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第五章 植物生命活动的调节
第2节 其他植物激素
学习目标：
1.举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸的作用。
2.举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。
“木瓜”催熟柿子
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，并无涩味。”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。
1. 乙烯在植物体内能发挥什么作用？
乙烯能促进果实成熟
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？
都能从产生部位运输或扩散至作用部位；微量高效
问题探讨
1. 生长素的合成部位：
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
2. 生长素的主要作用：
①细胞水平上：
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；
②器官水平上：
影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根的发生，影响花、叶和果实发育等。
植物激素：
在植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著作用的微量有机物。
植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程的所有生命活动。
知识回顾
引起水稻恶苗病可能的原因：
①赤霉菌本身引起的。
②赤霉菌产生某种化学物质引起的。
如何验证？
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。
1. 赤霉素（GA）
(1)发现历程
①1926年，发现赤霉菌
水稻
感染
恶苗病（植株疯长，结实率降低）
导致
其他植物激素的种类和作用
②提取赤霉素：
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）。
这就可以说明赤霉素是一种植物激素了吗？
不能确定
①水稻恶苗病的研究
20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
科学家进一步研究发现赤霉素在植物体中普遍存在，并包括很多种。
③确定赤霉素是一种植物激素
(1)发现历程
1. 赤霉素（GA）
(2)合成部位：
1. 赤霉素（GA）
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。
(3)主要作用：
幼芽、幼根和未成熟的种子
打破休眠
01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要有一定的休眠期，在度过休眠期以后才能萌发，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。【生活小技巧】农业上利用赤霉素促进果实发育，提高果实产量。2. 细胞分裂素（CTK）
③促进叶绿素的合成。
(1)合成部位：
(2)主要作用：
①促进细胞分裂；
②促进芽的分化，侧枝发育；
④延缓叶片衰老（蔬菜保鲜）
⑤促进气孔开放
主要是根尖
(1)合成部位：
3. 脱落酸（ABA）
成熟区
伸长区
根冠
分生区
①抑制细胞分裂
(2)主要作用：
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
ABA处理在光照下关闭气孔(B)。这减少了在干旱胁迫条件下白天的水分流失。
根冠、萎蔫的叶片等
赤霉素：打破休眠
细胞分裂素：
促进细胞分裂；促进气孔开放
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。
思考：请尝试对此现象进行解释（提示：研究表明，脱落酸在高温条件下容易降解）。
①脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。
②持续高温——种子中脱落酸降解
没有脱落酸——种子不休眠
③大雨——为种子提供萌发所需的水分，于是种子萌发。
(1)合成部位：
①促进果实成熟
(2)主要作用：
4. 乙烯（ETH）
②促进开花
③促进叶、花、果实脱落
植物体各个部位
生长素/GA：促进果实发育
ABA：促进果实的衰老和脱落
: 常温下为气体
【思考】果实的发育和成熟过程有什么不同
发育：子房→果实，长大；
成熟：涩果→熟果，含糖量、口味等变化
促进果实发育≠促进果实的成熟
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。
(2)主要作用：
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂；
②促进花粉管生长、种子萌发等。
5. 油菜素内酯——第六类植物激素
(1)主要合成部位：
花粉、种子、茎和叶
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
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
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。
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。
根冠、萎蔫的叶片等
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。
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；
