资源简介

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本章概述
5.1植物生长素
5.4环境因素参与调节植物的生命活动
5.3植物生长调节剂的应用
第五章
植物生命活动调节
5.2其他植物激素
应用
唤醒沉睡的种子，调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝，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
第2节 其他植物激素
视频：甜柿催熟法
问题探讨
——苏轼《格物粗谈》
问题探讨
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？
至少能促进果实成熟
2.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，微量物质就可产生显著影响。
生活小窍门：我们会将买来的硬邦邦的猕猴桃与香蕉放在一起，很快猕猴桃就软软的，酸甜可口，这个过程是利用了香蕉产生的乙烯。
一、其他植物激素的种类和作用
植物激素的种类
1.生长素
2.细胞分裂素
3.赤霉素
4.脱落酸
5.乙烯
6.油菜素内酯
这些植物激素是如何被发现的呢？
赤霉菌
正常
病株往往比正常植株高50%以上
病株结实率大大降低
恶苗病
时间：1926年
一、其他植物激素的种类和作用
1. 赤霉素（GA）① 发现历程
滤液
水稻幼苗
恶苗病
水稻感染赤霉菌后出现疯长现象的可能原因有哪些？
(1)赤霉菌本身引起的。
(2)赤霉菌产生某种化学物质引起的。
一、其他植物激素的种类和作用
1. 赤霉素（GA）① 发现历程
1935年，科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，命名为赤霉素（简称GA）。
【思考】这就可以说明赤霉素是一种植物激素了吗？
还不能确定
因为植物激素必须由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
1. 赤霉素（GA）① 发现历程
一、其他植物激素的种类和作用
20世纪50年（1958）
科学家发现被子植物红花菜豆体内存在赤霉素，并从未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。
后进一步研究，不但发现赤霉素在植物中普遍存在，且知道了赤霉素包括许多种。
幼芽
幼根
未成熟的种子
1. 赤霉素（GA）
一、其他植物激素的种类和作用
②合成部位：
种子中赤霉素主要来自胚，可促进种子等休眠体萌发。小麦种子胚乳中储存大量淀粉，水解后可为胚萌发提供充足能源物质。
1. 赤霉素（GA）
一、其他植物激素的种类和作用
③主要作用：
a.促进细胞伸长，从而引起植株增高；
b.促进细胞分裂与分化；
c.促进种子萌发、开花和果实发育。
刚收获的马铃薯块茎经一段休眠期后才能萌发，播种时最好用哪种激素处理可以解除休眠？
赤霉素
→可以解除休眠、促进种子萌发
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。
用清水浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。
用赤霉素溶液浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。
放入种子6h后，用I2-KI溶液冲洗平板。
问题：请分析并解释实验现象，推测赤霉素是如何促进种子萌发的？
赤霉素可以诱导胚产生淀粉酶，淀粉酶促进淀粉分解，为胚的萌发提供充足的能源物质，从而促进了种子的萌发。
1. 赤霉素（GA）
一、其他植物激素的种类和作用
④作用机理
1964年，美国科学家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，英国科学家也从槭树将要脱落的叶子中，提取出有一种促进芽休眠的激素，命名为休眠素。
1965年确定其化学结构，二者是同物质，称为脱落酸(ABA)
2. 脱落酸（ABA）
一、其他植物激素的种类和作用
萎蔫的叶片
①合成部位：
（生长抑制剂）
成熟区
伸长区
根冠
分生区
2. 脱落酸（ABA）
一、其他植物激素的种类和作用
②主要作用：
抑制
减少了在干旱胁迫条件下水分流失。
a.抑制细胞分裂；
b.促进气孔关闭；
3. 脱落酸（ABA）
一、其他植物激素的种类和作用
②主要作用：
a.抑制细胞分裂；
b.促进气孔关闭；
c.促进叶和果实的衰老和脱落；
d.维持种子休眠。
联系实际
脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽
（研究表明：脱落酸在高温条件下容易降解）
自然界中存在这样一种现象：小麦，玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间干热之后，又遇大雨天气，种子就容易在穗上发芽，尝试解释现象。
持续一段时间高温，使种子中脱落酸降解。没脱落酸就不会和其他种子那样休眠;
然后，大雨天气又给穗上种子提供萌发所需要水分，于是种子就会不适时地萌发。
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？
脱落酸是最重要的生长抑制剂，能维持种子休眠，抑制发芽；脱落酸被洗掉，解除其抑制作用后种子才能发芽。
联系生活
叶的离去，是风的追求，还是树的不挽留？
树说：先是脱落酸
