第3章 植物的激素调节(必修3)
第3节 其他植物激素
一、植物激素的种类和作用
1、主要的植物激素有五类:
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯
它们都是些简单的小分子有机化合物,但
它们的生理效应却非常复杂、多样。
2、其他植物激素的作用
柿子香甜滋润,糖类和维生素C的含量很高。不熟
的柿子中含有较多的单宁物质,进食会引起口涩舌
麻。如果一次空腹食用较多,这些物质会在胃酸的
作用下凝结成硬块,发生胃柿石症。如果在刚摘下
来的柿子中放入红苹果或者香蕉密封几天后,就会
成熟且没有涩味。
资料分析1:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放
入,得气即发,并无涩味”(宋·苏轼《格物粗
谈·果品》)。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
促进了其它果实的成熟。
思考:乙烯的合成部位和主要作用?
乙烯
1)合成部位:
植物体的各个部位都能产生
2)主要作用:
促进果实成熟(促进器官的脱落;促进多开雌花)
资料分析2:
1926年,科学家观察到:水稻感染了赤霉菌植物疯长恶苗病
将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上不感染赤霉菌,
却有恶苗病的症状;
1935年,科学家从培养基滤液中分离出——赤霉素(GA);
1958年,从链荚豆未成熟的种子中分离得到赤霉素结晶,说明赤
霉素是高等植物自身合成的天然物质。
赤霉素
1)合成部位:
幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分
2)主要作用:
促进细胞的伸长,从而引起植株的增高;解除种
子、块茎的休眠并促进萌发的作用
思考:赤霉素的合成部位和主要作用?
幼芽幼根未成熟的种子
材料: 形态、大小等生理状态相同且健康的水稻苗若干、适当
浓度的赤霉素溶液、赤霉菌培养基的滤液、蒸馏水等,以及温度、
光照、营养物质等其他适宜条件
提示:该实验的自变量、因变量、无关变量(有何要求)是什
么?
生物材料 加入试剂 现象
实验组 分别加入等量的健
康、大小、形态等
生理状态相同的水
稻
适宜浓度的赤霉素溶液 恶苗病
实验组 等量赤霉菌培养基的滤液 恶苗病
对照组 等量蒸馏水 正常
拓展提升:
有人推测,赤霉菌产生了赤霉素,还推测赤霉素使水稻患恶
苗病。某生物小组对此开展课题研究,假设你是其中一员,请
根据课题要求和以下的材料,试述该实验的设计。
思考:细胞分裂素的合成部位和主要作用?
细胞分裂素
1)合成部位:主要是根尖
2)主要作用:
促进细胞的分裂;(诱导芽的分化;延缓植物衰老)
资料分析3:
1955年F.Skoog等培养烟草髓部组织时,偶然在培养基中加
入放置很久的鲱鱼精子DNA,髓部细胞分裂加快,如加入新鲜
的DNA,则全然无效,可是当新鲜的DNA与培养基一起高压灭
菌后,又能促进细胞分裂。后来从高压灭菌过的DNA降解物中
分离出一种物质,化学成分是6—呋喃氨基嘌呤,它能促进细
胞分裂,被命名为激动素。在激动素发现后,又发现多种天然
的和人工合成的具有激动素生理活性的化合物。当前,把具有
和激动素相同生理活性的天然的和人工合成的化合物,都称为
细胞分裂素。
资料分析4 :
植物在它的生活周期中,如果生活条件不适宜,部分器官
(如果实、叶片等)就会脱落;或者到了生长季节终了,叶子
就会脱落,生长就会停止,进入休眠。在这些过程中,植物体
内就会产生一种抑制生长发育的植物激素,即脱落酸。
1964年,美国F.T.Addicott等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Ⅱ(abscisin Ⅱ) 。另外,英国P.F.Wareing等从槭树的将要脱落的椰子盅,
提取出一种促进芽休眠的激素,命名为休眠素(dormin)。后
来证明,脱落素和休眠素是同一种物质。1965年确定其化学机
构。1967年在第六届国际生长物质会议上统称为脱落酸
(abscisic acid,简称ABA)。
思考:脱落酸的合成部位和主要作用?脱落酸
1)合成部位:根冠、萎焉的叶片等
2)主要作用:
抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进叶和果实
的衰老、脱落;(促进植物进入休眠)
激素种类 合成部位 主要作用
生长素 幼嫩的芽、叶和
发育中的种子
生长素的作用表现为两重性
赤霉素 幼芽、幼根和未
成熟的种子等幼
嫩部分
促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠
并促进萌发的作用
细胞
分裂素
正在进行细胞分裂
的幼嫩根尖 促进细胞分裂;诱导芽的
分化;延缓植物衰老
脱落酸 根冠、萎焉
的叶片等
抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进
植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱
落
乙烯 植物体的各个部位
都能产生
促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多
开雌花
例:不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片
脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.乙烯浓度越高脱落率越高
B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率
探究:科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现,
低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定
值时,就会促进切段中乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反
过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。
生长素浓度低
乙烯增多细胞伸长生长
生长素浓度高
+
+
—
3.激素之间相互作用关系
可见,各种植物激素并不是孤立起作用,而是多
种激素相互作用共同调节的。
激素调节只是植物生命活动调节的一部分,植物
的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和
空间上程序性表达的结果。基因的表达受光照、温
度等环境因子的影响,植物激素自身的合成也是受
基因组控制的。
1.概念: 人工合成的对植物的生长发育有调节作
用的化学物质。(如生长素类似物)
容易合成、原料广泛、效果稳定2.优点:
二、植物生长调节剂及其应用
3.应用:
(1)你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长
调节剂?
