第2節(jié)其他植物激素第5章植物生命活動的調(diào)節(jié)【問題探討】“木瓜”催熟柿子

我國宋元時(shí)期某著作中寫道：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜兩三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味。”這種“氣”究竟是什么呢？人們一直不明白。到20世紀(jì)60年代，氣相層析技術(shù)的應(yīng)用使人們終于弄清楚，是成熟果實(shí)釋放出的乙烯促進(jìn)了其他果實(shí)的成熟。討論:1.乙烯在植物體內(nèi)能發(fā)揮什么作用？乙烯能促進(jìn)果實(shí)成熟【問題探討】“木瓜”催熟柿子

我國宋元時(shí)期某著作中寫道：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜兩三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味。”這種“氣”究竟是什么呢？人們一直不明白。到20世紀(jì)60年代，氣相層析技術(shù)的應(yīng)用使人們終于弄清楚，是成熟果實(shí)釋放出的乙烯促進(jìn)了其他果實(shí)的成熟。討論:2.在發(fā)揮作用時(shí)，乙烯的作用方式和生長素的有什么相似之處？都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸或擴(kuò)散至作用部位，微量的物質(zhì)就可以產(chǎn)生顯著的影響。1.生長素的合成部位:芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子生長素的合成部位和主要作用2.生長素的主要作用:①細(xì)胞水平上:促進(jìn)細(xì)胞伸長生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用；②器官水平上:影響器官的生長、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根的發(fā)生，影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等。植物激素的種類1.生長素2.細(xì)胞分裂素3.赤霉素4.脫落酸5.乙烯6.油菜素內(nèi)酯一.其他植物激素的種類和作用1.赤霉素①水稻惡苗病的研究1926年赤霉菌培養(yǎng)基濾液水稻幼苗噴施導(dǎo)致惡苗病正常植株惡苗病植株赤霉菌惡苗病(植株瘋長，結(jié)實(shí)率降低)水稻感染導(dǎo)致導(dǎo)致水稻患惡苗病的不是赤霉菌菌體，而是赤霉菌產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)。【思考】導(dǎo)致惡苗病的是赤霉菌菌體嗎？②提取赤霉素1935年，科學(xué)家從赤霉菌培養(yǎng)基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質(zhì)，命名為赤霉素（簡稱GA）。【思考】這就可以說明赤霉素是一種植物激素了嗎？還不能確定赤霉素屬于植物激素。因?yàn)橹参锛に乇仨毷怯芍参矬w內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。20世紀(jì)50年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)被子植物體內(nèi)存在赤霉素。科學(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)赤霉素在植物體中普遍存在，并包括很多種。③確定赤霉素是一種植物激素一.其他植物激素的種類和作用1.赤霉素的合成部位及主要作用①合成部位幼苗、幼根和未成熟的種子合成部位一.其他植物激素的種類和作用1.赤霉素的合成部位及主要作用②主要作用a.促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起植株增高b.促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化c.促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育噴施赤霉素植株(A)與對照(B)赤霉素一.其他植物激素的種類和作用2.細(xì)胞分裂素的合成部位及主要作用合成部位①合成部位主要是根尖一.其他植物激素的種類和作用2.細(xì)胞分裂素的合成部位及主要作用②主要作用a.促進(jìn)細(xì)胞分裂c.促進(jìn)葉綠素合成b.促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成一.其他植物激素的種類和作用3.脫落酸的合成部位及主要作用①合成部位根冠、萎蔫的葉片等一.其他植物激素的種類和作用3.脫落酸的合成部位及主要作用a.抑制細(xì)胞分裂②主要作用b.促進(jìn)氣孔關(guān)閉c.促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落d.維持種子休眠一.其他植物激素的種類和作用4.乙烯的合成部位及主要作用①合成部位植物體各個(gè)部位乙烯一.其他植物激素的種類和作用4.乙烯的合成部位及主要作用a.促進(jìn)果實(shí)成熟③主要作用b.促進(jìn)開花c.促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落5.第六類植物激素——油菜素內(nèi)酯促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂，促進(jìn)花粉管生長、種子萌發(fā)等。

