第3节
其他植物激素
从容说课
植物体内并非只有生长素这样一种植物激素,经研究表明,还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素,这些植物激素在植物体内也具有一定的作用。植物体的生长发育是受到植物体内多种激素协调控制的,各类激素除了有它独特的作用,它们之间还具有相互促进和相互调节的关系,使生命成为一个极其复杂的自我调控系统。植物激素在植物体内含量极微,难以提取,价格高昂,所以只能用于科学研究。随着研究的深入,科学家们合成和筛选出许多化学结构和生理特性与植物激素功能相似或相对抗的活性物质,就称之为植物生长调节剂。自从植物生长调节剂人工合成问世以后,价格便宜、种类齐全,就被迅速地应用于农业生产中去。
教学重点
1.植物体内的五种激素。
2.植物体内所有激素相互协调,共同发挥作用。
3.植物生长调节剂在生产上的应用。
教学难点
1.植物体内的激素产生部位以及它们的生理功能。2.植物体内所有激素相互协调,共同发挥作用。
教具准备
多媒体课件。
课时安排
1课时
三维目标
1.知道植物体内除生长素以外的其他激素,了解它们的合成部位及主要作用。
2.理解植物的生长发育是受植物体内多种激素协调控制的。
3.了解植物生长调节剂在农业上的应用。
4.分析问题,和学生共同探讨植物体内的其他激素。
5.通过实例,让学生了解植物体是一个由多种激素共同控制的复杂的系统。
6.由兴趣小组的同学来阐述他们对植物生长调节剂的看法。
7.通过各种激素的发现过程的简介,教育学生具有严谨的科学实验作风、不断探索新知识的精神和实事求是的科学态度。
教学过程
导入新课
师
上节课我们学习了植物体内的激素——生长素,植物体内是不是仅有这样一种激素呢?请大家看大屏幕。
课件展示:
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发、并无涩味。”(宋·苏轼《格物粗谈·果品》)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。
师
大家边看边思考两个问题:(1)乙烯在植物体内能发挥什么作用?(2)你听说过用乙烯利催熟香蕉等水果的做法吗?你同意这种做法吗?
生1
从那段文字可以看出乙烯能促进柿子成熟。
生2
我听说过,乙烯利是液体化合物,化学名称为2氯乙基膦酸。乙烯利在pH小于3的酸性水溶液中较为稳定,在pH大于4.1时分解。由于植物细胞的pH一般都大于4.1,乙烯利在被植物细胞吸收后,会水解释放出乙烯。乙烯能促进果实成熟,所以我同意这种做法。
师
大家分析得很正确,其实乙烯也是一种植物激素。多位科学家经过研究发现,在植物体内不光只有生长素这样一种植物激素,还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。
推进新课
板
书:
植物的其他激素
师
那么几种植物激素到底是如何发现的呢?它们的生理功能是什么?分别在植物的哪个部位合成呢?请大家看屏幕。
课件展示:
[文字一]赤霉素
1926年,科学家观察到,当水稻感染了赤霉菌后,会出现植株疯长的现象,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。科学家将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康水稻幼苗上,发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌,却出现了恶苗病的症状。1935年,科学家从培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质,称之为赤霉素(简称GA)。
合成部位:主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。
主要作用:促进细胞伸长,从而引起植物增高;促进种子萌发和果实成熟。
[文字二]细胞分裂素
1955年F.Skoog等培养烟草髓部组织时,偶然在培养基中加入放置很久的鲱鱼精子DNA,髓部细胞分裂加快,如加入新鲜的DNA,则全然无效,可是当新鲜的DNA与培养基一起高压灭菌后,又能促进细胞分裂。后来从高压灭菌过的DNA降解物中分离出一种物质,化学成分是6呋喃氨基嘌呤,它能促进细胞分裂,被命名为激动素。在激动素被发现后,又发现多种天然的和人工合成的具有激动素生理活性的化合物。当前,把具有和激动素相同生理活性的天然的和人工合成的化合物,都称为细胞分裂素.
合成部位:主要是根尖。
主要作用:促进细胞分裂。
[文字三]
脱落酸
植物在它的生活周期中,如果生活条件不适宜,部分器官(如果实、叶片等)就会脱落;或者到了生长季节终了,叶子就会脱落,生长就会停止,进入休眠。在这些过程中,植物体内就会产生一种抑制生长发育的植物激素,即脱落酸。
1964年,美国F.T.Addicott等从未成熟将要脱落的棉桃中,提取出一种促进棉桃脱落的激素,命名为脱落素Ⅱ(abscisinⅡ)。另外,英国P.F.Wareing等从槭树的将要脱落的叶子中,提取出一种促进芽休眠的激素,命名为休眠素(dormin)。后来证明,脱落素Ⅱ和休眠素是同一物质。1965年确定其化学结构。1967年在第六届国际生长物质会议上就统一称为脱落酸(abscisic
acid,简称
ABA)。
合成部位:根冠、萎蔫的叶片。
分布:将要脱落的器官和组织中含量多。
主要作用:抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
[文字四]乙烯
早在1901年,俄国植物生理学家Neljubow报道,照明气中的乙烯会引起黑暗中生长的豌豆幼苗,产生“三重反应”,他认为乙烯是生长调节剂。以后许多工作也说明煤气、煤油炉气体和各种烟雾,都有调节植物生长的效果,它们都含有乙烯。英国Gane(1934)首先证明乙烯是植物的天然产物。美国Crocker等认为乙烯是一种果实催熟激素,同时也有调节营养器官的作用。后来,由于气相色谱技术的发展,大大推动了乙烯的研究。许多试验证实,乙烯具有植物激素应有的一切特性。Burg(1965)提出,乙烯是一种植物激素,以后得到公认。
