资源简介

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第五章
第二节
其他植物激素
本节聚焦
除生长素外
植物体内还有哪些植物激素？
？
各种植物激素
是怎样相互作用的？
？
通过总结各种植物激素的合成部位及主要作用，培养归纳与概括的科学思维能力。(科学思维)
通过分析植物激素间相互协调，共同调节植物的生命活动，建立稳态与平衡观。(生命观念)
尝试用植物激素解决农业生产中的问题。(社会责任)
核心素养目标
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。
问题探讨
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？
1.乙烯在植物体内能发挥什么作用？
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
1926年，科学家发现水稻感染了赤霉菌 → 水稻疯长 → 恶苗病
【探究1】各种植物激素的合成及作用
引起水稻恶苗病可能的原因：
赤霉菌本身引起的。
赤霉菌产生某种化学物质引起的。
将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上，没有感染赤霉菌，却有恶苗病的症状。
如何验证？
1935年，科学家从培养基滤液中分离出赤霉素
1956年，科学家证明植物体中普遍存在赤霉素类物质
1.赤霉素
合成部位：
主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
主要作用：
①促进细胞伸长，从而引起植株增高；
②促进种子萌发和果实发育。
2.细胞分裂素(CTK)
1955年，在一个很偶然的机会，斯库戈等人发现了一种能促进细胞分裂的物质，这种物质被命名为激动素。在激动素被发现以后，科学家们又发现了多种具有激动素生理活性的物质，有天然的，也有人工合成的。后来，人们将这一类物质都称为细胞分裂素（CTK）。
合成部位：
主要是根尖
促进叶绿素合成
促进芽的分化、侧枝发育
合成部位：
促进细胞分裂
激动素处理部位
3.脱落酸(ABA)
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。
思考讨论
脱落酸(ABA)的合成部位及作用是什么呢？
1965年确定其化学结构，二者是同物质，称为脱落酸(ABA)
3.脱落酸ABA
合成部位：
根冠、萎蔫的叶片等
主要作用：
①抑制细胞分裂；
②促进叶和果实的衰老和脱落；
③维持种子休眠；
④促进气孔关闭
分布：
将要脱落的器官和组织中含量多
【拓展题】
许多研究表明，脱落酸在高温条件下容易降解。在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的干热之后，由于大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释。
①这是因为脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。
②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。
③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的萌发。
4.乙烯ETH
合成部位：
植物体各个部位
主要作用：
①促进果实成熟；
②促进叶、花、果实脱落；
③促进开花
发育：子房→果实，长大；
成熟：涩果→熟果，含糖量、口味等变化
果实的发育和成熟过程有什么不同
思考：
小青苹果
大青苹果
大红苹果
发育
成熟
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
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。
赤霉素
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。
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、叶绿素合成。
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
乙烯
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；
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。
5.油菜素内酯（BR）第六类植物激素
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。
除了前面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。其中油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。
5.油菜素内酯（BR）第六类植物激素
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。
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。
植物激素
调控
实现
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
对植物生长发育的调控
【探究2】植物激素间的相互作用
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。
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。
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？
脱落酸对生长发育表现出“抑制”，而其它激素表现出“促进”。
③赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系？
赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“对抗”关系。
结论一
1.在细胞分裂起作用的激素
协同
生长素
核分裂
质分裂
细胞分裂
细胞分裂素
促进
促进
促进
在细胞分裂起协同作用
生长素
细胞分裂素
2.生长素和赤霉素的关系
协同
色氨酸
生长素
氧化产物
赤霉素
合成
分解
细胞伸长
促进
抑制
两者都能促进细胞伸长，表现为协同作用。
赤霉素既可促进生长素的合成，又可抑制生长素分解。
3、脱落酸和赤霉素的关系
抑制
脱落酸使种子保持休眠状态，赤霉素促进种子萌发，两者为拮抗作用。
脱落酸
拮抗
脱落酸
种子萌发
赤霉素
促进
赤霉素
4、生长素和乙烯的关系
促进
生长素浓度低
乙烯增多
细胞伸长生长
生长素浓度高
高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的
促进
抑制
抑制
生长素含量达到一定值时，促进乙烯合成；
乙烯含量升高会抑制生长素的作用。
可见高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的。
三、植物激素间的互相作用
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。
生长素
高
细胞分裂素
低
生长素
低
细胞分裂素
高
生长素
适中
细胞分裂素
适中的
诱导脱分化和根的形成
诱导再分化和芽的形成
愈伤组织保持生长而不分化
脱落酸赤霉素
雄花
较高
雌花
较低
结论二
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。
结论三
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
思考：该图说明了什么？
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
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，不同激素的调节还表现出一定的顺序性。
结论四
思考：该图说明了什么？
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量/(ng·g-1)鲜重
开花后天数/d
0
7
14
49
56
63
70
84
126
133
140
21
28
35
42
77
91
98
105
112
119
20
40
60
80
100
120
140
160
5
10
15
20
25
生长素含量/(ng·g-1)鲜重
生长素
脱落酸
细胞分裂素
赤霉素
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。
(1)生长素能促进细胞质分裂，而细胞分裂素能促进细胞核分裂，二者具有协同作用。( )
提示：生长素能促进细胞核分裂，而细胞分裂素能促进细胞质分裂。
(2)生长素浓度升高至一定程度时，会促进乙烯的合成，而乙烯含量的升高又能抑制生长素的合成。( )
提示：乙烯含量的升高，能抑制生长素的作用。
(3)黄瓜茎段的脱落酸与赤霉素的比值较高时，有利于分化形成雌花。( )
×
×
√
1.下列关于植物激素及其应用的叙述，错误的是(　　)
A.若病毒抑制了玉米植株中赤霉素的合成，则可能出现矮化植株
B.细胞分裂素、赤霉素、乙烯均可促进种子的萌发
C.脱落酸在休眠芽中含量较高，可维持芽的休眠
D.细胞分裂素可促进细胞分裂，主要由根尖合成
B
赤霉素能促进细胞伸长，使植株增高，若病毒抑制了玉米植株中赤霉素的合成，则可能出现矮化植株，A正确；细胞分裂素、赤霉素可促进种子的萌发,乙烯不能促进种子的萌发,B错误；脱落酸在休眠芽中含量较高,可维持芽的休眠，C正确；细胞分裂素可促进细胞分裂，主要由根尖合成,D正确。
解析
2.下列关于植物激素的叙述，正确的是(　　)
A.乙烯由植物成熟的组织或器官合成
B.生长素与乙烯共同促进果实发育
C.所有植物激素均具有极性运输的特点
D.植物不同发育阶段，激素含量的差异与基因的选择性表达有关
D
植物体的各个部位都能合成乙烯，A错误；生长素可以促进果实发育，而乙烯促进果实成熟，B错误；并非所有植物激素都具有极性运输的特点，C错误。
解析
3.下图表示植物体内赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）的形成过程。回答问题：
（1）GA在植物体内的主要
合成部位是幼根、幼芽和萌发
的种子。在解除休眠过程中，GA和ABA表现为_________作用。
拮抗
（2）研究表明，GA能促进色氨酸合成酶的活性，同时抑制生长素氧化酶的活性，这表明GA可以通过_______________________从而促进生长；ABA具有调节气孔开度的作用，当土壤干旱缺水，植物体内ABA的含量增多，其意义 。
调节生长素的含量
降低植物蒸腾作用以适应干旱环境

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