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第2 节 其他植物激素
1.其他植物激素的种类
2.赤霉素的发现(实现设计)
3.其他植物的生理作用
4.激素间的相互作用(几个结论)
问题探讨
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?
都能从产生部位运输或扩散至作用部位,微量且高效
促进果实成熟
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。除了生长素和乙烯外,植物体内还存在哪些激素呢?
除了生长素和__ __外,植物体内还存在_______、_________、_________等植物激素。
乙烯
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
1.其他植物激素的种类
乙烯、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯等
其他植物激素的种类和作用
1. 赤霉素(GA)——发现历程
科学家发现水稻感染赤霉菌后出现疯长现象,植株高大但结实率低,称为恶苗病。
正常植株
恶苗病植株
(1)赤霉菌本身引起的。
(2)赤霉菌产生某种化学物质引起的。
水稻感染赤霉菌后出现疯长现象的可能原因有哪些?
如何验证是以上哪种原因?
1926年
赤霉菌
水稻
感染
恶苗病(植株疯长,结实率降低)
导致
赤霉菌培养基滤液
喷洒
恶苗病
导致
分离
1935年
致使水稻患恶苗病的物质——赤霉素(GA)
20世纪50年代
发现被子植物体内存在赤霉素。
之后发现,赤霉素在植物中普遍存在,而且包括许多种赤霉素(GA1、GA2、GA3)。
水稻幼苗
1. 赤霉素(GA)——发现历程
其他植物激素的种类和作用
1)合成部位:
2)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(解除休眠)、开花和果实发育
主要是幼芽、幼根和未成熟的种子
其他植物激素的种类和作用
1. 赤霉素(GA)——合成与作用
其他植物激素的种类和作用
2. 细胞分裂素(CTK)——合成与作用
1)合成部位:
2)主要作用:
①促进细胞分裂
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
主要是根尖
细胞分裂素
对照组
成熟区
伸长区
根冠
分生区
其他植物激素的种类和作用
3. 乙烯(PE)——合成与作用
1)合成部位:
植物体各个部位
① 促进果实成熟
2)主要作用:
② 促进开花
③ 促进叶、花、果实脱落
【注意】果实的发育和成熟过程有什么不同
发育:子房→果实,长大;→生长素、赤霉素促进果实发育
成熟:涩果→熟果,含糖量、口味等变化→ 乙烯促进果实成熟
其他植物激素的种类和作用
4.脱落酸(ABA)——合成与作用
1)合成部位:
2)主要作用:
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
抑制
【拓展应用】在自然界存在这样一种现象: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又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示:研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解)。
其他植物激素的种类和作用
5.第六类植物激素——油菜素内酯
促进茎、叶细胞的扩展和分裂促进花粉管生长、种子萌发等
1)主要合成部位:
2)主要作用:
花粉、种子、茎和叶
6.生长素——合成与作用
1)合成部位:
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)主要作用:
②影响器官的生长、发育。
其他植物激素的种类和作用
一般来说,植物激素对植物生长育的调控,是通过调控_________、细胞伸长、_________和____________等方式实现的。
细胞分裂
细胞分化
细胞死亡
植物激素在植物体内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。(微量和高效)
【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。
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。
(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
二、植物激素共同调节植物的生命活动
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。
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
二、植物激素共同调节植物的生命活动
相同点:促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等作用
不同点:赤霉素促进种子萌发,而生长素没有等
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
赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。
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?
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?
赤霉素与乙烯的生理作用可能存在什么关系?
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。
1)协同作用
细胞分裂:
生长素
核分裂
质分裂
细胞分裂
细胞分裂素
促进
促进
协同促进
色氨酸
抑制
生长素
氧化产物
细胞伸长
赤霉素
促进
分解
细胞伸长:
二、植物激素共同调节植物的生命活动
实例1:生长素、细胞分裂素的协同作用----促进细胞的分裂
实例2:生长素和赤霉素的协同作用----促进细胞的伸长
实例1:脱落酸、赤霉素的拮抗作用
2)相抗衡作用
二、植物激素共同调节植物的生命活动
脱落酸
种子
萌发
赤霉素
抑制
促进
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
实例2:脱落酸、细胞分裂素的拮抗作用
脱落酸
细胞
分裂
细胞分裂素
抑制
促进
3)相互作用
二、植物激素共同调节植物的生命活动
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
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相互作用
实例:生长素、乙烯
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、植物激素共同调节植物的生命活动
1)黄瓜茎端
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。
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。
二、植物激素共同调节植物的生命活动
较高
较低
适中
2)植物组织培养
生长素
细胞分裂素
较高
较低
→有利于分化形成根
→有利于分化形成芽
接近1
→有利于愈伤组织的形成
比值
二、植物激素共同调节植物的生命活动
结论四: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生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量如何变化?这种变化有什么意义?
生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量先升高后降低,前期含量升高的意义是这些激素能较好的促进果实的生长和膨大。后期含量处于低水平有利于果实成熟。
②脱落酸在果实发育的过程中含量如何变化?能起到什么作用?
脱落酸在开花初期含量较高,其能促进花瓣的脱落,有利于果实的发育。后期含量升高,有利于果实的成熟、衰老和脱落。
(3)由上述各种激素变化能得出什么结论?
在植物生长发育和适应环境的过程中,各种激素水平有如下变化特点:
①各种激素的含量会发生变化;②不同激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
总 结
促进细胞伸长 生长素、赤霉素
调控细胞分裂 生长素(促进细胞核分裂)、细胞分裂素(促进细胞质分裂)、赤霉素(促进细胞分裂)、脱落酸(抑制细胞分裂)、油菜素内酯(促进茎叶细胞的分裂)
调控细胞分化 生长素、细胞分裂素、赤霉素
调控种子萌发 赤霉素(促进种子萌发)、脱落酸(维持休眠,抑制萌发)、油菜素内酯(促进种子萌发)
调控顶端优势 生长素、细胞分裂素(生长素是从顶芽向下运输,根部合成的细胞分裂素则是从根部向上运输)。
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
总 结
1. 运用植物激素的相关知识,判断下列说法是否正确。
(1)赤霉素决定细胞的分化。( )
(2)脱落酸促进果实和叶脱落。( )
(3)细胞分裂素促进细胞伸长。( )
2.生长素和乙烯都在植物生命活动调节中起重要作用。以下相关叙述,正确的是 ( )
A.植物体内生长素含量会影响乙烯的合成
B.生长素促进植物生长,乙烯促进果实发育
C.生长素是植物自身合成的,乙烯是植物从环境中吸收的
D.生长素在植物体内广泛分布,乙烯只分布在成熟果实中
A
1. 在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热 之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示:研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解)。
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。
2.人们常说,一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果;社会上也有“坏苹果法则”“坏苹果理论”。请你结合本章所学,谈谈对这些话的理解。
一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果,其中的科学道理是乙烯能促进果实成熟。由此引申出的“坏苹果法则”,则是一种类比思维。
判断常考语句,澄清易混易错
(1)植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量不会发生变化 ( )
(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)生长素主要促进细胞质的分裂 ( )
(4)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雄花 ( )
1.农业生产中常运用一些生物学原理,提高产量和改善产品质量,下列叙述错误的是( )
A.利用生长调节剂可培育无籽果实,这种变异是不可遗传的
B.果园汛期漫水后要及时排水,防止根细胞厌氧呼吸产生乙醇导致烂根
C.喷洒乙烯利可促进果实发育,减弱温室瓜果自然授粉不足带来的减产
D.农家肥经分解后可为农作物提供无机盐和CO2