(共32张PPT)
唤醒沉睡的种子,
调控幼苗的生长。
引来繁花坠满枝,
瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光,
离不开信息分子。
第5章 植物生命活动的调节
选择性必修一 稳态与调节
其他植物激素
第5章 第2节
目录
一、新课导入
二、新知探究
三、课堂练习
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?
乙烯在植物体内起促进果实成熟的作用。
“木瓜”催熟柿子
问题探讨
新课导入
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:
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?
“木瓜”催熟柿子
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。
问题探讨
新课导入
1.赤霉素
合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子。
主要作用:
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育,解除种子、块茎休眠。
一、其他植物激素的种类和作用
2.细胞分裂素
合成部位:主要是根尖。
主要作用:
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
3.脱落酸
合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。
主要作用:
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
一、其他植物激素的种类和作用
4.乙烯
合成部位:植物体各个部位。
主要作用:
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
5.第六类植物激素——油菜素内酯
主要作用:
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。
一、其他植物激素的种类和作用
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。
一、其他植物激素的种类和作用
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。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。
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
一、其他植物激素的种类和作用
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?
思考·讨论·不同植物激素作用的相关性
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。不同点:赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用,而生长素没有等等。另外,植物激素的生理作用非常复杂,不能简单地判断某种植物激素“没有某种作用”。例如,从教材介绍看,赤霉素似乎不具有促进生根的作用,但实际上,赤霉素确实能促进某些植物生根。
一、其他植物激素的种类和作用
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。
赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。
一、其他植物激素的种类和作用
思考·讨论·不同植物激素作用的相关性
3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
1.协同作用
实例1:生长素、细胞分裂素的协同作用
促进细胞分裂
生长素主要促进细胞核的分裂
细胞分裂素主要促进细胞质的分裂
促进植物生长
诱导愈伤组织分化成根或芽
延缓叶片衰老
促进坐果
二、植物激素间的相互作用
1.协同作用
实例2:生长素和赤霉素的协同作用
促进细胞伸长
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
二、植物激素间的相互作用
1.协同作用
生理作用 相关激素
促进植物生长
延缓叶片衰老
诱导愈伤组织分化成根或芽
促进果实成熟
促进种子发芽
促进果实坐果和生长
细胞分裂素(促进增殖)、
生长素和赤霉素(促进生长)
生长素、细胞分裂素
生长素、细胞分裂素
脱落酸、乙烯
细胞分裂素、赤霉素
细胞分裂素、生长素、赤霉素
二、植物激素间的相互作用
2.抗衡作用
实例1:脱落酸、赤霉素对种子萌发的影响
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
脱落酸
促进种子休眠,抑制种子萌发
赤霉素
促进种子萌发,促进植株生长
二、植物激素间的相互作用
实例2:脱落酸、赤霉素对雌、雄花分化的影响
2.抗衡作用
脱落酸
促进雌花形成
赤霉素
促进雄花形成
左为雄花,右为雌花
实例3:细胞分裂素、脱落酸对气孔开闭的影响
细胞分裂素
促进气孔张开
脱落酸
促进气孔关闭
保卫细胞
气孔张开
气孔闭合
保卫细胞
二、植物激素间的相互作用
实例4:生长素、脱落酸对器官衰老、脱落的影响
2.抗衡作用
生长素(适宜浓度)
抑制花朵等器官脱落
脱落酸
促进叶、花、果的脱落
二、植物激素间的相互作用
2.抗衡作用
实例5:生长素、细胞分裂素、赤霉素对顶端优势的影响
生长素
促进顶芽生长
细胞分裂素和赤霉素
促进侧芽生长
1
2
二、植物激素间的相互作用
2.抗衡作用
生理作用 促进作用的激素 抑制作用的激素
调节器官脱落
调节气孔的打开
调节种子发芽
调节叶片衰老
脱落酸
生长素
细胞分裂素
脱落酸
细胞分裂素、赤霉素
脱落酸
脱落酸
细胞分裂素、生长素
二、植物激素间的相互作用
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
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作用。
3.植物激素间的相互作用
二、植物激素间的相互作用
4.植物激素相互作用形成的调节网络
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
(1)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。
二、植物激素间的相互作用
(2)决定植物器官生长、发育的,不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。
