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第2节 其他植物激素
第5章 植物生命活动调节
课标要求
生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态
概念 1
1.6
植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节
举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节
1.6.2
课标要求
学业要求：
基于植物激素在生产生活中应用的相关资料，结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节，分析并尝试提出生产实践方案（科学探究、社会责任）。
学习目标
1.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。
2.举例说明各种植物激素是怎样相互作用，共同实现对植物生命活动的调节。
预习检测
1.动物激素之间关系有哪些？
2.植物向光性的原因？
3.植物激素有哪些？
情境导入
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。
问题探讨
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
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。
一、植物激素的种类和作用
任务一：依据教材P97页内容，完成表格。
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
乙烯
脱落酸
油菜素内酯
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。
植物体内
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。
一、植物激素的种类和作用
向光性
生长素
其他激素是怎么发现的？
【资料1】1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后会疯长（恶苗病），比正常植株高50%以上，结实率大大降低。
1、引起水稻恶苗病的原因可能有什么？
推测1：赤霉菌本身引起的。
正常苗
恶苗病
2、如何验证？请简要说出设计思路。
赤霉菌
实验处理：
实验结果：
实验结论：
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。
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。
推测2：赤霉菌产生某种化学物质引起的。
一、植物激素的种类和作用
一、植物激素的种类和作用
3、根据上述资料，能确认赤霉素是植物激素吗？
不能。以上资料提取到的赤霉素均来自赤霉菌，而植物激素是植物自身产生的。这时，还没有证明植物自身能合成这种物质。
20世纪50年代，科学家从赤霉菌培养液中分离和鉴定了可导致水稻患恶苗病的三种不同的赤霉素，分别命名为赤霉素GA1、GA2、GA3
【资料2】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）。
【资料3】1958年，人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。后来又陆续发现了植物体内有多种赤霉素。
确认植物体内可以产生赤霉素，这种物质属于植物激素。
一、植物激素的种类和作用
1.赤霉素（GA）
1. 合成部位：
促进细胞_______，引起植株增高
促进细胞______________
促进___________，
促进______和___________
2. 作用：
幼根、幼芽、未成熟的种子
伸长
分裂与分化
种子萌发
开花
果实发育
卷心菜开花
农业上利用赤霉素促进果实发育，提高果实产量。
清水处理
赤霉素溶液处理
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？
赤霉素处理马铃薯块茎，则能解除休眠，提早播种。
赤霉素浸泡水稻种子，提高发芽率
一、植物激素的种类和作用
2.细胞分裂素（CTK）
1. 合成部位：
2. 作用：
主要是根尖
①促进细胞分裂
②促进芽的分化、侧枝发育
应用：延缓叶片衰老（蔬菜保鲜）
生长素
生长素+细胞分裂素
③促进叶绿素合成
合成部位
一、植物激素的种类和作用
3.乙烯（ETH）
: 常温下为气体（唯一）
生活小常识：刚从超市买来的猕猴桃硬邦邦的，那你有什么办法让猕猴桃快速成熟吗？
1.合成部位:
2.主要作用:
植物体各个部位
① 促进果实成熟
② 促进开花
③ 促进叶、花、果实脱落
将猕猴桃与苹果放在一起，利用了苹果产生的乙烯。
→生长素/赤霉素：促进果实发育
1.促进果实的发育和促进果实成熟过程一样吗？
发育：
成熟：
子房→果实，长大，体积变大；
涩果→熟果，含糖量、口味等变化
2.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
一、植物激素的种类和作用
4.脱落酸（ABA）
【资料5】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，二者是同一物质，称为脱落酸(ABA)。
（1）合成部位：
根冠、萎蔫的叶片等
成熟区
伸长区
根冠
分生区
主要分布于将要脱落的器官和组织中。
