(共34张PPT)
第5章 植物生命活动的调节
第2节 其他植物激素
1、准确描述赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、乙烯(ETH)、脱落酸(ABA)、油菜素内酯(BL)的合成部位、分布及核心生理作用。
教学目标
2、通过经典实验案例(如赤霉素发现史中的“恶苗病”研究)设计探究活动,训练实验设计、变量控制及结论分析能力。结合曲线图(如果实成熟过程中激素动态变化)归纳激素调控规律;分析植物生长调节剂(如乙烯利催熟水果)的农业应用原理及注意事项
3、阐释激素如何通过微量信号协调植物生命活动,建立“结构与功能相适应”的生物学观点。
4、讨论植物生长调节剂的合理使用(如残留风险与法规),引导学生关注科技应用的伦理与安全性。
重点:核心激素的种类与功能;激素间的相互作用;植物激素的发现史与科学思维。
教学重难点
难点:激素调节的分子机制;激素网络调控的复杂性;植物生长调节剂的应用争议。
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。”这种“气”究竟是什么呢?人们一直不明白。
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
水果相互催熟
一、其他植物激素的种类和作用
【资料1】
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。
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)。
水稻恶苗病植株(左)
与正常植株(右)
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。
1.赤霉素
【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。
一、其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素
【资料3】
种子中的赤霉素主要来自胚,它可促进种子等休眠体的萌发。大麦种子的胚乳中储存大量淀粉,水解后可为胚的萌发提供充足的能源物质。
赤霉素是一类植物激素。
由幼芽、幼根和未成熟的种子合成,具有促进植物伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育的作用。
细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和组织分化。它在植物的形态建成中起着重要的作用。细胞分裂素还能延缓叶片衰老,例如,用细胞分裂素处理正常叶片,可以减缓叶绿素、蛋白质、RNA等物质含量的降低速度。
一、其他植物激素的种类和作用
2.细胞分裂素
乙烯是植物体内产生的一种气体激素,广泛存在于植物的多种组织中,特别在成熟的果实中更多。乙烯能促进果实成熟,一箱水果中,只要有一个成熟的水果,就能加速全箱水果的成熟。此外,乙烯还有刺激叶子脱落、抑制茎的伸长等作用。
一、其他植物激素的种类和作用
3.乙烯
脱落酸存在于植物的许多器官中,如叶、芽、果实、种子和块茎中都含有一定数量的脱落酸。它是一种生长抑制剂,能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发。脱落酸还能促进叶片等的衰老和脱落。在温带地区的秋末冬初,落叶树纷纷落叶,棉铃在成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。
一、其他植物激素的种类和作用
4.脱落酸(ABA)
油菜素内酯是科学家发现的第六类植物激素,它在植物体内也起到调节生长发育的作用。
一、其他植物激素的种类和作用
5.油菜素内酯
植物激素 合成部位 作用
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
生长素
油菜素内酯
幼芽、幼根和未成熟的种子
主要是根尖
根冠、萎蔫的叶片等。
植物体各个部位
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
花粉、未成熟的种子、根
一、其他植物激素的种类和作用
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂;②促进花粉管生长、种子的萌发。
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促进细胞分裂;②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。
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。
①促进果实成熟,促进开花;②促进花、叶、果实脱落等作用。
①促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;
②影响侧根和不定根的发生,影响花、果实发育
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。
一、其他植物激素的种类和作用
二、植物激素间的相互关系
乙烯促进
花瓣脱落
乙烯促进
果实成熟
实例1:草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
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。
2.植物生长发育过程中,不同激素的调节往往出现一定的顺序性。
实例2:猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
二、植物激素间的相互关系
二、植物激素间的相互关系
根据图5-9提供的信息,分析、讨论以下问题。
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?
相似之处:都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。
不同之处:赤霉素具有促进种子萌发的作用。
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;
②影响侧根和不定根的发生,影响花、果实发育
根据图5-9提供的信息,分析、讨论以下问题。
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?
促进
抑制
脱落酸
细胞分裂素
细胞
分裂
生长素
促进
抑制
赤霉素
脱落酸
种子萌发
促进
二、植物激素间的相互关系
细胞核分裂
细胞质分裂
根据图5-9提供的信息,分析、讨论以下问题。
3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
赤霉素和乙烯可能存在“对抗”关系。
二、植物激素间的相互关系
植物激素 合成部位 作用
赤霉素
乙烯
幼芽、幼根和未成熟的种子
植物体各个部位
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促进果实成熟,促进开花;②促进花、叶、果实脱落等作用。
3.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。
【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。
生长素和乙烯的代谢具有什么关系?