合成部位:植物体各个部位。
主要作用:促进果实成熟。
师
这是植物体内的5种激素,但是植物体内是不是仅有这样5种激素呢?近20年来,科学家还发现植物体内还有一些天然物质也在调节着生长发育过程,如油菜素等。
师
植物体内有多种激素,在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素发挥作用是孤立的还是共同作用的呢?请大家看大屏幕上的一个例子。
课件展示:
材料: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,就会促进切段中乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。
师
由上面这个例子,请大家看看能得出什么样的结论呢?生
不难看出植物体内各种激素是相互联系、共同调节植物的各项生理活动。师
在植物生长发育的过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素的控制,而是各种激素相互作用的结果。也就是说,植物的生长发育过程,是受多种激素的相互作用所控制的。例如,细胞分裂素促进细胞增殖,而生长素则促进增殖的子细胞继续增大。又如,脱落酸强烈地抑制着生长,并使衰老的过程加速,但是这些作用又会被细胞分裂素所解除。再如,生长素的浓度适宜时,促进植物的生长,同时开始诱导乙烯的形成。当生长素的浓度超过最适浓度时,乙烯的含量增加,而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时,就会出现抑制生长的现象。研究激素之间的相互关系,对于生产实践有着重要的意义。
师
但是植物生命活动的调节也不光是植物体内激素的调节这么简单,植物激素在植物生命活动的调节中起一定作用,但植物的生长发育过程的本质是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,当然光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
师
经过科学家多年的研究,合成了大量的植物生长调节剂。那么什么是植物生长调节剂呢?在现在的农业上,它又有什么样的应用呢?课下我们请同学上网查了资料,下面我们就请每一组的同学派一个代表来谈谈他们所查到的结果。
生1
我们小组在网上查到这样一段资料,和大家一起来共同探讨。
20世纪30年代发现生长素以后,陆续发现赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等,人们通称它们为植物激素。植物激素在植物体内含量极微,难以提取,价格高昂,所以只能用于科学研究。随着研究的深入,科学家们合成和筛选出许多化学结构和生理特性与植物激素功能相似或相对抗的活性物质,就称之为植物生长调节剂。自从植物生长调节剂人工合成问世以后,价格便宜,种类齐全,就被迅速地应用于农业生产中去。例如,打破种子休眠、促进插条生根、防止徒长倒伏、增强抗性、提高产量、改良品质,等等,获得惊人的成就。目前,植物生长调节剂已被全世界,特别是发达国家在农业生产上推广应用。
近40年来,我国植物生长调节剂的应用也有很大的发展。例如,培育水稻和油菜矮壮秧、防止稻麦倒伏、调控棉花株型、调节杂交水稻花期、增加橡胶产胶量等。在全球来说,使用面积最大,应用范围最广,效果最好,已被国外同行所肯定。我国人口众多,可耕地面积少,必须提高单位面积产量。与传统农业技术相比,植物生长调节剂的应用具有成本低、收效快、效益高、节省劳动力的优点,所以,它已成为现代农业化的措施之一,在农林生产上的前景是不可估量的。
然而,植物生长调节剂的应用又是极为复杂的。它的使用效果与药剂种类、浓度、使用方法、时期、作物长势、气候、水肥等有密切关系。它既可促进种子萌发,又可延长种子休眠;它能刺激植物生长,又能延缓植物生长,甚至杀死植物;既能保花保果,又能疏花疏果,等等。
1.常见生长调节剂的特性
(1)生长素类
生长素类调节剂包括天然的生长素和人工合成的具有生长素活性的化学物质,主要包括IBA(吲哚丁酸)、NAA(萘乙酸)和IAA(吲哚乙酸)。生长素类化合物在葡萄上主要作用是:
①促进插条生根。在育苗中应用生长素处理促进生根,可显著提高成苗率和苗木质量。
②促进坐果和增大果粒。
(2)赤霉素类
赤霉素普遍存在于植物界中,到今已发现的赤霉素(GA)达70多种,按发现的先后次序分别命名为GA1,GA2,GA3……在葡萄上应用最多的是GA3(赤霉素),作用如下:
①促进增大果粒。降低应用浓度、增加处理次数,有可能减轻GA的不利影响。
②促进雌性花品种果粒增大。
③葡萄无核化。用小于100ppm的GA在花前(约盛花期前10日)浸渍花穗,以抑制授粉受精和促进早熟,用同样浓度在盛花后7~14天进行第二次处理,以促进果粒增大。可获得无核果,并提前成熟。特别注意,品种不同、树势不同、地区不同,处理的浓度不一样,效果也不一样。大面积使用,最好先试验。
④疏松果穗。
(3)细胞分裂素类
目前,已发现十几种天然的细胞分裂素,广泛存在于高等植物中,包括玉米素、玉米素核苷等。人工合成的细胞分裂素有激动素、苄基嘌呤(BA)、四氢化吡喃基苄基腺嘌呤(PBA)等。细胞分裂素在葡萄上的作用如下:
①促进萌芽和营养生长。玉米素100ppm可加速经过低温贮藏的葡萄萌芽。
②促进葡萄花芽分化。
③促进坐果,减少落果。
④对无核白葡萄储藏品质的影响。
(4)乙烯
乙烯在常温下是气体。作为生长调节剂用的是乙烯利。乙烯利在代谢过程中可释放出乙烯。它在葡萄上的作用是:
①促进果实着色和成熟。在浆果开始着色时,用不同浓度(300~1
000
ppm)的乙烯利处理,可增加许多红色品种的花色苷积累。乙烯利促进着色,但不一定增加糖分。
②促进器官的脱落。应用不当可引起落叶、早衰和梢尖脱落,前期应用有疏果作用。
③抑制营养生长。乙烯利可抑制许多品种的过旺生长,有利于植株通风透光和枝条成熟,但必须注意对叶和果的副作用。
(5)脱落酸和生长抑制物质
脱落酸(ABA)广泛存在于植物界中,也可人工合成,如矮壮素(CCC)、比久(B9)、青鲜素(MH)、整形素等。在葡萄上应用较多的是生长延缓剂B9和CCC,对葡萄的主要作用如下:
①抑制新梢生长。对欧亚种葡萄比较明显,喷CCC后,叶片增厚,叶色变深,叶变小,但单位叶面积干重增加。
②促进坐果。
2.应用生长调节剂的注意事项
(1)效果不稳定。同一种生长调节剂的作用与品种、气候、树势等因素有关,也受产品质量、使用方法等因素的影响。因此,使用前必须总结本地的经验,根据实际情况调整使用方法。
(2)使用时期。由于在不同的时期,葡萄生长发育的重点不同,应用生长调节剂,就可能产生不同的、甚至相反的效果。如赤霉素花前处理玫瑰香葡萄,可引起严重落花落果和穗轴扭曲,而花后处理则有促进坐果、使果实无核化和提前成熟等良好效应。因此必须结合当地实际状况,先在本地试验后再应用。严格掌握各种生长调节剂的使用时期。
(3)使用浓度和方法。一种生长调节剂的使用效果往往与浓度过低或过高有关。因此须先在当地试验,再寻求适宜的浓度,以尽量减轻副作用影响。
(4)使用生长调节剂仅是葡萄栽培管理的辅助手段,不能盲目孤立地依赖生长调节剂。修剪不善、缺乏肥水,很难单靠生长调节剂就达到高产优质的目的。只有在加强综合栽培管理技术的基础上,生长调节剂才可收到较好的效果。
生2
我们小组查的资料是关于小麦使用生长调节剂。小麦应用植物生长调节剂,可以调节植株的生长发育,具有控旺促壮、增强抗逆性、增加粒重、提高产量并有利于优质、早熟等多重效果。
(1)矮壮素:对群体大、长势旺的麦田,在拔节初期亩喷0.15%~0.3%矮壮素溶液50~75千克,可有效地抑制节间伸长,使植株矮化,茎基部粗硬,从而防止倒伏;若与2,4D丁酯混用,还可以兼治麦田阔叶杂草。
(2)助壮素:在小麦拔节期,每亩用助壮素15~20毫升,对水50~60千克叶面喷施,可抑制节间伸长,防止后期倒伏,并增产10%~20%。
(3)石油助长剂:石油助长剂是一种植物生长刺激素,主要成分为环烷酸钠。据试验,在小麦扬花至灌浆期,亩喷1
000倍石油助长剂溶液50千克,能防御干热风,增加干粒重,平均增产7.8%。
(4)萘乙酸:在小麦灌浆前,亩喷40
ppm萘乙酸溶液50千克,能增加干粒重。
(5)黄腐酸:黄腐酸又叫抗旱剂1号,是一种能增强作物抗旱性的新型植物生长调节剂。在小麦孕穗期,每亩用抗旱剂一号50克,对水2.5~10千克,充分溶解后作超低量喷雾,可以缩小叶片上气孔的开张角度,提高植株水势,降低蒸腾强度,增强根系活力,延缓叶片衰老,平均增产16.6%。
(6)赤霉素:在小麦拔节期,亩喷40
ppm赤霉素溶液40~50千克,能增加穗粒数,提高干粒重。
(7)烯效唑:烯效唑(代号S3307,商品为5%可湿性粉剂)是一种新型高效植物生长调节剂,其生物活性比多效唑高6~10倍。在小麦上施用,可以防止高密度、高肥水条件下的植株倒伏,并具减少不孕小穗和提高干粒重的作用;据试验,在未遇风、不倒伏的情况下,施用烯效唑的小麦比对照平均增产15.4%。施用方法:在小麦拔节前一周内,亩喷30~40
ppm烯效唑溶液50千克。
(8)植物细胞分裂素:在小麦拔节期或齐穗期,用植物细胞分裂素50克,对水200~300千克,搅匀后按常规方法喷雾,可以促进叶绿素的形成和蛋白质的合成,增强光合作用和抗逆能力,有利于早熟、高产。
(9)苯氧乙酸:在小麦灌浆期,亩喷60
ppm苯氧乙酸溶液25千克,能防御干热风,增加干粒重。
正确合理地使用生长调节剂种植小麦可以获得良好的收益。
生3
我找了一篇生长调节剂对矮牵牛大型穴盘生产。
对不用补光而用植物生长调节剂来促进其成苗的栽培者来说,使用大型穴盘栽培是最好的选择。
大型穴盘规格:72孔或更大。“紫色波浪”和“淡紫色波浪”在50孔的大型穴盘中播种开花整齐。
播种:直接在大型穴盘中播种或先在512孔或406孔穴盘中播种再移栽到大型穴盘。注意:如果直接播种,要遵守发芽需要的条件。
植物生长调节剂:为增加“波浪”系列矮牵牛15厘米盆栽的分枝性,泛美公司使用生长调节剂对其进行调节。盆栽开花时,冠幅达到25~30厘米。处于最佳观赏效果时,盆栽“淡紫色波浪”“粉红色波浪”“玫瑰红色波浪”花团紧簇。
15厘米盆栽:
移栽后7~10天喷施一次3
000~5
000ppm的B9溶液。7天后再用一次。移植后3~4周或冠幅与盆直径齐宽时,喷施5ppmBonzi。在出现可见芽后再用30ppmBonzi喷施以资助。成苗阶段稍微干燥的条件会使“波浪”系列株型更紧凑,可以在植株稍有萎蔫时浇水。如果植株盆栽时过于紧密,通常会更多使用植物生长调节剂。高温或潮湿的栽培环境使更多的应用生长调节剂来促进植株生长成为必要。
师
上面同学利用课下的时间,在网上查的文字都相当得不错,大家可以从中学到一些书本上没有的知识,请大家结合文字以及自己平时所积累的知识,讨论以下几个问题。
师
你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长调节剂?
生
我曾经在书上看过,用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;促进苋、芹菜等的营养生长,增加产量。用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
师
哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利?
生
番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。
师
生产过程中施用植物生长调节剂,会不会影响农产品的品质?
生
植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。例如,适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当,或片面追求短期经济效益,则有可能影响产品品质。例如,用2,4D处理番茄增加坐果后,如果不配合整枝施肥,会出现果实多而小的情况;为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟,其果实品质就不一定好。
师
如果你是水果销售员,面对半青不熟的水果,你认为应当使用乙烯利催熟吗?作为一个消费者,你又怎么看?