(2)哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利?
1)用乙烯利催熟凤梨。
2)用一定浓度的赤霉素溶液处
理芦苇幼苗,可以使其纤维长
度增加50%作用。
3)用一定浓度的赤霉素处理
大麦种子,无须发芽就可以产生大量的ɑ-淀粉酶,
就可以简化工艺,降低啤酒的生长成本。
4)青鲜素抑制发芽,有可能致癌。
芦苇
3.应用:
讨论:目前,市场上有许多水果、蔬菜是用植物激素
刺激生长或催熟的。人们开始担心食品安全,如有人
担心儿童吃了激素催熟的水果、蔬菜后会出现性早熟。
你持何观点?说出你的理由。
思考:(1)生产过程中施用植物生长调节剂,会不会
影响农产品的品质?
(2)如果你是水果销售员,面对半青不熟的水果,你
认为应当使用乙烯利催熟吗?作为一个消费者,你又
怎么看?
3.使用植物生长调节剂的注意事项
要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性
、药物残留、价格和施用是否方便等因素。在施
用时,还要考虑施用时间、处理部位、施用方式
、适宜的浓度和施用次数等问题。
要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药
物残留、价格和施用是否方便等因素。在施用时,
还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜
的浓度和施用次数等问题。
一、其它植物激素的种类和作用
二、植物生长调节剂的应用
本节知识小结
促进细胞伸长,促进种子萌发和果实成熟等
促进细胞的分裂,诱导芽的分化等
抑制细胞的分裂,促进叶和果实的衰老和
脱落等
主要促进果实的成熟等
赤霉素:
细胞分裂素:
脱落酸:
乙烯:
巩固练习
1.恶苗病是由于下列哪种激素引起的植物
疯长现象( )
A.赤霉素 B.细胞分裂素
C.脱落酸 D.乙烯
2.自然状态下,秋季时植物体内含量较多
的激素是( )
A.吲哚乙酸 B.2,4-D
C.脱落酸 D.细胞分裂素
A
C
3.在植物体内的各种激素中,生理作用最为相似
的是( )
A.赤霉素和生长素 B.脱落酸和细胞分裂素
C.赤霉素和脱落酸 D.生长素和乙烯
A
4.辣椒在盛花期遭遇连续暴雨,正常受粉受到影
响,为防止减产,菜农采取了喷洒一定浓度的植物
激素类似物溶液的措施。他们最可能使用了哪种激
素类似物( )
A.生长素 B.赤霉素
C.细胞分裂素 D.乙烯
A
(1)从图中可以看出在种子破除休眠的过程中,赤霉素与脱落
酸之间存在 关系。各种激素含量的变化说明了
。
拮抗
植物的生命活动不只受单一激素的调节,而是多种激
素相互协调共同发挥作用的
5.将休眠状态的枫树种子与湿砂混合后放在0~5 ℃的低温下
1~2个月,就可以使种子提前萌发,这种方法叫层积处理。下
图表示枫树种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况,
请据图回答下列问题:
(3)小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之
后又遇大雨的天气,种子就容易在穗上发芽。这种现象与图中
________密切相关,推测可能的原因是 。
(2)马铃薯块茎收获后也存在类似的休眠现象,要破除休眠使之
提前萌发可以使用上图中的____________________处理。但在
生产上人们常使用的是人工合成的此类激素的类似物,因为该
类物质_______________________________
赤霉素或细胞分裂素
在植物体内不易降解,效果稳定
脱落酸在高温条件下容易降解(或破坏),解除对
种子萌发的抑制作用
脱落酸