后是乙烯！
3. 乙烯（ETH）
一、其他植物激素的种类和作用
①合成部位：
植物体各个部位
: 常温下为气体（唯一）
3. 乙烯（ETH）
一、其他植物激素的种类和作用
: 常温下为气体（唯一）
②主要作用：
a.促进果实成熟；
→生长素/赤霉素：促进果实发育
b.促进开花；
c.促进叶、花、果实脱落。
思考：乙烯既能促进开花，又能促进花的脱落，说法矛盾吗？为什么？
不矛盾，因为乙烯在不同发育阶段所起的作用不同。在开花前促进开花，在开花后抑制开花
联系实际
促进果实发育和促进果实成熟有什么区别
4. 细胞分裂素（CTK）
一、其他植物激素的种类和作用
①合成部位：
根冠
分生区
伸长区
成熟区
合成部位
主要是根尖
4. 细胞分裂素（CTK）
一、其他植物激素的种类和作用
②主要作用：
a.促进细胞分裂；
b.促进芽的分化、侧枝发育;
c.促进叶绿素合成,延缓叶片衰老（蔬菜保鲜）
d.促进气孔开放
5. 油菜素内酯（BR）
一、其他植物激素的种类和作用
除了发现的五类植物激素，植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。
——第六类植物激素
其中油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素
①合成部位：
花粉、根和未成熟的种子等
②主要作用：
a.促进茎、叶细胞的扩展和分裂；
b.促进花粉管生长、种子萌发等。
花粉管
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
各种植物激素的合成部位及生理作用
幼芽、幼根、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、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。
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、叶绿素合成。
①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；
③促进叶和果实衰老和脱落；④维持种子休眠
①促进果实成熟；②促进开花；
③促进叶、花、果实脱落；
油菜素内酯
花粉、未成熟的种子和根
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
主要作用
连线其他植物激素的合成部位及主要作用
合成部位
激素名称
①根冠、萎蔫叶片
②未成熟种子、幼根和幼芽
③各个部位
④主要是根尖
A.赤霉素
B.细胞分
裂素
C.脱落酸
D.乙烯
e.促进细胞分裂，促进芽的
分化，侧枝发育，叶绿素合成
f.促进果实成熟，开花，
促进叶，花果实脱落
g.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（抑止休眠），开花和果实发育
h.促进叶和果实的衰老和脱落，抑止细胞分裂，促进气孔关闭，维持种子休眠（抑止萌发）
1. 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）。
【相关信息】在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. 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。
你知道对应的激素吗？
①促进细胞伸长的激素有： 。
②促进细胞分裂的激素： 。
③抑制细胞分裂的激素： 。
④诱导细胞分化的激素： 。
⑤促进种子萌发，打破种子休眠的激素： 。
⑥抑制种子萌发，维持种子休眠的激素： 。
⑦促进开花的激素： 。
⑧促进果实发育的激素： 。
⑨促进果实成熟的激素： 。
⑩促进叶、花、果实脱落的激素： 。
促进气孔关闭的激素： 。
赤霉素、生长素
细胞分裂素、生长素、赤霉素
脱落酸
细胞分裂素、生长素、赤霉素
赤霉素
脱落酸
赤霉素、乙烯
生长素、赤霉素
乙烯
乙烯、脱落酸
脱落酸
总结
植物激素的种类和作用
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？
3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系？
可能存在“对抗”关系。
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？
都能促进细胞伸长、诱导细胞分化，影响花、果实发育等。
赤霉素可以促进种子萌发的作用，而生长素没有。
脱落酸对生长发育表现出“抑制”，而其它激素表现出“促进”。
根据图5-9提供的信息，分析以下问题：
二、植物激素间的相互作用
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
结论一：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。
思考·讨论
动态变化的原因是什么？
高，促进开花
较高，促进花瓣脱落，有利于雌蕊膨大发育果实
低，有利于果实发育
高，促进果实成熟和脱落
协同
生长素
促进
促进
核分裂
质分裂
细胞分裂
促进
细胞分裂素
脱落酸
赤霉素
相抗衡
脱落酸
抑制
促进
种子萌发
赤霉素
二、植物激素间的相互作用
结论二：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地生长发育和对环境的适应。