一、植物激素的种类和作用
（2）主要作用：
③抑制细胞分裂(生长抑制剂)
④促进气孔关闭
②维持种子休眠
①促进叶和果实的衰老和脱落
1.树叶脱落、果实脱落是对植物是有利还是不利？
冬天，脱落酸促进落叶，能够减轻植物体的代谢负担，使其更好地适应环境。
秋天，果实成熟后脱落入地有利于种子的休眠和萌发。
减少了在干旱胁迫条件下白天的水分流失
对照组
实验组：ABA处理
【联系实际】
4.脱落酸（ABA）
一、植物激素的种类和作用
4.脱落酸（ABA）
【联系实际】
2.小麦、玉米在即将成熟时，若经历一段时间干热，后经历大雨，种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释（提示：脱落酸高温下易降解）。
① 脱落酸能维持种子休眠，抑制发芽。
3.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。
② 持续高温使种子中的脱落酸降解，便不会休眠。
③ 大雨天气给种子提供水分，于是种子就会萌发。
一、植物激素的种类和作用
5.油菜素内酯
第六类植物激素
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。
一、植物激素的种类和作用
【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。
植物激素在体内含量虽微少，但在调节植物生长发育上作用却非常重要。
（微量和高效）
植物生长发育
植物
激素
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
特异性受体
信号转导
调控基因表达
问题：植物激素如何调控植物的生长发育？
一、植物激素的种类和作用
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
乙烯
脱落酸
油菜素内酯
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。
植物体内
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。
二、植物激素间的相互作用
任务二：完成教材P98页思考·讨论问题。
植物激素 合成部位 作用
赤霉素
生长素
幼芽、幼根和未成熟的种子
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
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。
①促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。
②影响侧根和不定根的发生，影响花、果实发育。
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:
赤霉素和生长素都能起促进细胞伸长、诱导细胞分化，影响花、果实发育等作用。
不同点:
赤霉素有促进细胞分裂，促进种子萌发的作用，而生长素没有。
二、植物激素间的相互作用
任务二：完成教材P98页思考·讨论问题。
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？
与另外几种植物激素生理作用不同的是，脱落酸往往表现出“抑制”作用。
脱落酸 生长素 赤霉素 细胞分裂素
叶、花、果实衰老和脱落
细胞分裂
种子萌发
促进
抑制
抑制
抑制
促进
抑制
促进
促进
抑制
促进
促进
二、植物激素间的相互作用
任务二：完成教材P98页思考·讨论问题。
3、赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系？
赤霉素和乙烯有可能存在“对抗”关系。
激素种类 主要作用
赤霉素 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、开花和果实发育。
乙烯 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。
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。
曲线分析: 1.在开花到花瓣脱落前，果实逐渐成熟时和完全成熟时，乙烯含
量较高。2.果实膨大时期，乙烯含量比较低。
二、植物激素间的相互作用
促进
细胞伸长
细胞体积增大
细胞核
分裂
促进
细胞质
分裂
促进
细胞数目增加
共同促进
植物生长
共同促进
生长素
细胞
分裂素
细胞分裂
生长素、细胞分裂素的协同作用
①协同作用
二、植物激素间的相互作用
脱落酸、赤霉素对种子萌发的影响
促进
赤霉素
脱落酸
种子萌发
抑制
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
②作用相反
二、植物激素间的相互作用
③相互作用:
生长素浓度低
生长素浓度高
乙烯增多
细胞伸长生长
细胞横向扩大
促进
促进
促进
抑制
生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯合成，乙烯含量的升高，反过来抑制生长素的作用。
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的生长发育和对环境的适应。此外，不同激素在代谢上还存在着相互作用。
二、植物激素间的相互作用
作用 激素
促进果实成熟
促进植物生长
诱导愈伤组织分化成根或芽
延缓叶片衰老
促进果实坐果和生长
细胞分裂
①协同作用
乙烯、脱落酸
