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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。
讨论:1.乙烯在植物体内能发挥什么作用？
乙烯能促进果实成熟
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？
都能从产生部位运输或扩散至作用部位，微量的物质就可以产生显著的影响。
水稻恶苗病植株（左）与正常植株（右）
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。
如何验证呢？
科学家发现水稻感染赤霉菌后出现疯长现象，植株高大但结实率低，称为恶苗病。
1926年
赤霉素的发现历程
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。
科学家从培养基滤液中分离出赤霉素（GA）
科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
1935年
20世纪50年代
结论：
导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌菌体，而是赤霉菌产生的某种化学物质。
确定赤霉素是一种植物激素
1935年，能否确定赤霉素是一种植物激素？
一、其他植物激素的种类和作用
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？
1926年，科学家发现水稻感染了赤霉菌 →
水稻疯长 →恶苗病 →结实率大大降低。
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。
一、其他植物激素的种类和作用
正常植株
恶苗病植株
1. 赤霉素
①水稻恶苗病的研究
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）。
【思考】这就可以说明赤霉素（能促进植株增高）是一种植物激素了吗？
还不能确定赤霉素属于植物激素。
因为植物激素必须是由 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影响的微量有机物。
一、其他植物激素的种类和作用
20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
1958年，人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。
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
一、其他植物激素的种类和作用
乙烯也是一种植物激素。除生长素和乙烯外，植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等植物激素。
其他植物激素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
生长素
植物激素
油菜素内酯
赤霉素
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。
知识回顾
生长素
①合成部位
幼苗、幼根和未成熟的种子
1. 赤霉素（GA）
幼芽
幼根
未成熟的种子
生长素：发育中的种子
(1)合成部位：
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；
(2)主要作用：
幼芽、幼根和未成熟的种子
赤霉素（GA）
(1)合成部位：
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。
(2)主要作用：
幼芽、幼根和未成熟的种子
解除休眠
赤霉素（GA）
原因: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，
【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。
思考：刚收获的马铃薯，种到土里为什么不能发芽？
如何解决这一问题？
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。
→促进种子萌发、开花和果实发育。
→可以解除休眠、促进种子萌发
(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
细胞分裂素（ETH）
能明显地促进有丝分裂
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
细胞分裂素（ETH）
乙烯处理部位
(1)合成部位：
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
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
脱落酸（ABA）
将要脱落的器官和组织中含量多
【生活现象】
树叶脱落、果实脱落是对植物是有利还是不利？
冬天，脱落酸引起落叶可减少散热，使果树能够顺利过冬。
秋天，果实成熟后脱落入地有利于种子的休眠和萌发。
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。
P99拓展应用第1题
(1)合成部位：
①促进果实成熟
(2)主要作用：
②促进开花
③促进叶、花、果实脱落
植物体各个部位
: 常温下为气体（唯一）
乙烯（ETH）
思考：乙烯既能促进开花，又能促进花的脱落，这样的说法矛盾吗？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
(1)合成部位：
①促进果实成熟
(2)主要作用：
②促进开花
③促进叶、花、果实脱落
植物体各个部位
→生长素/赤霉素：促进果实发育
: 常温下为气体（唯一）
【思考】果实的发育和成熟过程有一样吗
乙烯（ETH）
→脱落酸：促进果实的衰老和脱落
促进果实发育 ≠ 促进果实成熟
1.促进果实发育：子房→果实，长大，体积变大
易错考点
发育与成熟的区别
促进果实发育 ≠ 促进果实成熟
2.促进果实成熟：涩果→熟果，含糖量、口味等变化
(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。
——第六类植物激素
(1)合成部位：
植物体内
油菜素内酯（BA）
1.植物激素概念：
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。
2.植物激素作用：
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
3.植物激素种类:
包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯、油菜素内酯
→调节作用
→都非蛋白类激素
细胞分裂
植物激素
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
植物生长发育的调控
特定基因表达
诱导
发育
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.下列关于植物激素的叙述，正确的是(　　)
A. 赤霉素的主要作用是引起茎秆加粗
B. 细胞分裂素一般在根尖合成
C. 生长素只能促进植株的生长
D. 乙烯是一种气体激素，其主要生理作用是促进果实发育
B
课堂检测
2.在黑暗条件下，细胞分裂素可以延缓成熟叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能（ ）
A.延缓叶片衰老 B.促进叶片衰老
C.在成熟的叶肉细胞中合成 D.独立调节叶绿素降解的生理过程
A
6.下列关于植物激素应用的叙述，错误的是（ ）
A.植物激素不能直接参与细胞代谢，但可以对植物生命活动进行调节
B.在失重状态下植物激素不能进行极性运输，所以根失去了向地生长的特性
C.赤霉素、细胞分裂素分别通过促进细胞伸长和分裂促进植物生长
D.持续干热再遇数天阴雨，小麦种子易在穗上发芽的原因之一是脱落酸含量减少
课堂检测
B
植物激素间的相互作用
02
二、植物激素间的相互作用
