(共33张PPT)
第五章 免疫调节
第2节 其他植物激素
1. 生长素的合成部位:
主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子
2. 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作用的微量有机物。
2.植物激素作用:
作为信息分子,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:
包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
生长素
回顾旧知
问题探讨
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无色味。”
“木瓜”催熟柿子
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
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
生长素
植物激素
油菜素内酯
2
5.2其他植物激素
其它植物激素的种类和作用
植物激素间的相互作用
一、其它植物激素的种类和作用
1. 赤霉素
1926年
赤霉菌
恶苗病
水稻
感染
导致
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
使幼苗患病的物质--赤霉素(GA1、GA2、GA3)
分离
1935年:
1950年:
被子植物内存在赤霉素,赤霉素在植物中普遍存在,且有很多种。
植株疯长
结实率低
× 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?
【思考】赤霉菌产生的赤霉素能促进植株增高,它是植物激素吗?
× 植物激素需由植物产生。植物产生的赤霉素才是植物激素。
一、其它植物激素的种类和作用
1. 赤霉素(GA)
激素名称 合成部位 主要作用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
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
幼芽
幼根
未成熟的种子
打破休眠
发育:子房→果实,长大;
成熟:涩果→熟果,
糖分、口味等变化
01
赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。
【生活小技巧】赤霉素的应用
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
赤霉素浸泡水稻种子,提高发芽率
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。
种子中的胚可产生赤霉素,赤霉素促进种子萌发。小麦种子胚乳(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。
糊粉层
胚乳
胚
用清水浸泡48h,切一半放入加淀粉的琼脂平板。放入种子6h后,用碘液冲洗平板。
用赤霉素溶液浸泡48h,切一半放入加淀粉的琼脂平板。放入种子6h后,用碘液冲洗平板。
α-淀粉酶
赤霉素
糊
粉
层
胚
乳
胚
葡萄糖
葡萄糖
α-淀粉酶
麦芽糖
淀粉
α-淀粉酶基因表达
糊粉层
胚乳
胚
赤霉素促进大麦种子发芽的原理
一、其它植物激素的种类和作用
2. 细胞分裂素(CTK)
激素名称 合成部位 主要作用
细胞分裂素
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
③延缓衰老
一、其它植物激素的种类和作用
3. 脱落酸(ABA)
激素名称 合成部位 主要作用
脱落酸
根冠、
萎蔫的叶片等
③促进叶和果实的衰老和脱落
④维持种子休眠
②促进气孔关闭
①抑制细胞分裂
逆境激素
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 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。
【生活现象】
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。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大?
脱落酸;它是最重要的生长抑制剂,能促进种子休眠,抑制发芽;
脱落酸被洗掉,解除其抑制作用后种子才能发芽。
课本P99 拓展应用
【生活现象】
树叶脱落、果实脱落是对植物是有利还是不利?
冬天,脱落酸引起落叶可减少散热,使果树能够顺利过冬。
秋天,果实成熟后脱落入地有利于种子的休眠和萌发。
一、其它植物激素的种类和作用
4. 乙烯(ETH)
激素名称 合成部位 主要作用
乙烯
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
: 常温下为气体
思考:乙烯既促进开花,又促进花的脱落,是否矛盾?
不矛盾,乙烯在植物不同生长发育阶段所起作用不同,在开花前促进开花,开花后促进其脱落。
乙烯催熟果实的原理:
可能增强呼吸作用及相关酶的活性,
促进淀粉分子的分解。
一、其它植物激素的种类和作用
5. 油菜素内酯
油莱素内酯被正式认定为第六类植物激素。
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。
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
油菜素内酯
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。(细胞核分裂)
②影响器官的生长、发育。
植物体内
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。
小结:各种植物激素的合成部位及生理作用
六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
六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。
植物激素具有调节功能:
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。
小结
不参与植物结构的形成,也不是植物的营养物质。
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)
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。
小结
相关信息
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。
2、下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A. 赤霉素的主要作用是引起茎秆加粗
B. 细胞分裂素一般在根尖合成
C. 生长素只能促进植株的生长
D. 乙烯是一种气体激素,其主要生理作用是促进果实发育
B
1、 促进果实的发育, 促进果实的成熟。
生长素、赤霉素
乙烯
课堂练习
2
5.2其他植物激素
其它植物激素的种类和作用
植物激素间的相互作用
二、植物激素间的相互作用
【思考·讨论】 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?
植物激素 合成部位 作用
赤霉素
生长素
幼芽、幼根
和未成熟的种子
芽、幼嫩的叶
和发育中的种子
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。
①促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。细胞核分裂
②影响侧根和不定根的发生,影响花、果实发育。
相同点:
都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等作用。
不同点:
赤霉素有促进种子萌发的作用,而生长素没有。
二、植物激素间的相互作用
【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?
脱落酸 生长素 赤霉素 细胞分裂素
叶、花、果实衰老和脱落
细胞分裂
种子萌发
促进
抑制
抑制
抑制
促进
抑制
促进
促进
抑制
促进
促进
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作用可能存在什么关系?
“抗衡”关系。
二、植物激素间的相互作用
1.植物生长发育和适应环境变化的过程中,激素的含量会发生变化;
二、植物激素间的相互作用
2.多种激素并不是独立起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
生长素
细胞分裂素
细胞核分裂
细胞质分裂
细胞
分裂
促进
促进
脱落酸
种子
萌发
赤霉素
抑制
促进
脱落酸
细胞分裂
细胞分裂素
抑制
促进
生长素
细胞伸长、分化,果实发育
赤霉素
促进
促进
(1)协同作用
(2)抗衡作用
(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。
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
①协同作用
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
细胞分裂素、生长素、赤霉素
生长素、细胞分裂素
总结归纳
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
②作用相反
总结归纳
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
二、植物激素间的相互作用
3.在植物各个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。
雄花
雌花
脱落酸
较高
赤霉素
较低
实例:黄瓜的雌花和雄花
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
比例适中时,愈伤组织保持生长而不分化
二、植物激素间的相互作用
4.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。
果实发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量按次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
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。
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
练习与应用
(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。 ( )
×
×
√
简记:
生长素----伸长、核分裂、分化
细胞分裂素----质分裂、芽分化
赤霉素----伸长、分裂、分化
拓展应用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。
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。
有一种矮化突变体,推测其矮化的原因可能是
①赤霉素合成不足;②赤霉素受体缺乏?如何证明你的猜想?
证明方法:
①分组编号:将生理状况相同的矮化突变体均分为A、B两组
②不同处理:A组喷施适量浓度适宜的赤霉素,B组喷施等量的蒸馏水
一段时候后检测两组植株株高的变化
③预期结果与结论:
若两组株高变化相同,说明该品种矮化原因是第②种;
若A组株高比B组明显更高,说明该品种矮化原因是第①种
(2019全国Ⅰ卷)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
审题关键
(1)实验要在干旱的条件下进行;
(2)在有ABA和无ABA参与的条件下测定气孔开度的变化;
(3)实验材料要选用”ABA缺失突变体”。
答案:
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。
(2019全国Ⅰ卷)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物叶片中的脱落(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。