的叙述,不正确的是
A.赤霉素能促进细胞的分裂和分化
B.细胞分裂素能促进芽的分化、叶绿素的合成
C.脱落酸能抑制叶和果实的衰老和脱落
D.乙烯能促进开花,促进叶、花、果实脱落
√
解析 脱落酸能促进叶和果实的衰老与脱落。
3.(2020·山东济南一中高二上期中考试)下列关于植物激素的说法不正确的是
A.各种植物激素不是各自单独发挥作用的,而是通过复杂的途径共同调
节着植物的生命活动
B.当生长素浓度增高到一定值时,就会促进切段中乙烯的合成
C.决定植物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
D.生长素和赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸协同合作,共同调节植
物的生命活动
√
4.亚热带地区四季分明,生长在该地区的某种植物受到外界光照、温度变化的刺激,通过各种激素的合成(如图所示),使得冬天(短日照)休眠、夏天(长日照)生长。下列有关叙述正确的是
A.细胞分裂素通过促进细胞分裂来促进植株
生长
B.冬天休眠时,植物体内的赤霉素和脱落酸
的含量都会增加
C.冬天有利于进行过程①②③④,夏天有利于进行过程①③⑤⑥
D.由图可知,植物的休眠和生长都只由一种激素调节完成
√