生1
我如果是个销售员的话,看到自己的水果还没熟,我肯定会利用催熟剂,这样可以早点把成本收回来,而且一些反季节的水果还可以卖个好价钱。
生2
我不会自己催熟,因为如果弄不好乙烯利的浓度,还有可能会把我的水果催得熟过头,那我不就亏本了嘛。
课堂小结
师
大家说得都非常好,我们学习生物就是为了要在以后的日常生活中能应用它。课下希望大家能多找一些关于植物生长调节剂的资料,把今天学习的知识巩固得更好。
板书设计
第3节
其他植物激素
1.植物的其他激素:赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸
2.植物体内所有激素相互协调,共同发挥作用
3.植物生长调节剂的应用
活动与探究
请学生课下在图书馆或者网络上查阅资料,包括植物生长调节剂的名称,以及它们的生理作用,并填入以下表格。
生长调节剂的名称
生理作用
习题详解
一、基础题(课本P56)
1.解析:因为它是人工合成的物质,属于植物生长调节剂。
答案:D
2.解析:更准确。A过于绝对,植物生命活动的调节是非常复杂的过程,从根本上说是由基因控制的,环境变化也会影响基因的表达,激素调节只是其中的一种调节方式。
答案:B
3.答案:
植物激素种类
主要作用
生长素
促进生长
赤霉素
促进细胞伸长,从而引起植物增高;促进种子萌发和果实成熟
细胞分裂素
促进细胞分裂
脱落酸
抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
促进果实成熟
4.答案:
植物激素在对植物生命活动进行调节时,并不是完全孤立地发挥作用,而是相互作用,形成复杂的调节网络共同调节。例如,在生长素浓度升高时,会促进乙烯的合成。
二、拓展题(课本P56)
1.答案:
这是因为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,这些种子就不会像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.(略)3.2
其他植物激素
一、教材分析
本节是高中生物必修模块3《稳态与环境》第三章第三节的内容,主要内容是其他植物激素的种类和作用、植物生长剂的应用两个方面。而在老教材中是安排在《植物激素的调节》的一个问题,主要是让学生对除生长素以外的植物激素的名称生理作用做一个大概了解。而新教材的目的是帮助学生明确植物激素的种类很多,植物激素之间存在着相互作用,它们共同对植物生命活动进行调节,更好突出植物激素对生命活动进行调节以适应环境这一主题。后面通过介绍植物生长调节剂的应用,很好的帮助学生理解科学、技术、社会这三者之间的关系。
二、教学目标
1、列举其他植物激素。
2、评述植物生长调节剂的应用。
3、尝试利用多种媒体,搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
其他植物激素的种类和作用。
[解决方法]
利用教材中的图,让学生进行图表转换,列出植物激素的种类和作用。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]
植物生长调节剂的应用。
[解决方法]
利用教材中的资料分析,让学生开展说一说活动,引导学生深入认识生物科学和技术的应用。
四、课时安排
1课时。
五、教学方法
直观教学法。
教具准备:
图片资料、课件。
六、学生活动
学生分析图文资料,得出结论。
七、教学程序
(一)明确目标
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
[问题探讨]呈现教材P53木瓜催熟柿子的图,回答课本中的讨论题。
学生阅读教材P53相关内容,了解其他植物激素的存在。
呈现教材P54图,让学生针对图解中的事实,进行图表转换,列出植物激素的种类和作用表。
激素名称
主要合成部位
主要作用
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
各种植物激素生理功能不同,但从生理作用上可分为二类:一类是具有明显促进生长发育的功效。如生长素、赤霉素、细胞分裂素;另一类则主要抑制生长发育,如脱落酸。植物的个体发育受多种激素的调节,不同时期有不同的主要激素起主导的调节作用。多种激素相互协调,共同完成对植物生命活动的调节。例如科学家在对黄化豌豆幼苗切段的研究中发现:生长素促进植物生长主要在于促进细胞纵向伸长,随着生长素浓度不断增高,这种促进细胞纵向生长的功效越强。但当生长素浓度增高到一定程度时,就会促进乙烯的合成。乙烯一方面抑制细胞纵向伸长,同时促进细胞横向扩大。这说明生长素诱导乙烯的合成。在不同时期,两者分别促进细胞纵向伸长和横向扩大,从而协调控制细胞的生长。
激素调节在材的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
[资料分析]评述植物生长调节剂的应用,利用教材信息让学生说一说:“菠萝与乙烯剂,芦苇与赤霉素,啤酒——大麦——赤霉素,残留植物生长调节剂与致癌,法规与植物生长调节剂”。
学生讨论回答教材P55讨论题。
教师总结归纳:
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂。
植物生长调节剂是人工合成的一类化学物质。而植株激素是植物体内天然合成和存在的化学物质。
植物生长调节剂与植物激素对植物的生长发育的调节作用类似。
使用植物生长调节剂应注意的问题:
⑴要综合考虑使用目的、药物效果、药物素性、药物残留、药物价格、施用是否方便等因素。
⑵要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和使用次数等问题。
(三)总结
其他植物激素的种类和作用,激素间的相互作用及植物生长调节剂在生产上的应用。
(四)作业布置
教材P56练习,P58自我检测。
(五)板书设计
第3节
其他植物激素
一、其他植物激素的种类和作用
1、
激素名称
主要合成部位
主要作用
赤霉素
主要是未成熟的种子
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实成熟。
细胞分裂素
主要是根尖
促进细胞分裂
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
乙烯
植物体各部位
促进果实成熟
2、植物激素间相互作用
二、植物生长调节剂的应用
1、概念
2、使用植物生长调节剂应注意的问题课题
第3节其他植物激素
设计教师
时间
课型
新授课
课时
1课时
教学目标
1.列举其他植物激素。2.评述植物生长调节剂的应用。3.尝试利用多种媒体,搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。
重点难点
重点:
其他植物激素的种类和作用。难点:
植物生长调节剂的应用。
教法
实验探究、发现式教学
教具
多媒体
教学过程设计
教材处理
师生活动
第三章
第3节:
其他植物激素引言:
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”(宋·苏轼《格物粗谈·果品》)。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:乙烯在植物体内能发挥什么作用?一、自主学习:其它植物激素的种类和作用1、主要的植物激素有五类:赤霉素、脱落酸、生长素、细胞分裂素和乙烯2、几种植物激素的合成、分布和生理作用(1)赤霉素:赤霉素是在研究水稻恶苗病的过程中发现的。水稻恶苗病是由赤霉菌寄生而引起的,最常见的症状是稻苗徒长,病苗比健苗可以高出1/3。经过研究得知,促进稻苗徒长的物质是赤霉菌分泌的赤霉素。赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。水稻恶苗病病株的茎秆徒长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。赤霉素对于促进矮生性植物茎秆的伸长有特别明显的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它们的株高比一般的株高要矮得多,如果用赤霉素处理这些植物,它们的株高可以与一般的株高相同。用赤霉素处理芹菜,可以使食用的叶柄增加长度。赤霉素还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚收获的马铃薯块茎要有一定的休眠期,在度过休眠期以后,