细胞分裂
植物生长
果实发育
生长素、细胞分裂素
种子萌发
果实成熟
油菜素内酯、细胞分裂素、赤霉素
生长素、赤霉素
乙烯、脱落酸
生长素、细胞分裂素、赤霉素
细胞分裂
细胞伸长
脱落酸、细胞分裂素
器官脱落
脱落酸、赤霉素
生长素、脱落酸
乙烯、脱落酸
生长素、乙烯
种子萌发
性别分化
协同作用
相抗衡作用
二、植物激素间的相互作用
二、植物激素间的相互作用
代谢关系
赤霉素与生长素
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。
赤霉素
色氨酸
生长素
细胞伸长
促进
合成
分解
氧化产物
二、植物激素间的相互作用
果实生长发育：
生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯合成；乙烯含量升高，反过来抑制生长素作用。
生长素浓度低
细胞伸长生长
生长素浓度高
乙烯含量增加
促进
促进
抑制
抑制
促进
成熟
可知不同激素在代谢上还存在着相互作用。（协同作用、相抗衡作用、反馈作用）
黄瓜茎端
脱落酸
赤霉素
较高→利于分化形成雌花
较低→利于分化形成雄花
植物组织培养
生长素
细胞分裂素
较高→利于分化形成根
较低→利于分化形成芽
雌花
雄花
二、植物激素间的相互作用
赤高非雌高
生根分芽
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。
结论四：植物生长发育过程中，不同激素调节还表现出一定顺序性。
二、植物激素间的相互作用
根本原因是？
根本原因：基因适时选择性表达的结果
（基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果）
在猕猴桃果实发育过程中，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。
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
开花后天数/d
花瓣脱落
果实发育
果实衰老、脱落
果实成熟
细胞
分裂
细胞
伸长
请根据相关激素的功能将该过程划分为四个阶段。若有乙烯，峰值应在？
果实的细胞分裂过程中哪些激素在起作用？
在细胞伸长过程中占主导作用的激素有哪些？
在果实成熟过程中明显升高的激素有哪些？
细胞分裂素、生长素、赤霉素等。
生长素和赤霉素。
乙烯和脱落酸。
合作探究
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
开花后天数/d
花瓣脱落
果实发育
果实衰老、脱落
果实成熟
细胞
分裂
细胞
伸长
由上述各种激素变化能得出什么结论？
激素的含量不是恒定不变的；
多种激素相互作用形成调节网络，共同调控植物的生长发育；
在植物生长发育过程中，不同种激素的调节往往会表现出一定的顺序性。
生长素
赤霉素
乙烯
协 同
促进
细胞分裂
细胞伸长
果实成熟
器官脱落
细胞分裂素
脱落酸
抗衡
促进
促进
抑制
抑制
促进
植物的生长发育由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
归·纳
相抗衡关系
归·纳
1．细胞分裂素在果实生长中起促进作用。(选择性必修1 P97图5 9)(　　)
2．乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用。(选择性必修1 P97图5 9)(　　)
3．果实生长发育和成熟受多种激素调节，其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。(选择性必修1 P97图5 9)(　　)
4．生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长。(选择性必修1 P98正文)(　　)
易错辨析
×
√
×
×
乙烯促进果实成熟
抑制细胞分裂
抑制茎段细胞伸长
　考点训练　
1.经研究证实，DELLA蛋白通过阻遏某些基因的转录从而抑制植物生长发育，而赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果。下列叙述不合理的是（ ）
A.植物合成赤霉素的部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
B.植物生长—代谢的平衡根本上是受到体内基因调控的结果
C.赤霉素通过抑制DELLA蛋白基因的表达解除其阻遏效果
D.DELLA蛋白分子上可能存在具有不同生物学功能的区域
赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果，所以赤霉素不能抑制DELLA蛋白基因的表达
　考点训练　
2.下图为某种植物种子发育过程和种子萌发过程中内源激素、种子含水量以及营养物质积累量的变化。据图分析,在种子发育过程中有关植物激素作用的叙述,错误的是(　　)
A.种子发育期CK主要作用是促进细胞分裂
B.种子发育期IAA可能参与有机物向籽粒的运输与积累
C.种子萌发期GA可以调节淀粉酶基因的表达,促进种子萌发
D.ABA促进种子贮藏蛋白基因的表达,促进种子脱水干燥有利于萌发
根据题图可知,图中种子发育期首先出现的是CK,细胞分裂素具有促进细胞分裂的作用
种子发育期其次出现的是GA和IAA,该阶段营养物质不断积累,说明GA和IAA参与有机物向籽粒的运输与积累
种子萌发期GA可以调节淀粉酶基因的表达,淀粉酶能够催化淀粉的水解,从而促进种子萌发