除了前面發(fā)現(xiàn)的五類植物激素，植物體內(nèi)還有一些天然物質(zhì)也起到調(diào)節(jié)生長發(fā)育的作用。其中油菜素內(nèi)酯已經(jīng)被正式認(rèn)定為第六類植物激素主要作用:各種植物激素的合成部位及生理作用激素名稱主要合成部位生理作用生長素赤霉素細(xì)胞分裂素脫落酸乙烯幼芽、幼根、未成熟的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起植株增高；②促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化；③促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育。主要是根尖①促進(jìn)細(xì)胞分裂；②促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成。根冠、萎蔫的葉片等①抑制細(xì)胞分裂；②促進(jìn)氣孔關(guān)閉；③促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落；④維持種子休眠。植物體的各個(gè)部位①促進(jìn)果實(shí)成熟；②促進(jìn)開花；③促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落；芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長生長，誘導(dǎo)細(xì)胞分化；②影響器官的生長、發(fā)育。植物生長發(fā)育植物激素調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育植物激素細(xì)胞分裂細(xì)胞伸長細(xì)胞分化細(xì)胞死亡調(diào)控二.植物激素間的相互作用思考·討論根據(jù)圖5-9提供的信息，分析、討論以下問題1.赤霉素與生長素的主要生理作用有什么相似之處？又有哪些不同？相同點(diǎn):赤霉素和生長素都能起促進(jìn)細(xì)胞伸長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化，影響花、果實(shí)發(fā)育等作用。不同點(diǎn):赤霉素有促進(jìn)細(xì)胞分裂，促進(jìn)種子萌發(fā)的作用，而生長素沒有。二.植物激素間的相互作用思考·討論根據(jù)圖5-9提供的信息，分析、討論以下問題2.脫落酸與生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素的生理作用有什么不同？與另外幾種植物激素生理作用不同的是，脫落酸往往表現(xiàn)出“抑制”作用。3.赤霉素和乙烯的生理之作用可能存在什么關(guān)系？赤霉素和乙烯有可能存在“對抗”關(guān)系。二.植物激素間的相互作用01234202224262830323436花瓣脫落果實(shí)形成果實(shí)膨大果實(shí)逐漸成熟果實(shí)完全成熟乙烯相對含量1.在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，某種激素的含量會發(fā)生變化。2.各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激索共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。①協(xié)同作用細(xì)胞分裂細(xì)胞核分裂生長素促進(jìn)細(xì)胞分裂素細(xì)胞質(zhì)分裂促進(jìn)生長素油菜素內(nèi)酯細(xì)胞伸展和分裂以及根的向地性促進(jìn)2.各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激索共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。②抗衡作用赤霉素種子萌發(fā)促進(jìn)脫落酸抑制生長素根的生長促進(jìn)細(xì)胞分裂素抑制2.各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激索共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。③相互作用:生長素濃度低生長素濃度高乙烯增多細(xì)胞伸長生長細(xì)胞橫向擴(kuò)大促進(jìn)促進(jìn)促進(jìn)抑制生長素濃度升高到一定值時(shí)，會促進(jìn)乙烯合成；乙烯含量的升高，反過來抑制生長素的作用。3.決定植物器官生長、發(fā)育的，往往不是某種激素的絕對含量,而是不同激素的相對含量。