左为雄花,右为雌花
影响雌雄花的分化:
脱落酸与赤霉素的比值
较高:有利于分化形成雌花
较低:有利于分化形成雄花
诱导愈伤组织分化方向:生长素与细胞分裂素的比值
较高:有利于根的分化
较低:有利于芽的分化
4.植物激素相互作用形成的调节网络
二、植物激素间的相互作用
(3)植物生长发育的过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
各种激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用形成的调节网络共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
4.植物激素相互作用形成的调节网络
二、植物激素间的相互作用
课堂练习
1.(2025·浙江省·月考试卷)下列有关植物激素的叙述,错误的是( )
A. 生长素、赤霉素对植物生长均具有促进作用
B. 乙烯的主要生理功能是促进果实成熟
C. 脱落酸与细胞分裂素之间具有拮抗作用
D. 植物激素对植物生长的调节作用均有两重性
D
课堂练习
【分析】
本题考查植物激素的作用,要求考生识记五类植物激素的分布、功能等基础知识,能结合表中信息准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.生长素、赤霉素对植物生长均具有促进作用,A正确;
B.乙烯的主要生理功能是促进果实成熟,B正确;
C.脱落酸与细胞分裂素之间具有拮抗作用,C正确;
D.生长素对植物生长的调节作用有两重性,其它激素一般没有两重性,D错误。
课堂练习
2.(2025·重庆市·其他类型)某课题组为了研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端相同长度的部分茎芽,分为A、B两组,置于无菌水中分别处理1h和8h,再用含适宜浓度激素的培养基处理7天,测量茎芽长度,结果如图。下列说法不合理的是( )
A. GA3和IAA对离体茎芽的生长表现出相互协同的作用
B. 本实验中用IAA单独处理比用GA3单独处理对植物生长的促进作用弱
C. 与无菌水处理1h相比,处理8h后茎芽中内源性GA3含量下降相对较少,IAA含量下降相对较多
D. GA3单独处理7天后,A组茎芽的长度更大,与茎芽中内源性IAA含量较高有关
C
课堂练习
【解析】
根据题图B组的实验数据可知,GA3和IAA两种激素联合处理茎芽长度是13.0cm,与对照组相比,伸长了13.0-4.0=9.0(cm),大于GA3和IAA单独对离体茎芽的生长促进作用之和[(6.5-4.0)+(4.5-4.0)=3(cm)],说明GA3和IAA对离体茎芽的生长表现出相互协同的作用,A正确;根据题图,GA3和IAA两种处理组的柱形图高度均高于对照组,但A组和B组中单独使用GA3处理组的柱形图高于单独使用IAA处理组的柱形图可知,用IAA单独处理比用GA3单独处理对植物生长的促进作用弱,B正确;与无菌水处理1h相比,处理8h后GA3单独处理组比IAA单独处理组茎芽长度减少得更多,因而内源性GA3含量下降得更多,IAA含量下降相对较少,C错误;由于IAA能促进植物生长,所以GA3单独处理7天后,A组茎芽长度更大,可能与茎芽中内源性IAA含量有关,D正确。
课堂练习
3.(2025·北京模拟) 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水,但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。
(1)C由其前体肽加工而成,该前体肽在内质网上的______________合成。
(2)分别用微量(0.1μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如下图1。据图1可知,C和ABA均能够_______,从而减少失水。
课堂练习
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是,经干旱处理后_______。
(4)实验表明,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想,干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想,进行了如下表所示的嫁接实验,干旱处理后,检测接穗叶片中C含量,又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,在表中填写假设成立时,与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”、“远高于”、“相近”表示)。①____;②____。
(5)研究者认为C也属于植物激素,作出此判断的依据是____。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。
课堂练习
【解析】
【分析】前体肽是由氨基酸通过脱水缩合形成的。分析图1,使用C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均下降。分析图2,干旱条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型。
【详解】(1)核糖体是合成蛋白质的城所,因此该前体肽在内质网上的核糖体上合成。
(2)分析图1可知,与不使用C或ABA处理的拟南芥相比,使用微量(0.1μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均降低,而且随着处理时间的延长,气孔开度降低的更显著。
(3)根据图2可知,干旱处理条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,可推测C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
(4)根据题意可知,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达,则野生型因含有C基因,能合成物质C,可促进叶片N基因的表达,而砧木为突变体,因不含C基因,不能产生C,因此①处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型,则根部细胞含有C基因,能表达形成C物质,可运输到叶片促进N基因的表达,因此②处的N基因表达量与野生型的参照值相近。
(5)植物激素是植物自身产生的,并对植物起调节作用的微量有机物,根据题意可知,植物根产生的C能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化,因此C也属于植物激素。
课堂练习