(共30张PPT)
第5章 植物的激素调节
第2节 其他植物激素
一、其他植物激素的种类和作用
1926年,科学家观察到,当水稻感染了赤霉菌后会疯长的现象: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。
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。
直接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。
1935年科学家从培养基滤液分离出使水稻患恶苗病的物质,称之为赤霉素(GA)
【资料1】
[活动1] 阅读P96第2自然段及P97第1、2、自然段,根据P97图5-9,归纳植物激素的种类和作用。
【资料2】
1958年,人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素。此后,科学家进一步研究,不但发现赤霉素在植物种普遍存在,而且知道了植物体内的赤霉素包括许多种,分别命名为GA1、GA2、GA3。
菜豆未成熟的种子中,赤霉素含量较高,但是也不到种子重量的亿分之一。
后来,科学家发现了植物体内还有细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。并逐渐弄清楚了这些植物激素的生理作用。
一、其他植物激素的种类和作用
名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞 分裂素
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。
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。
一、其他植物激素的种类和作用
名称 主要合成部位 生理作用
脱落酸
乙烯
油菜素 内酯
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;
花粉、根、
未成熟的种子
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂;
②促进花粉管生长、种子的萌发。
调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡
二. 植物激素调控生长发育的方式
[活动2] 阅读P98,根据图5-10,理清植物激素的相互作用。
思考·讨论
?
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。
思考·讨论
?
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。
“协同”:促进开花
“对抗”:赤霉素促进果实发育,乙烯促进果实成熟和脱落
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”究竞是什么呢?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。
问题探讨
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?
促进果实成熟
从产生部位运输或扩散至作用部位,微量、高效
[典例1](多选)我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验,
至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用直接相关的是
A.适时打顶去心,可促棉株开花结实.(据《农桑辑要》)
B.肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之.(据《齐名要术》)
C.正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟(据《广志》)
D.新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失.(据《格物粗谈》)
ACD
[典例2]赤霉素作用于植物细胞膜上的受体,可促进细胞伸长,从而引起植株增高。下列相关叙述错误的是
A. 植物体合成赤霉素的部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
B. 除植物外,某些微生物也可以产生赤霉素
C. 赤霉素与脱落酸调节种子萌发起协同作用
D. 植物细胞膜上赤霉素受体的活性降低,会导致植株矮化
C
[典例3]某高中生物兴趣小组用ABA(脱落酸)及ABA合成
抑制剂分别处理采摘后的香蕉,香蕉的乙烯释放量变化情况如图所示。下列有关该实验结果的分析,合理的是
A. ABA对乙烯的生成过程起抑制作用
B. 香蕉成熟过程中,ABA与乙烯相互拮抗
C. ABA合成抑制剂的抑制效果随时间推移逐渐增强
D. 自然采摘后香蕉内乙烯的生成无需外源ABA的诱导
D
三. 植物激素间的相互作用
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
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
实例1:草莓果实发育过程中乙烯的含量变化
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。
①协同作用
细胞核分裂
生长素
促进
细胞分裂素
细胞质分裂
促进
细胞分裂
②拮抗作用
赤霉素
细胞分裂素
种子萌发
