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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
“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
活动6. 探究植物激素的相互作用
一、植物激素的种类和作用：
1.研读课本P96，赤霉素的发现过程。赤霉菌产生的赤霉素，是植物激素么？
2.P97五大植物激素（赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯）合成部位、主要的生理作用。
3.第六类植物激素是？作用？
二、植物激素间的相互作用：
1.P98思考与讨论的1-3。
2.举例说明在植物生命活动调节过程中，多种激素是如何相互作用的？作用协同的植物激素有哪些？ 作用抗衡的植物激素有哪些？
3.生长素和乙烯在促进细胞伸长方面存在怎样的关系？（可利用流程图表示）
4.决定器官生长发育的是某种激素的绝对含量么？
5.借助图5-11阐述多种激素的作用特点。
课后习题及拓展与应用
探究学习
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(解除休眠)、开花和果实发育
(3)主要作用：
幼芽、幼根和未成熟的种子
赤霉素浸泡种子提高发芽率
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；
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
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
促进果实发育≠促进果实的成熟
发育：子房→果实，长大；→生长素、赤霉素促进果实发育
成熟：涩果→熟果，含糖量、口味等变化→　乙烯促进果实成熟
判断：
1.植物激素对植物的调节都具有极性运输和两重性的特点
2.生长素能促进细胞的伸长和果实的发育、成熟
总结：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。
其他植物激素的种类和作用
　　一般来说，植物激素对植物生长育的调控，是通过调控_________、细胞伸长、_________和____________等方式实现的。
细胞分裂
细胞分化
细胞死亡
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。
（1）生长素和乙烯均能促进果实成熟 （ 　）
（2）油菜素内酯这种植物激素能促进茎、叶细胞的扩展和分裂等 （　　）
（3）脱落酸能促进气孔关闭等 （　　）
（4）赤霉菌能产生促进植株增高的植物激素——赤霉素 （　 ）
判断常考语句，澄清易混易错
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：
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。
色氨酸
抑制
生长素
氧化产物
细胞伸长
赤霉素
促进
分解
（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 赤霉素、油菜素内酯
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
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
比值
接近１
→有利于愈伤组织的形成
顶端优势：
1.保留顶芽，侧芽生长受到抑制。
2.去掉顶芽，侧芽开始发育
3.保留顶芽，在侧芽处涂抹细胞分裂素，侧芽开始发育。
生长素和细胞分裂素的浓度比值影响者顶端优势的强弱
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
①生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量如何变化？这种变化有什么意义？
　　生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量先升高后降低，前期含量升高的意义是这些激素能较好的促进果实的生长和膨大。后期含量处于低水平有利于果实成熟。
②脱落酸在果实发育的过程中含量如何变化？能起到什么作用？
　　脱落酸在开花初期含量较高，其能促进花瓣的脱落，有利于果实的发育。后期含量升高，有利于果实的成熟、衰老和脱落。
(3)由上述各种激素变化能得出什么结论？
在植物生长发育和适应环境的过程中，各种激素水平有如下变化特点：
①各种激素的含量会发生变化；②不同激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
（4）植物发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性，其实质是？
基因组在一定的时间和空间上进行程序性表达的结果---基因的选择性表达
总　　　结
促进细胞伸长 生长素、赤霉素
调控细胞分裂 生长素（促进细胞核分裂）、细胞分裂素（促进细胞质分裂）、赤霉素（促进细胞分裂）、脱落酸（抑制细胞分裂）、油菜素内酯（促进茎叶细胞的分裂）
调控细胞分化 生长素、细胞分裂素、赤霉素
调控种子萌发 赤霉素（促进种子萌发）、脱落酸（维持休眠，抑制萌发）、油菜素内酯（促进种子萌发）
调控顶端优势 生长素、细胞分裂素（生长素是从顶芽向下运输，根部合成的细胞分裂素则是从根部向上运输）。
判断常考语句，澄清易混易错
（1）植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量不会发生变化 （　 ）
（2）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的生长发育和对环境的适应 （　　）
（3）生长素主要促进细胞质的分裂 （ 　）
（4）黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雄花 （ 　）
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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