才能够萌发。如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,
提早用来播种。赤霉素对于种子,
也有解除休眠、促进萌发的作用。(2)、细胞分裂素: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。正常叶片在衰老的过程中,常常发生叶绿素、蛋白质、RNA等的含量降低,叶片变黄,趋于衰老。如果用细胞分裂素进行处理,就能使上述三种物质含量降低的速度变慢。可见,细胞分裂素还有延缓衰老的作用。在蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间。(3)、脱落酸: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。脱落酸是一种生长抑制剂。它能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发,特别是对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。此外,据报刊报道,植物之所以有向光性,不但因为它的背光一侧生长素含量增加,而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素——脱落酸含量增加。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,棉铃在未成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。(4)、乙烯:乙烯是植物体内产生的一种气体激素。它广泛地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。这是因为一个成熟水果放出的乙烯,能够促使全箱水果都迅速成熟。用乙烯处理瓜类植物(如黄瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜类的增产。此外,乙烯还有刺激叶子脱落、抑制茎的伸长等作用。3.促进生长发育类:生长素、细胞分裂素、赤霉素4.抑制生长发育类:脱落酸、乙烯植物激素主要合成部位分布生理作用赤霉素生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖较多存在于植株生长旺盛的部位,如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子调节细胞的伸长、促进蛋白质和RNA的合成,从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长,抑制成熟和衰老等细胞分裂素根、生长中的种子和果实主要分布于进行细胞分裂的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实促进细胞分裂,诱导芽的分化,促进侧芽生长,抑制不定根和侧根形成,延缓叶片的衰老等乙烯成熟中的果实、衰老中的组织、茎节各器官都存在促进细胞扩大,促进果实成熟,促进器官脱落等脱落酸根冠、老叶、茎各器官、组织中都有,将要脱落或休眠的器官和组织中较多,逆境条件下会增多抑制核酸和蛋白质的合成,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长等二、植物激素调节剂的应用1、概念:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物调节剂。2、特点:容易合成、原料广泛、效果稳定二、合作探究、解惑答疑:〖资料分析及讨论〗学生阅读,思考回答,师提示。1.提示:农业生产过程中,使用植物生长调节剂的例子较多,以下是部分例子。用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;促进苋、芹菜等的营养生长,增加产量。用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。2.提示:可根据当地实际情况灵活回答。番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。3.提示:植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。例如,适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当,或片面追求短期经济效益,则有可能影响产品品质。例如,用2,4-D处理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,会出现果实多而小的情况;为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟,其果实品质就不一定好。三、变式训练:1、下列关于植物激素的叙述中,正确的是( D )。①在植物体内含量极少②在植物体内含量很多③由植物体一定部位产生④由专门的器官分泌⑤对植物体新陈代谢和生长发育起重要的调节作用A.①④⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①③⑤2、乙烯和生长素都是重要的植物激素,下列叙述正确的是( D )。A.生长素是植物体内合成的天然化合物,乙烯是体外合成的外源激素B.生长素在植物体内分布广泛,乙烯仅存在于果实中C.生长素有多种生理作用,乙烯的作用只是促进果实成熟D.生长素有促进果实发育的作用,乙烯有促进果实成熟的作用四、总结升华:1、下列关于植物激素的叙述中,不正确的是( D )。A.用赤霉素处理植物,能显著促进茎叶生长B.细胞分裂素可以延长蔬菜的贮藏时间C.脱落酸抑制生长,但能提高植物的抗逆性D.乙烯有催熟果实和延迟开花的作用2、用适宜浓度的生长素溶液处理未开花的蕃茄(体细胞染色体数为24)花蕾,可获得无籽果实,其果肉细胞染色体数目是
(
B
)A.12
B.24
C.36
D.483、在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用。下列各项与植物生长素应用无关的是(
C
)A.培育无籽番茄
B.棉花保蕾、保铃
C.延长种子寿命
D.促进插枝生根4、科学家在对黄化豌豆幼苗切段的研究中发现:生长素促进植物生长主要在于促进细胞纵向伸长,随着生长素浓度不断提高,这种促进细胞纵向伸长的功效越强。但当生长素浓度增高到一定程度时,就会促进乙烯的合成。乙烯一方面抑制细胞纵向伸长。同时促进细胞横向扩大。(如图所示)(1)从上图中说明生长素诱导乙烯的合成。(2)图中①②③分别代表的是促进,抑制,促进作用。(3)在不同时期,两者分别促进细胞纵向伸长和横向扩大,从而协调控制细胞的伸长生长。(4)不同种类的植物激素大都同时存在于同一株植物体内,因此,植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互作用共同调节的。五、当堂测试:1.在一个未成熟的苹果框中放入一个成熟的梨后,苹果很快后成熟,这是由于成熟的梨产生了
(
C
)
A.脱落酸
B.生长素
C.乙烯
D.赤霉素2.下列不是植物生长调节剂的特点的是(
A
)
A.有催化作用
B.容易合成
B.原料广泛
D.效果稳定3.要得到蕃茄的无籽果实,需要将一定浓度的生长素溶液滴在该花的子房上。处理该花的时期和条件是
(
B
)A.花蕾期,不去雄蕊
B.花蕾期,去掉雄蕊C.开花后,不去雄蕊
D.开花后,去掉雄蕊4.除根尖以外,下列各项中还可以合成细胞分裂素的是( D )。A.导管 B.筛管 C.叶片 D.茎尖5.不能够延缓叶片衰老的植物激素是( D )。A.生长素 B.赤霉素 C.细胞分裂素 D.脱落酸6.自然状态下,秋季植物体内含量较多的激素是( C )。A.吲哚乙酸 B.2,4-D C.脱落酸 D.细胞分裂素六、推荐作业:练习册的相关内容