细胞分裂素、生长素、赤霉素
生长素、细胞分裂素
生长素、细胞分裂素
细胞分裂素、生长素、赤霉素
生长素、细胞分裂素
二、植物激素间的相互作用
起促进作用的激素 起抑制作用的激素
器官脱落
种子发芽
叶片衰老
气孔张开
②作用相反
脱落酸
生长素、细胞分裂素
赤霉素、细胞分裂素
脱落酸
脱落酸
生长素、细胞分裂素
细胞分裂素
脱落酸
二、植物激素间的相互作用
结论三：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用相对含量。
黄瓜茎端
脱落酸
赤霉素
比值较高→利于分化形成雌花
比值较低→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
赤高非雌花
生根分芽
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
结论四：植物生长发育的过程中，不同激素的调节还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。
1
2
3
4
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。
植物激素相互作用
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： 。
11.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
本节小结
当堂检测
实验设计题的解题思路
(1)明确实验类别，确定是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有 明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不能确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。
(2)确定并设置实验变量。找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。
(3)遵循单一变量原则，同时要确保实验的顺利进行，且应尽量避免对实验因素的干扰。
(4)构思实验步骤，并用语言准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。表述实验步骤的三步曲：分组编号、实验处理、结果观察。
(5)记录实验现象，依据实验原理，分析实验结果，得出实验结论。
【实验】探究赤霉素的作用
资料4：20世纪50年代，科学家进行外源赤霉素对玉米节间伸长实验
正常玉米
正常玉米＋GA
是否应推翻刚才的假设，说明它没有促进伸长的作用？
1．实验①和实验②说明____________________________________
矮化玉米
矮化玉米＋GA
赤霉素未能使正常玉米植株茎秆显著伸长
2．实验③和实验④说明____________________________________
赤霉素能使矮化玉米植株茎秆显著伸长
做出假设：赤霉素促进茎秆伸长。
3．赤霉素未使正常玉米植株茎秆显著伸长的原因可能是什么？
①
②
③
④
正常植物体内产生的赤霉素对促进茎秆伸长已是一个合适的浓度，额外添加赤霉素没有进一步的促进作用。
【问题4】——实验材料矮化突变体为什么矮化 与赤霉素有什么关系
原因可能是激素作用环节中任何一个的缺陷。
【问题5】——如何设计实验区别合成缺陷、运输缺陷和不敏感突变这三种不同的突变
合成缺陷突变体赤霉素含量低、运输缺陷和不敏感突变体赤霉素含量应该与正常植株相同，但不敏感突变体对外源激素无响应。
得出结论：赤霉素使茎秆伸长。
假设1.赤霉素 缺陷
假设2.赤霉素 缺陷
假设3. 突变
赤霉素含量_________（低/高）
赤霉素含量_________（低/高）
赤霉素含量_________（低/高）
高
高
低
合成
运输
不敏感
实验已排除不敏感突变，可设计实验检测突变体赤霉素含量来区别前两种可能性。
分析得出该玉米突变体赤霉素合成量下降。
做出假设：赤霉素促进茎秆伸长。
【实验】探究赤霉素的作用
当堂检测
2、（2019全国Ⅰ卷，29T）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物叶片中的脱落（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
审题关键
（1）实验要在干旱的条件下进行；
（2）在有ABA和无ABA参与的条件下测定气孔开度的变化；
（3）实验材料要选用”ABA缺失突变体”。
当堂检测
解题模板
实验目的
变量识别
实验分组
自变量
干旱条件下气孔开度减少的直接原因
是否干旱处理
干旱条件下ABA的有无
否—对照组：ABA缺失突变体+正常条件处理
是—实验组：ABA缺失突变体+干旱处理
无—对照组：ABA缺失突变体+干旱处理
有—对照组：ABA缺失突变体+ABA+干旱处理
当堂检测
2、（2019全国Ⅰ卷，29T）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物叶片中的脱落（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
答案：
取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
作业：
1.整理笔记
2.课后题
3.练习题27-30

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