ABA促进种子贮藏蛋白的基因表达,并促进种子的脱水干燥,有利于种子的休眠,而促进种子萌发的是GA
　考点训练　
下列叙述正确的是( )
A.物质甲、乙的生理作用相反
B.物质乙在影响株高方面与赤霉素具有相抗衡的作用
C.物质乙可提高单个叶片的叶绿素总量
D.物质乙对植物光合作用的促进效果更为显著
处理 植株测定结果 叶片测定结果 株高(cm) 茎叶干重(g/株) 单叶面积(cm2) 叶绿素含量(mg/cm2)
蒸馏水 55.3 85.6 108.4 1.05
甲 68.2 119.5 120.6 1.12
乙 43.8 90.4 88.2 1.13
3.用蒸馏水和适宜浓度的甲、乙两种生长调节物质，分别对3组高矮、粗细等生理状况一致的杨树幼苗进行喷涂处理，2个月后的测定结果如表所示。
物质甲和乙都可以促进叶绿素含量增加，茎叶干重增加
赤霉素通过促进细胞伸长从而促进植株长高，但物质乙抑制了植株长高，两者有相抗衡的作用
物质乙可提高叶片中叶绿素的含量，但不是单个叶片的叶绿素含量
从表格中的茎叶干重这个指标可以看出，物质甲对植物光合作用的促进效果更为显著。
　高考真题演练
4.（2024·重庆·高考真题）为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用，研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理，一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化，然后切取枝条，检测各部位乙烯的量。题图，为其处理方式和结果的示意图（切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多）。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A．由切口处乙烯的积累，可推测机械伤害加速乙烯合成
B．由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少，可推测IAA抑制乙烯合成
C．乙烯处理使成熟叶向下弯曲，可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D．去除乙烯合成后成熟叶角度恢复，可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
处理32h后的颜色加深，这说明处理32h后切口处乙烯的积累加剧，由此可推测机械伤害加速乙烯合成
由图可知，幼叶发育成熟过程中颜色加深，由此说明幼叶发育成熟过程中乙烯量增多
乙烯处理后，可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞，导致叶柄上侧重量多于下侧，从而导致成熟叶向下弯曲
去除乙烯合成后，可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大，由于生长素具有低浓度促进，高浓度抑制的特点，导致叶柄上侧细胞的生长减慢，重量减轻，从而使成熟叶角度恢复
　高考真题演练
5.（2024·浙江·高考真题）干旱胁迫下，植物体内脱落酸含量显著增加，赤霉素含量下降。下列叙述正确的是（ ）
A．干旱胁迫下脱落酸含量上升，促进气孔开放
B．干旱胁迫下植物含水量上升，增强抗旱能力
C．干旱胁迫下，脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D．干旱胁迫下，叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
干旱胁迫下，植物体内的脱落酸含量显著增加，促使气孔关闭，避免蒸腾失水
干旱胁迫下，植物含水量下降，避免失水过多，增强抗旱能力
干旱胁迫下，脱落酸受体缺失突变体因脱落酸不能正常发挥作用，气孔不能正常关闭，一般不耐旱
干旱胁迫下，叶面喷施赤霉素促进植株生长，不利于植物抗旱
　高考真题演练
6.（2024·全国·高考真题）植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是（ ）
A．赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
B．单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白
C．植物激素可与特异性受体结合调节基因表达
D．一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用
赤霉素主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽，赤霉素能促进植物的生长，可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
生长素的极性运输属于主动运输，主动运输需要载体蛋白的协助并消耗能量
植物激素与受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应
调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，因此一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用

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