生长素浓度低
细胞伸长生长
积累
生长素浓度高
乙烯增多
抑制
抑制
促进
促进
二、植物激素间的相互关系
4.不同激素在代谢上还存在着相互作用。
【资料6】黄瓜花的性别分化由多种激素的相对含量决定的
赤霉素
脱落酸
比值较低
比值较高
雄花
雌花
二、植物激素间的相互关系
5.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。
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。
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. ( )
×
√
×
课堂练习
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
课堂练习
3.赤霉素的主要生理作用不包括:
A. 促进细胞伸长,使植株增高
B. 解除种子休眠,促进萌发
C. 促进果实成熟
D. 促进开花和果实发育
答案:C
解析:赤霉素(GA)可促进细胞伸长、种子萌发和开花,但促进果实成熟是乙烯的作用。
课堂练习
4.细胞分裂素(CTK)的主要合成部位是:
A. 幼芽和幼叶
B. 根尖
C. 萎蔫的叶片
D. 成熟果实
答案:B
解析:细胞分裂素主要在根尖合成,促进细胞分裂和侧枝发育。
课堂练习
5.乙烯的独特性质是:
A. 促进细胞分裂
B. 常温下为气体
C. 抑制种子萌发
D. 维持种子休眠
答案:B
解析:乙烯是唯一在常温下呈气体状态的植物激素,通过扩散发挥作用。
课堂练习
6.脱落酸(ABA)在干旱环境下的作用是:
A. 促进气孔开放
B. 加速细胞分裂
C. 促进气孔关闭,减少水分流失
D. 解除种子休眠
答案:C
解析:脱落酸被称为“逆境激素”,干旱时促进气孔关闭以减少蒸腾作用。
课堂练习
7.生长素浓度升高对乙烯合成的影响是:
A. 抑制乙烯合成
B. 促进乙烯合成
C. 无显著影响
D. 仅在高浓度时抑制
答案:B
解析:生长素浓度升高会促进乙烯合成,而乙烯反过来抑制生长素的作用,形成反馈调节。
课堂练习
8.被认定为第六类植物激素的是:
A. 茉莉酸
B. 水杨酸
C. 油菜素内酯(BR)
D. 多胺
答案:C
解析:油菜素内酯(BR)已被正式列为第六类植物激素,促进茎叶细胞扩展和花粉管生长。
课堂练习
9.下列对果实“发育”和“成熟”的叙述,正确的是:
A. 乙烯直接促进果实发育
B. 赤霉素仅促进种子萌发,不影响果实
C. 生长素和赤霉素促进果实发育,乙烯促进成熟
D. 脱落酸加速果实成熟
答案:C
解析:生长素和赤霉素促进子房发育为果实(体积增大),乙烯促进成熟(风味、色泽变化)。
课堂练习
10.赤霉素的发现源于哪种植物病害的研究?
A. 稻瘟病
B. 恶苗病
C. 花叶病
D. 枯萎病
课堂练习
答案:B
解析:1926年科学家发现水稻感染赤霉菌后出现恶苗病(植株疯长),从中分离出赤霉素。
拓展应用
1.在自然界存在这样的一种现象: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析。
(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。
然后,大雨天气又给了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。
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。
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“坏苹果法则”,则是一种类比思维。
坏苹果法则:一个人的态度将影响到一个团队,如果想使你的企业成功,那么你就必须有一个积极进取的团队。
小结
1.植物激素的作用
植物激素 合成部位 作用
生长素 芽、幼嫩的十和发育中的种子 ①促进细胞伸长生长.诱导细胞分化;②影响侧根和不定根的发生,影响花、果实发育
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促进种子荫发、开花和果实发育
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、叶绿素的合成。
脱落酸 根冠、萎蔫的十片等。 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。
乙烯 植物体各个部位 ①促进果实成熟。促进开花②促进花、叶、果实脱落等作用。
油菜素内酯 花粉、未成熟的种子、根 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。
小结
2.植物激素间的相互作用
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。
(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;同时,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。
(2)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。
(3)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。
感谢观看
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