5.2 其他植物激素-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

問題探討

在我國宋元時(shí)期某著作中寫道：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜兩三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味?！边@種“氣”究竟是什么呢？人們一直不明白。到20世紀(jì)60年代，氣相層析技術(shù)的應(yīng)用使人們終于弄清楚，是成熟果實(shí)釋放出的乙烯促進(jìn)了其他果實(shí)的成熟。1.乙烯在植物體內(nèi)能發(fā)揮什么作用？

乙烯至少能起促進(jìn)果實(shí)成熟的作用。2.在發(fā)揮作用時(shí)，乙烯的作用方式和生長素的有什么相似之處？

都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸或擴(kuò)散至作用部位，微量的物質(zhì)就可以產(chǎn)生顯著的影響。第五章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)5.2其他植物激素

除生長素外，植物體內(nèi)還有哪些植物激素？各種植物激素之間存在什么樣的相互作用？本節(jié)聚焦這類由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。植物激素細(xì)胞分裂素類（cytokinins，CTK）赤霉素類（gibberellins，赤霉素都是酸性的，一般縮寫為GA）脫落酸（abscisicacid，ABA）生長素類乙烯（ethylene，氣體）這五大類植物激素在植物生命活動(dòng)中是如何發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的?溫故知新【植物激素】（1）發(fā)現(xiàn)史1.赤霉素1926年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水稻感染了赤霉菌后，會(huì)出現(xiàn)植株瘋長的現(xiàn)象，形成“惡苗病”。資料1：赤霉菌可以引起水稻惡苗病。一、其他植物激素的種類和作用正常植株惡苗病植株說明：將赤霉菌培養(yǎng)基的濾液噴施到水稻幼苗上，也出現(xiàn)惡苗病的癥狀。資料2：說明：引起水稻惡苗病的直接原因不是由赤霉菌引起的，而很可能是由赤霉菌分泌的某種物質(zhì)引起的。（1）發(fā)現(xiàn)史1.赤霉素1935年，科學(xué)家從赤霉菌培養(yǎng)基的濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質(zhì)，稱之為赤霉素（簡稱GA）。資料3：否，因?yàn)橹参锛に厥怯芍参矬w內(nèi)自身合成的。一、其他植物激素的種類和作用到20世紀(jì)50年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)被子植物體內(nèi)存在赤霉素。科學(xué)家進(jìn)一步研究，不但發(fā)現(xiàn)赤霉素在植物中普遍存在，而且知道了植物體內(nèi)的赤霉素包括許多種。資料4：此時(shí)是否可以得出結(jié)論：該赤霉素是植物激素?結(jié)論：赤霉素是植物激素，而且赤霉素種類多，是一類物質(zhì)。噴施赤霉素植株（A）與對照（B）AB1.赤霉素一、其他植物激素的種類和作用（2）合成部位：（3）主要作用：幼芽、幼根和未成熟的種子。①促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起植株增高；②促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化；③促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，人們常用赤霉素打破馬鈴薯、人參等植物種子的休眠。④解除種子、塊莖休眠。一、其他植物激素的種類和作用2.細(xì)胞分裂素（2）合成部位：（3）主要作用：主要是根尖。①促進(jìn)細(xì)胞分裂;②促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成。（1）比較曲線_________可知頂芽對側(cè)芽的生長有抑制作用。（2）比較曲線___________可知頂芽產(chǎn)生的生長素抑制了側(cè)芽的生長。1、41、2、4（3）比較曲線1、3、4可知_________________________________________________細(xì)胞分裂素能解除頂芽對側(cè)芽生長的抑制作用（3）比較曲線4、5可知赤霉素能明顯促進(jìn)_____________側(cè)芽生長一、其他植物激素的種類和作用3.乙烯（1）合成部位：（2）主要作用：植物體各個(gè)部位①促進(jìn)果實(shí)成熟;②促進(jìn)開花;③促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落。發(fā)育：子房→果實(shí)，長大；成熟：澀果→熟果，含糖量、口味等變化【辨析】果實(shí)的發(fā)育和成熟過程有什么不同?脫落酸在高溫下易降解。據(jù)此,請解釋“小麥、玉米即將成熟時(shí),若遇干熱后再遇大雨的天氣,種子將易在穗上發(fā)芽”的原因。一、其他植物激素的種類和作用4.脫落酸（1）合成部位：（3）主要作用：根冠、萎蔫的葉片等①抑制細(xì)胞分裂;②促進(jìn)氣孔關(guān)閉;③促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落;④維持種子休眠。（2）分布:將要脫落的器官和組織中含量多。