问题导入,引发学生思考学生阅读并完成教师适当补充并讲解小组讨论,合作完成学生自主完成教师讲解加强知识点之间的联系学生自主完成教师适当指导当堂完成教师讲解第3节
其他植物激素
一、教学目标
1.列举其他植物激素。
2.评述植物生长调节剂的应用。
3.尝试利用多种媒体,搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。
二、教学重点和难点
1.教学重点
其他植物激素的种类和作用。
2.教学难点
植物生长调节剂的应用。
三、课时安排
1
四、教学方法
教授法、对话法
五、教学过程
板书设计
教师引导和组织
学生活动
教学意图
以“问题探讨”引入,引起学生的思考并回答,师提示。【提示】说明乙烯至少能起促进果实成熟的作用。
思考回答
引入
一、其它植物激素的种类和作用
〖讲述〗现在将这几类植物激素简要介绍如下。赤霉素
赤霉素是在研究水稻恶苗病的过程中发现的。水稻恶苗病是由赤霉菌寄生而引起的,最常见的症状是稻苗徒长,病苗比健苗可以高出1/3。经过研究得知,促进稻苗徒长的物质是赤霉菌分泌的赤霉素。赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。水稻恶苗病病株的茎秆徒长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。赤霉素对于促进矮生性植物茎秆的伸长有特别明显的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它们的株高比一般的株高要矮得多,如果用赤霉素处理这些植物,它们的株高可以与一般的株高相同。用赤霉素处理芹菜,可以使食用的叶柄增加长度。赤霉素还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚收获的马铃薯块茎要有一定的休眠期,在度过休眠期以后,才能够萌发。如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。赤霉素对于种子,也有解除休眠、促进萌发的作用。细胞分裂素
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。正常叶片在衰老的过程中,常常发生叶绿素、蛋白质、RNA等的含量降低,叶片变黄,趋于衰老。如果用细胞分裂素进行处理,就能使上述三种物质含量降低的速度变慢。可见,细胞分裂素还有延缓衰老的作用。在蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间。乙烯
乙烯是植物体内产生的一种气体激素。它广泛地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。这是因为一个成熟水果放出的乙烯,能够促使全箱水果都迅速成熟。用乙烯处理瓜类植物(如黄瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜类的增产。此外,乙烯还有刺激叶子脱落、抑制茎的伸长等作用。脱落酸
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。脱落酸是一种生长抑制剂。它能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发,特别是对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。此外,据报刊报道,植物之所以有向光性,不但因为它的背光一侧生长素含量增加,而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素——脱落酸含量增加。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,棉铃在未成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。
听讲思考其异同
〖板书〗几种植物激素的合成、分布和生理作用植物激素主要合成部位分布生理作用赤霉素生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖较多存在于植株生长旺盛的部位,如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子调节细胞的伸长、促进蛋白质和RNA的合成,从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长,抑制成熟和衰老等细胞分裂素根、生长中的种子和果实主要分布于进行细胞分裂的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实促进细胞分裂,诱导芽的分化,促进侧芽生长,抑制不定根和侧根形成,延缓叶片的衰老等乙烯成熟中的果实、衰老中的组织、茎节各器官都存在促进细胞扩大,促进果实成熟,促进器官脱落等脱落酸根冠、老叶、茎各器官、组织中都有,将要脱落或休眠的器官和组织中较多,逆境条件下会增多抑制核酸和蛋白质的合成,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长等
〖旁栏思考题〗生思考师提示〖提示〗是的,植物激素自身的合成也是受基因组控制的
〖讲述〗植物的生长发育过程,表现为按部就班地进行着种子的休眠、萌发,根、茎、叶的生长与伸展,生殖器官的发生与发育,种子和果实的形成与成熟等过程。这些生长发育过程,是植物的遗传程序随着季节的变化而启动、按顺序进行的。植物的生长发育过程可以通过激素加以调控。然而,植物的形态建成等过程,并不是某个激素独立进行调节的,而是多种营养代谢生理变化的综合产物。激素自身也是特定条件下的代谢产物,也在陆续地合成、分解。事实上,植物的生长发育既受内部因子的调节,也受外部因子的影响。内部因子主要是化学信使──激素,外部因子包括光、温度、日照长度、重力、化学物质等。这些化学和物理因子通过信号转导,诱导相关基因表达,调控生长发育。除植物激素以外,高等植物体内的信使还有水信使、电信使。近些年的研究表明,电信使在植物界并不仅仅局限于含羞草等植物。植物体内电信使时常以电化学波的形式传递,以快速、通用、效用短暂为特点。在植物体内,它可以和化学信使协作发挥效应。植物体内水势的变化也可作为一种信息,并迅速传递,以调节相关生命活动,适应环境变化。
二、植物激素调节剂的应用植物调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物调节剂。
〖资料分析及讨论〗学生阅读,思考回答,师提示。【提示】1.农业生产过程中,使用植物生长调节剂的例子较多,以下是部分例子。用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;促进苋、芹菜等的营养生长,增加产量。用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。2.可根据当地实际情况灵活回答。番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。3.植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。例如,适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当,或片面追求短期经济效益,则有可能影响产品品质。例如,用2,4-D处理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,会出现果实多而小的情况;为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟,其果实品质就不一定好。
阅读思考
〖小结〗略