促进
脱落酸
抑制
生长素
细胞分裂素
细胞分裂
促进
脱落酸
抑制
③相互作用:
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
【资料5】
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,会促进切段中乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制生长素促进切段细胞伸长的作用。
赤霉素促进生长素的合成,抑制生长素的分解
③相互作用:
脱落酸
雄花
较高
雌花
赤霉素
较低
【资料6】黄瓜花的性别分化
3.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。
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
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
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。
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。
[典例4]图甲为豌豆苗茎节段赤霉素(GA)合成途径末端图(其中GA1有生物活性,其他无活性),图乙为外源添加生长素(IAA)对离体豌豆苗茎节段GA含量影响图。下列叙述正确的是
A. 与去除顶芽的豌豆苗相比,保留顶芽的茎节段中GA8的含量较低
B. 给离体豌豆苗茎节段添加IAA,能促进GA20至GA29的合成
C. 若用乙烯处理豌豆苗,茎节段中的GA1含量上升
D. 若去除顶芽后,豌豆苗茎节段伸长,侧芽萌发
A
§5—2《其他植物激素》练习1
1.有关植物激素和动物激素的叙述正确的是
A.都由专门的器官分泌
B.化学本质都是蛋白质
C.均能直接参与细胞的各种代谢活动
D.都具有微量高效的特点
2.下列有关植物激素的叙述,错误的是
A.植物激素作为信息分子,并不直接参与细胞内的代谢活动
B.植物不同发育阶段,各种激素含量出现了明显的差异
C.生长素与乙烯共同促进果实发育
D.植物激素往往是在植物体的某一部位产生,然后运输到另一部位起作用
3.在植物体内,生长素和乙烯的关系如图所示,下列说法错误的是
A.在乙烯的作用下,生长素的合成减少
B.若没有生长素,植物体内无法合成乙烯
C.生长素可在转录水平上影响乙烯的生成速率
D.生长素和乙烯在促进菠萝开花方面起协同作用
4.研究人员在苹果植株开花后用各种不同溶液喷洒苹果花序,研究GA47(赤霉素)和BA(细胞分裂素类似物)对苹果果实发育的影响是否有协同作用(说明:协同作用是指两种或多种物质共同作用,其效果比每种物质单独起作用的效果之和还要大的现象),实验结果如下图所示(CK为对照组)。下列叙述正确的是
A.对照组的处理是开花后不对苹果花序喷洒溶液
B.赤霉素和细胞分裂素均能促进果实发育,但两者无协同作用
C.赤霉素对苹果细胞分裂的促进作用大于细胞分裂素
D.对照组果实发育与各实验组基本同步,原因是胚能产生多种激素
5.某植物夏季生长开花、冬季休眠,种子的萌发和休眠,均与光照、温度的变化有关。其体内多种激素的合成如图所示。下列叙述错误的是
A.植物的休眠和生长受到多种激素的平衡协调作用
B.适当升温,②④过程中酶活性的提高较为显著
C.低温和短日照处理将使该植物提前进入休眠状态
D.种子低温贮藏时,赤霉素与脱落酸的含量均升高
6.( 多选 )不同处理对某植物性别分化的影响如表所示,下列叙述错误的是
组别 处理 结果
1 完整植株 雌、雄株各占一半
2 去部分根 雄株占多数
3 去部分根+施用细胞分裂素 雌株占多数
4 去部分叶 雌株占多数
5 去部分叶+施用赤霉素 雄株占多数
A.根产生的赤霉素能促进雌株形成
B.叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素
C.若对完整植株施用赤霉素合成抑制剂则雌株数量增多
D.赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是不相互对抗的
7.( 多选 )研究表明,赤霉素(GA)与生长素(IAA)在促进植物生长等方面具有相似的效应,二者的关系如下图所示(“+”表示促进,“-”表示抑制),下列有关叙述中错误的是
A.在促进生长方面,GA和IAA表现为拮抗作用
B.束缚型IAA可能具有平衡植物体内IAA浓度的作用
C.GA通过影响相关基因的表达发挥作用,IAA则直接参与细胞生长
D.GA可通过多种途径使得游离型IAA的含量保持较高水平
8.各种植物激素或植物生长调节剂在农业生产中有广泛应用。请回答有关问题:
(1)“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”是__________,其主要作用是
(2)将休眠状态的某植物种子与湿沙混合后放在0~5 ℃的低温下1~2个月,可使种子提前萌发,原因是种子中__________ (填激素名称)含量增加,打破了种子休眠。
赤霉素
乙烯
促进果实的成熟
(3)扦插时,保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活,这主要是因为芽和幼叶能
(4)小麦在即将成熟时,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。这种现象主要与__________ (填激素名称)在高温条件下容易降解有关。
合成生长素
脱落酸
梦想是点燃生命之火的催化剂