由于高溫條件下脫落酸降解，脫落酸抑制種子萌發(fā)的作用解除，同時(shí)大雨天氣提供了充足的水分，所以種子容易在穗上發(fā)芽。促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂，促進(jìn)花粉管生長、種子萌發(fā)等。一、其他植物激素的種類和作用

5.第六類植物激素——油菜素內(nèi)酯主要作用：

植物激素在植物體內(nèi)的含量雖然微少，但是在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育上的作用卻非常重要。一般來說，植物激素對植物生長發(fā)育的調(diào)控，是通過調(diào)控細(xì)胞分裂、細(xì)胞伸長、細(xì)胞分化和細(xì)胞死亡等方式實(shí)現(xiàn)的?？焖儆洃浉骷に氐淖饔?，回答：促進(jìn)細(xì)胞伸長的激素？促進(jìn)細(xì)胞分裂的激素？抑制細(xì)胞分裂的激素？誘導(dǎo)細(xì)胞分化的激素？促進(jìn)種子萌發(fā)，打破種子休眠的激素？抑制種子萌發(fā)，維持種子休眠的激素？促進(jìn)開花的激素？促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的激素？促進(jìn)果實(shí)成熟的激素？促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落的激素？促進(jìn)氣孔關(guān)閉的激素？赤霉素、生長素細(xì)胞分裂素、生長素、赤霉素、油菜素內(nèi)酯脫落酸細(xì)胞分裂素、生長素、赤霉素赤霉素、油菜素內(nèi)酯脫落酸赤霉素、乙烯生長素、赤霉素乙烯乙烯、脫落酸脫落酸不同植物激素作用的相關(guān)性思考·討論1.赤霉素與生長素的主要生理作用有什么相似之處？又有哪些不同？相同點(diǎn)：赤霉素和生長素都能促進(jìn)細(xì)胞伸長，誘導(dǎo)細(xì)胞分化，影響花、果實(shí)發(fā)育等作用。不同點(diǎn)：赤霉素促進(jìn)種子萌發(fā)，生長素不能。2.脫落酸與生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素的生理作用有什么不同？3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么關(guān)系？脫落酸對生長發(fā)育表現(xiàn)出“抑制”，而其它激素表現(xiàn)出“促進(jìn)”赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“對抗”關(guān)系。1、在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，某一種激素的含量會(huì)發(fā)生變化。二、植物激素間的相互作用開花后天數(shù)/d花瓣脫落果實(shí)膨大果實(shí)形成果實(shí)逐漸成熟果實(shí)完全成熟乙烯相對含量圖5-10草莓果實(shí)發(fā)育和成熟過程中乙烯含量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)例1：生長素和細(xì)胞分裂素的關(guān)系

資料1：在實(shí)驗(yàn)條件下，離體的植物細(xì)胞，在只有生長素（IAA）的條件下，會(huì)形成大量多核細(xì)胞。

如果同時(shí)存在細(xì)胞分裂素（CTK），IAA就能促進(jìn)細(xì)胞迅速分裂。_________和_____________在細(xì)胞分裂起________作用生長素細(xì)胞分裂素協(xié)同二、植物激素間的相互作用IAA和CTK如何調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂？有什么關(guān)系？資料2：生長素和赤霉素對離體莖切段的作用實(shí)例2：生長素和赤霉素的關(guān)系生長素赤霉素色氨酸合成氧化產(chǎn)物分解促進(jìn)抑制細(xì)胞伸長赤霉素與生長素協(xié)同作用，促進(jìn)細(xì)胞縱向伸長，促進(jìn)生長。二、植物激素間的相互作用資料2:

赤霉素處理馬鈴薯，可促進(jìn)其發(fā)芽。所謂胎萌現(xiàn)象，是指種子在脫離母體前就開始萌發(fā)的現(xiàn)象，脫落酸（ABA）合成缺陷型突變體經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)胎萌現(xiàn)象，而外源ABA可抑制胎萌現(xiàn)象。清水處理赤霉素溶液處理ABA合成缺陷突變體玉米的果穗實(shí)例2：脫落酸和赤霉素的關(guān)系赤霉素可以打破種子休眠；脫落酸可促進(jìn)并維持種子休眠。二者之間作用效果相反。二、植物激素間的相互作用實(shí)例3：生長素（IAA）和乙烯（ETH）的關(guān)系生長素濃度低生長素濃度高乙烯增多細(xì)胞伸長生長細(xì)胞橫向擴(kuò)大促進(jìn)促進(jìn)促進(jìn)抑制低濃度的生長素促進(jìn)細(xì)胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時(shí)，就會(huì)促進(jìn)切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素促進(jìn)切段細(xì)胞伸長的作用。二、植物激素間的相互作用2、各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。例1：生長素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂，二者協(xié)調(diào)促進(jìn)細(xì)胞分裂的完成。例2：在調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的過程中，赤霉素促進(jìn)萌發(fā)，脫落酸抑制萌發(fā)。例3：當(dāng)生長素濃度升高到一定值時(shí)，就會(huì)促進(jìn)乙烯的合成；乙烯含量的升高，反過來會(huì)抑制生長素的作用。協(xié)同作用拮抗作用不同激素在代謝上還存在著相互作用二、植物激素間的相互作用GA可以促進(jìn)種子萌發(fā)，種子萌發(fā)過程中起決定性作用的是GA的絕對含量嗎？

資料4:

擬南芥赤霉素（GA）缺陷型突變體的種子GA含量極低，在缺乏外源GA的培養(yǎng)基上是不能發(fā)芽的。若誘變處理，篩選出能夠發(fā)芽的突變株。發(fā)現(xiàn)不是能合成GA的回復(fù)突變株，而是ABA缺陷型突變株。檢測發(fā)現(xiàn)這種雙突變株種子內(nèi)兩種激素的絕對水平都極低。只是脫落酸（ABA）與赤霉素（GA）的比值與野生型相同。二、植物激素間的相互作用3、種子萌發(fā)過程中多種激素相互作用、共同調(diào)節(jié)；且起決定作用的不是激素絕對量，而是不同激素的相對含量（激素比值）。

還有很多類似的現(xiàn)象，比如：1.脫落酸與赤霉素的比值較高有利于黃瓜形成雌花，反之有利于形成雄花；生長素/細(xì)胞分裂素適中→促進(jìn)愈傷組織的形成。生長素<細(xì)胞分裂素→利于芽的分化生長素>細(xì)胞分裂素→利于根的分化左為雄花，右為雌花2.在植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值較高有利于根的分化，反之有利于芽的分化。獼猴桃果實(shí)發(fā)育和成熟過程中激素的動(dòng)態(tài)變化二、植物激素間的相互作用4、在調(diào)節(jié)過程中，不同激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定順序性?？傊?，植物的生長、發(fā)育，是由多種激素相互作用形成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的。二、植物激素間的相互作用4、在調(diào)節(jié)過程中，不同激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定順序性。3、種子萌發(fā)過程中多種激素相互作用、共同調(diào)節(jié)；且起決定作用的不是激素絕對量，而是不同激素的相對含量（激素比值）。2、各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。1、在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，某種激素的含量會(huì)發(fā)生變化。協(xié)同作用激素促進(jìn)植物生長細(xì)胞分裂素、生長素、赤霉素誘導(dǎo)愈傷組織分化成根或芽生長素、細(xì)胞分裂素延緩葉片衰老生長素、細(xì)胞分裂素促進(jìn)果實(shí)坐果和生長生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素拮抗作用起促進(jìn)作用的激素起抑制作用的激素器官脫落脫落酸、乙烯生長素、細(xì)胞分裂素種子發(fā)芽赤霉素脫落酸葉片衰老脫落酸生長素、細(xì)胞分裂素氣孔張開細(xì)胞分裂素脫落酸二、植物激素間的相互作用1.將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸（ABA）含量增高，葉片氣孔開度減小，回答下列問題。（1）經(jīng)干旱處理后，該植物根細(xì)胞的吸水能力________。（2）與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)_______，出現(xiàn)這種變化的主要原因是__________________________________________。增強(qiáng)降低氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少（3