〖作业〗练习一、二〖提示〗基础题1.D,因为它是人工合成的物质,属于植物生长调节剂。2.B更准确。A过于绝对,植物生命活动的调节是非常复杂的过程,从根本上说是由基因控制的,环境变化也会影响基因的表达,激素调节只是其中的一种调节方式。3.根据课文内容总结即可,略。4.植物激素在对植物生命活动进行调节时,并不是完全孤立地发挥作用,而是相互作用,形成复杂的调节网络共同调节。例如,在生长素浓度升高时,会促进乙烯的合成。拓展题1.这是因为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,这些种子就不会像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。
思考回答
及时巩固
【自我诊断●基础题1、下列对植物激素的叙述中,不正确的是(
)A、它在植物体内含量极少
B、它对植物生命活动具有调节作用C、它是植物体一定部位产生的
D、它的化学本质是吲哚乙酸2、把成熟的苹果与未成熟的香蕉密封在一起,可促使香蕉成熟,是由于苹果放出了(
)乙烯
B、赤霉素
C、脱落酸
D、细胞分裂素3、植物激素是指(
)A、活细胞合成的微量高效调节物质
B、一定部位合成的微量高效调节物质C、人工合成的植物生长调节剂
D、细胞合成的具有调控代谢功能的物质4、下列关于植物激素的叙述,错误的是(
)A、赤霉素能促进细胞伸长
B、细胞分裂素存在于植物体任何部位C、乙烯是一种气体激素
D、脱落酸能抑制细胞分裂和种子萌发5、细胞分裂素不存在于(
)A、茎尖
B、根尖
C、成熟的果实
D、萌发的种子6、能够延缓叶片衰老的植物激素是(
)生长素
B、赤霉素
C、细胞分裂素
D、脱落酸7、下列除哪种激素外,都能促进植物生长(
)生长素类
B、赤霉素
C、细胞分裂素
D、乙烯8、在植物的生长发育过程中起调节作用的激素是(
)A、生长素
B、赤霉素
C、多种激素
D、乙烯9、植物激素的种类很多,其中发现和研究最早的是
。最早用实验证实该物质确实存在的科学家是
。此外,目前公认的其他4种植物激素是
、
、
、
。●拓展题植物开花受开花激素的影响。如下图所示光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生以及影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,A、D植株分别接受长日照、短日照;B、C植株方框内为受短日照处理的部分。(1)对照实验,A、D可说明该植物属于
(长日照、短日)照植物。根据B、C实验,填写实验报告中的有关内容:测试项目、结果分析、感受光周期的部位(叶、顶端)、接受诱导产生开花激素的部分、(叶、顶端)开花激素作用的部分(叶、顶端)测试项目结果分析感受光周期的部位(叶、顶端)接受诱导产生开花激素的部分(叶、顶端)开花激素作用的部位(叶、顶端)(3)依据以上所有实验得出的结论是
。(4)借鉴“生长素的发现”的科学实验方法。设计一简单的模拟实验,证明B株产生的开花激素可使A株条件下的同种植物开花。第一步:切取一小段B株带叶枝条放置在琼脂块上一段时间。第二步:
。预期结果:
。对照试验:
。预期结果:
。●基础题
1、D
2、A
3、B
4、B
5、C
6、C
7、D
8、C9、生长素
荷兰的温特
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯●拓展题(1)短日
(2)叶
叶
顶端
(3)短日照可诱导菊花的叶产生开花激素,进而影响开花
(4)将长日照植物条件下的菊花枝条切口,再将含开花激素的琼脂块放在切口上
开花
将长日照条件下的另一株菊花枝条切口,再将不含激素的琼脂块放在切口上
不开花
本章小结
自我检测的答案和提示
一、概念检测
1.D。2.B,C,D。
3.D。
二、知识迁移
B,因为果肉细胞由子房壁、胎座等细胞发育而来,染色体数与体细胞一样。
三、技能应用
提示:除了浓度以外,还需要考虑的因素有:适用于哪些庄稼的除草,能除哪些杂草,使用时间,药物毒性及残留,生产日期,有效期,生产者及其他注意事项等。
四、思维拓展
提示:(方框一)赤霉菌产生的物质使水稻患恶苗病,这种物质能促进植株增高;(方框二)不能够证明赤霉素就是植物激素,因为植物激素应该是植物自身产生的调节物质,这时,还没有证明植物自身能合成这种物质。
其他相关资料:1935年,从赤霉菌中分离出赤霉素;1954年,从真菌培养液中提取出赤霉素;1957年,首次报道在高等植物中存在赤霉素;1958年,从连荚豆未成熟的种子中分离得到赤霉素结晶,说明赤霉素是高等植物自身能合成的天然物质。第三章
植物的激素调节
第3节
其他植物激素
教学过程
板书设计
教师引导和组织
学生活动
教学意图
一、其它植物激素的种类和作用
〖讲述〗现在将这几类植物激素简要介绍如下。赤霉素
赤霉素是在研究水稻恶苗病的过程中发现的。水稻恶苗病是由赤霉菌寄生而引起的,最常见的症状是稻苗徒长,病苗比健苗可以高出1/3。经过研究得知,促进稻苗徒长的物质是赤霉菌分泌的赤霉素。赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。水稻恶苗病病株的茎秆徒长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。赤霉素对于促进矮生性植物茎秆的伸长有特别明显的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它们的株高比一般的株高要矮得多,如果用赤霉素处理这些植物,它们的株高可以与一般的株高相同。用赤霉素处理芹菜,可以使食用的叶柄增加长度。赤霉素还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚收获的马铃薯块茎要有一定的休眠期,在度过休眠期以后,才能够萌发。如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。赤霉素对于种子,也有解除休眠、促进萌发的作用。细胞分裂素
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。正常叶片在衰老的过程中,常常发生叶绿素、蛋白质、RNA等的含量降低,叶片变黄,趋于衰老。如果用细胞分裂素进行处理,就能使上述三种物质含量降低的速度变慢。可见,细胞分裂素还有延缓衰老的作用。在蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间。乙烯
乙烯是植物体内产生的一种气体激素。它广泛地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。这是因为一个成熟水果放出的乙烯,能够促使全箱水果都迅速成熟。用乙烯处理瓜类植物(如黄瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜类的增产。此外,乙烯还有刺激叶子脱落、抑制茎的伸长等作用。脱落酸
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。脱落酸是一种生长抑制剂。它能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发,特别是对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。此外,据报刊报道,植物之所以有向光性,不但因为它的背光一侧生长素含量增加,而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素——脱落酸含量增加。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,棉铃在未成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。
听讲思考其异同
激发学生兴趣