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。
赤霉素可以促进细胞分裂、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：
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
赤霉素
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。
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；
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
① 激素含量变化
二、植物激素间的相互作用
①促进果实成熟；②促进开花；③促进叶、花、果实脱落；
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。
在细胞分裂起作用的激素
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
拮抗
脱落酸
抑制
促进
种子萌发
赤霉素
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
协同
生长素浓度低
促进
乙烯增多
抑制
细胞伸长生长
生长素浓度高
促进
抑制
高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的
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。
二、植物激素间的相互作用
协同作用
生长素
细胞分裂素
协同
结论：_________和_____________在细胞分裂起______作用
两种或多种激素结合使用时，其效果大于分别单独使用
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。
二、植物激素间的相互作用
协同作用
结论：_________和_____________在植株伸长起______作用
生长素
赤霉素
协同
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。
促进
促进
抑制
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。
二、植物激素间的相互作用
相互抗衡
拮抗
脱落酸
抑制
促进
种子萌发
赤霉素
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
③ 不同激素之间在代谢上相互影响
当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成；乙烯含量升高，反过来会抑制生长素的作用。
二、植物激素间的相互作用
生长素浓度低
乙烯增多
促
进
生长素浓度升高一定值
抑制
细胞伸长生长
促
进
抑
制
注意：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
较高
有利于分化形成雌花
较低
有利于分化形成雄花
较高
有利于分化形成根
较低
有利于分化形成芽
脱落酸
赤霉素
生长素
细胞分裂素
雌花
雄花
二、植物激素间的相互作用
④ 在植物各器官中同时存在着多种植物激素，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。
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。
在猕猴桃果实的发育过程中，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。
二、植物激素间的相互作用
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
猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化
生长素
脱落酸
细胞分裂素
赤霉素
1
2
3
4
植物激素间的相互作用
（1）果实的发育和成熟过程由多种激素共同调节;
（2）不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性
二
植物激素间的相互作用
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；
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在植物各器官中同时存在着多种植物激素，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。
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。
（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
细胞分裂、伸长等
(2)相抗衡作用
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
脱落酸
气孔开放
细胞分裂素
抑制
促进
例：下列关于植物激素的说法，正确的是( )
A.生长素和细胞分裂素可以在同一个细胞中起作用
B.乙烯在果实的生长和成熟中起抑制作用
C.用赤霉素处理马铃薯的块茎，可延长其休眠时间
D.脱落酸具有催化作用，从而促进器官脱落
A
即时训练
随堂练习
3．下图是A、B、C、D四种植物激素调节幼苗生长的示意图，以下叙述正确的是（ ）
A．激素D是乙烯，它能促进果实发育
B．A、B、C、D四种植物激素中，能促进植物生长的激素只有B和C
C．用相同浓度的激素C处理植物的不同部位，作用效果可能不同
D．激素C的前体物质是色氨酸，温特首先提取出了该物质
C
例：研究表明赤霉素（GA）可以通过调节生长素（IAA）的水平而促进植物生长，其作用机理如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．GA缺陷型植株不可合成IAA
B．IAA与GA两者协调促进植物的生长
C．GA通过促进IAA的合成及分解使之维持一定的水平
D．IAA通过促进细胞分裂进而使植物生长
B
课堂小结
实战训练：
1.运用植物激素的相关知识，判断下列说是否正确。
(1)赤霉素决定细胞的分化。
(2)脱落酸促进果实和叶脱落。
(3)细胞分裂素促进细胞伸长。
×
×
√
2.生长素和乙烯都在植物生命活动调节中重要作用。以下相关叙述，正确的是（ ）
A.植物体内生长素含量会影响乙烯的合成
B.生长素促进植物生长，乙烯促进果实发育
C.生长素是植物自身合成的，乙烯是植物从环境中吸收的
D.生长素在植物体内广泛分布，乙烯只分布在成熟果实中
√
5.2 拓展应用
1. 在自然界存在这样一种现象：小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热 之后又遇大雨，种子就容易在穗上发芽。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）。
脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。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，这些种子就不会和其他种子那样休眠了。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地萌发。
2.人们常说，一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果；社会上也有“坏苹果法则”“坏苹果理论”。请你结合本章所学，谈谈对这些话的理解。
5.2 拓展应用
一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果，其中的科学道理是乙烯能促进果实成熟。由此引申出的“坏苹果法则”，则是一种类比思维。

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