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)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）。
6. 植物激素的作用
(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。
细胞
分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
植物激素对
植物生长发育的调控
通过 调控
实现
1.(2022·全国甲，3)植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素，能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因，下列推测合理的是
A.赤霉素合成途径受阻 B.赤霉素受体合成受阻
C.脱落酸合成途径受阻 D.脱落酸受体合成受阻
√
典题应用
2.植物生命活动是多种激素共同调节的结果。下列叙述错误的是
A.植株的增高主要与脱落酸、赤霉素有关
B.用一定浓度的赤霉素溶液处理种子能促进种子萌发
C.生长素、赤霉素和细胞分裂素都与果实的发育有关
D.细胞分裂素能用于果实保鲜，乙烯能促进果实成熟
√
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？
相同点：
都能促进细胞伸长、诱导细胞分化，影响花、果实发育等。
不同点：
赤霉素能促进种子萌发；生长素不能。
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？
脱落酸往往表现出“抑制”作用。
3. 赤霉素和乙烯的生理之作用可能存在什么关系？
“对抗”关系。
生命现象 脱落酸 其他植物激素 作用
叶、花、果实衰老和脱落 促进 生长素 抑制
细胞分裂 抑制 细胞分裂素 促进
种子萌发 抑制 赤霉素 促进
思考 讨论：不同植物激素作用的相关性
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。
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
植物激素间的相互作用
细胞体积增大
共同促进
植物生长
促进
细胞伸长
细胞质分裂
促进
细胞核分裂
促进
生长素
细胞分裂素
细胞数目增加
共同促进
细胞分裂
(1)协同作用：
①生长素、细胞分裂素促进细胞分裂。
2. 各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激索共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
②生长素和赤霉素促进细胞伸长：
促进
色氨酸
合成
抑制
生长素
氧化产物
细胞伸长
分解
赤霉素
赤霉素：促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。
（1）协同作用
生理作用 相关激素
促进植物生长 细胞分裂素（促进增殖）
生长素和赤霉素（促进生长）
延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素
促进果实成熟、脱落 脱落酸、乙烯
促进种子发芽 细胞分裂素、赤霉素
促进果实坐果和生长 细胞分裂素、生长素、赤霉素
(2)作用效果相反
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
脱落酸
种子
萌发
赤霉素
抑制
促进
脱落酸
细胞分裂
细胞分裂素
抑制
促进
——相抗衡作用
脱落酸
气孔开放
细胞分裂素
抑制
促进
当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。
3. 不同激素在代谢上存在相互作用
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
4. 在植物各器官中，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。
①黄瓜茎端：
②植物组织培养：
脱落酸
赤霉素
较高→利于分化成雌花
较低→利于分化成雄花
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
5. 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。
植物激素间的相互作用
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
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
3.苹果果实发育和成熟过程中，赤霉素、乙烯、细胞分裂素等激素变化情况如图所示，下列分析中合理的是
A.曲线a、b、c分别代表赤霉素、细胞分裂素和乙烯
B.在果实生长发育的各阶段，生长素都起主要作用
C.b在果实发育前两个阶段主要发挥了促进细胞分裂、分化和伸长的作用
D.苹果树的生长发育也是图中四种植物激素共同调节的结果
√
典题应用
4.科学家进行探究植物激素对豌豆植株侧芽影响的实验，结果如图。下列分析错误的是
A.顶芽分泌的生长素对侧芽的生长有抑制作用
B.赤霉素能解除顶芽对侧芽生长的抑制作用
C.细胞分裂素能解除顶芽对侧芽生长的抑制作用
D.侧芽生长速度不同是因为侧芽内生长素浓度不同
√
实验探究：现有赤霉素突变矮生玉米品种，初步确定其产生的原因有两种可能：一是植株不能产生赤霉素(或赤霉素水平低)，二是受体异常(不能与赤霉素结合发挥作用)。请设计实验来探究该突变矮生玉米品种产生的原因属于上述哪一种。
材料：突变矮生玉米幼苗若干株、赤霉素溶液、根据需要的其他用品自选。
设计思路：
① ；
② ；
③ 。
预期结果与结论：
一段时候后检测两组植株株高的变化
若两组株高变化相同，说明该品种矮化原因是第②种；
若A组株高比B组明显更高，说明该品种矮化原因是第①种
将生理状况相同的矮化突变体均分为A、B两组
A组喷施适量浓度适宜的赤霉素，B组喷施等量的蒸馏水

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