〖板书〗几种植物激素的合成、分布和生理作用植物激素主要合成部位分布生理作用赤霉素生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖较多存在于植株生长旺盛的部位,如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子调节细胞的伸长、促进蛋白质和RNA的合成,从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长,抑制成熟和衰老等细胞分裂素根、生长中的种子和果实主要分布于进行细胞分裂的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实促进细胞分裂,诱导芽的分化,促进侧芽生长,抑制不定根和侧根形成,延缓叶片的衰老等乙烯成熟中的果实、衰老中的组织、茎节各器官都存在促进细胞扩大,促进果实成熟,促进器官脱落等脱落酸根冠、老叶、茎各器官、组织中都有,将要脱落或休眠的器官和组织中较多,逆境条件下会增多抑制核酸和蛋白质的合成,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长等
〖旁栏思考题〗生思考师提示〖提示〗是的,植物激素自身的合成也是受基因组控制的
〖讲述〗植物的生长发育过程,表现为按部就班地进行着种子的休眠、萌发,根、茎、叶的生长与伸展,生殖器官的发生与发育,种子和果实的形成与成熟等过程。这些生长发育过程,是植物的遗传程序随着季节的变化而启动、按顺序进行的。植物的生长发育过程可以通过激素加以调控。然而,植物的形态建成等过程,并不是某个激素独立进行调节的,而是多种营养代谢生理变化的综合产物。激素自身也是特定条件下的代谢产物,也在陆续地合成、分解。事实上,植物的生长发育既受内部因子的调节,也受外部因子的影响。内部因子主要是化学信使──激素,外部因子包括光、温度、日照长度、重力、化学物质等。这些化学和物理因子通过信号转导,诱导相关基因表达,调控生长发育。除植物激素以外,高等植物体内的信使还有水信使、电信使。近些年的研究表明,电信使在植物界并不仅仅局限于含羞草等植物。植物体内电信使时常以电化学波的形式传递,以快速、通用、效用短暂为特点。在植物体内,它可以和化学信使协作发挥效应。植物体内水势的变化也可作为一种信息,并迅速传递,以调节相关生命活动,适应环境变化。
二、植物激素调节剂的应用植物调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物调节剂。
〖资料分析及讨论〗学生阅读,思考回答,师提示。【提示】1.农业生产过程中,使用植物生长调节剂的例子较多,以下是部分例子。用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;促进苋、芹菜等的营养生长,增加产量。用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。2.可根据当地实际情况灵活回答。番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。3.植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。例如,适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当,或片面追求短期经济效益,则有可能影响产品品质。例如,用2,4-D处理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,会出现果实多而小的情况;为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟,其果实品质就不一定好。
阅读思考
补充总结
〖小结〗略
八、板书设计
第三章
植物的激素调节
第3节
其他植物激素
一、其它植物激素的种类和作用
植物激素
主要合成部位
分布
生理作用
赤霉素
生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖
较多存在于植株生长旺盛的部位,如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子
调节细胞的伸长、促进蛋白质和RNA的合成,从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长,抑制成熟和衰老等
细胞分裂素
根、生长中的种子和果实
主要分布于进行细胞分裂的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实
促进细胞分裂,诱导芽的分化,促进侧芽生长,抑制不定根和侧根形成,延缓叶片的衰老等
乙烯
成熟中的果实、衰老中的组织、茎节
各器官都存在
促进细胞扩大,促进果实成熟,促进器官脱落等
脱落酸
根冠、老叶、茎
各器官、组织中都有,将要脱落或休眠的器官和组织中较多,逆境条件下会增多
抑制核酸和蛋白质的合成,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长等
二、植物激素调节剂的应用
植物调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物调节剂。
自我诊断
●基础题
1、下列对植物激素的叙述中,不正确的是(
)
A、它在植物体内含量极少
B、它对植物生命活动具有调节作用
C、它是植物体一定部位产生的
D、它的化学本质是吲哚乙酸
2、把成熟的苹果与未成熟的香蕉密封在一起,可促使香蕉成熟,是由于苹果放出了(
)
A、乙烯
B、赤霉素
C、脱落酸
D、细胞分裂素
3、植物激素是指(
)
A、活细胞合成的微量高效调节物质
B、一定部位合成的微量高效调节物质
C、人工合成的植物生长调节剂
D、细胞合成的具有调控代谢功能的物质
4、下列关于植物激素的叙述,错误的是(
)
A、赤霉素能促进细胞伸长
B、细胞分裂素存在于植物体任何部位
C、乙烯是一种气体激素
D、脱落酸能抑制细胞分裂和种子萌发
5、细胞分裂素不存在于(
)
A、茎尖
B、根尖
C、成熟的果实
D、萌发的种子
6、能够延缓叶片衰老的植物激素是(
)
A、生长素
B、赤霉素
C、细胞分裂素
D、脱落酸
7、下列除哪种激素外,都能促进植物生长(
)
A、生长素类
B、赤霉素
C、细胞分裂素
D、乙烯
8、在植物的生长发育过程中起调节作用的激素是(
)
A、生长素
B、赤霉素
C、多种激素
D、乙烯
9、植物激素的种类很多,其中发现和研究最早的是
。最早用实验证实该物质确实存在的科学家是
。此外,目前公认的其他4种植物激素是
、
、
、
。
●拓展题
植物开花受开花激素的影响。如下图所示光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生以及影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,A、D植株分别接受长日照、短日照;B、C植株方框内为受短日照处理的部分。
(1)对照实验,A、D可说明该植物属于
(长日照、短日)照植物。
根据B、C实验,填写实验报告中的有关内容:测试项目、结果分析、感受光周期的部位(叶、顶端)、接受诱导产生开花激素的部分、(叶、顶端)开花激素作用的部分(叶、顶端)
测试项目
结果分析
感受光周期的部位(叶、顶端)
接受诱导产生开花激素的部分(叶、顶端)
开花激素作用的部位(叶、顶端)
(3)依据以上所有实验得出的结论是
。
(4)借鉴“生长素的发现”的科学实验方法。设计一简单的模拟实验,证明B株产生的开花激素可使A株条件下的同种植物开花。
第一步:切取一小段B株带叶枝条放置在琼脂块上一段时间。
第二步:
。
预期结果:
。
对照试验:
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预期结果:
。
●基础题
1、D
2、A
3、B
4、B
5、C
6、C
7、D
8、C
9、生长素
荷兰的温特
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
●拓展题(1)短日
(2)叶
叶
顶端
(3)短日照可诱导菊花的叶产生开花激素,进而影响开花
(4)将长日照植物条件下的菊花枝条切口,再将含开花激素的琼脂块放在切口上
开花
将长日照条件下的另一株菊花枝条切口,再将不含激素的琼脂块放在切口上
不开花