①黃瓜莖端②植物組織培養(yǎng)脫落酸赤霉素較高→有利于分化形成雌花較低→有利于分化形成雄花生長素細(xì)胞分裂素較高→有利于分化形成根較低→有利于分化形成芽4.在植物生長發(fā)育過程中，不同種激素的調(diào)節(jié)還往往表現(xiàn)出一定的順序性。獼猴桃果實(shí)發(fā)育和成熟過程中激素的動態(tài)變化在獼猴桃果實(shí)的發(fā)育過程中，細(xì)胞分裂素、生長素、赤霉素、脫落酸等激素的含量會像接力一樣按照次序出現(xiàn)高峰，調(diào)節(jié)著果實(shí)的發(fā)育和成熟。【檢測】下列關(guān)于植物激素的敘述，正確的是()A.赤霉素的主要作用是引起莖稈加粗B.細(xì)胞分裂素一般在根尖合成C.生長素只能促進(jìn)植株的生長D.乙烯是一種氣體激素，其主要生理作用是促進(jìn)果實(shí)發(fā)育B【檢測】通常葉片中葉綠素含量下降可作為其衰老的檢測指標(biāo)。為研究激素對葉片衰老的影響，將某植物離體葉片分組，并分別置于蒸餾水、細(xì)胞分裂素(CTK)、脫落酸(ABA)、CTK＋ABA溶液中，再將各組置于光下。一段時(shí)間內(nèi)葉片中葉綠素含量變化趨勢如圖所示。據(jù)圖判斷，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞分裂素能延緩該植物離體葉片的衰老B.本實(shí)驗(yàn)中CTK對該植物離體葉片的作用可被ABA削弱C.可推測ABA組葉綠體中NADPH合成速率大于CTK組D.可推測施用ABA能加速秋天銀杏樹的葉由綠變黃的過程C【檢測】某同學(xué)查資料得知細(xì)胞分裂素可解除頂端優(yōu)勢。為研究細(xì)胞分裂素的作用部位(如圖所示)，該同學(xué)做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)：將多株生長狀況相同的良好幼苗均分為兩組，用未經(jīng)處理的幼苗作對照組，用在①②處同時(shí)涂抹等量適宜濃度的細(xì)胞分裂素溶液的幼苗作實(shí)驗(yàn)組，以觀察其生長狀況。下列對實(shí)驗(yàn)組的設(shè)計(jì)評價(jià)合理的是 ()A.實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)正確，能研究細(xì)胞分裂素解除頂端優(yōu)勢的作用部位B.實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，應(yīng)選兩組完整幼苗分別在①②處涂抹細(xì)胞分裂素C.實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，應(yīng)切除②處后在①處涂抹細(xì)胞分裂素D.實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，應(yīng)選兩組切除②處的幼苗并分別在①②處涂抹細(xì)胞分裂素B處理結(jié)果完整植株雌、雄株各占一半去部分根雄株占多數(shù)去部分根＋施用細(xì)胞分裂素雌株占多數(shù)去部分葉雌株占多數(shù)去部分葉＋施用赤霉素雄株占多數(shù)【檢測】不同處理對某植物性別分化的影響如下表所示，下列敘述正確的是 ()A.根產(chǎn)生的赤霉素能促進(jìn)雌株形成B.葉產(chǎn)生了促進(jìn)雌株形成的細(xì)胞分裂素C.若對完整植株施用赤霉素合成抑制劑則雌株數(shù)量增多D.赤霉素和細(xì)胞分裂素對性別分化的作用是不相互對抗的C【檢測】如圖為小麥種子形成過程中各種植物激素的含量變化，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.小麥種子成熟后赤霉素合成量較小B.小麥種子形成初期細(xì)胞分裂素合成旺盛C.小麥種子鮮重的增加僅取決于生長素的含量D.小麥種子的形成受多種植物激素的平衡協(xié)調(diào)作用C【檢測】植物的頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象，叫頂端優(yōu)勢?？茖W(xué)家研究植物頂端優(yōu)勢時(shí)發(fā)現(xiàn)不同植物激素對側(cè)芽生長的影響有差異(如表所示)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.植物頂端優(yōu)勢現(xiàn)象表明，生長素濃度越高，生長越快B.比較甲、乙組可知，側(cè)芽生長受抑制可能是因?yàn)閭?cè)芽缺少細(xì)胞分裂素C.比較丙、丁組可推測，赤霉素對側(cè)芽生長的影響可能與頂芽有關(guān)D.該實(shí)驗(yàn)說明植物頂端優(yōu)勢現(xiàn)象可以受多種激素共同調(diào)節(jié)A【檢測】將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸（ABA）含量增高，葉片氣孔開度減小，回答下列問題。（1）經(jīng)干旱處理后，該植物根細(xì)胞的吸水能力________。（2）與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會___________，出現(xiàn)這種變化的主要原因是__________________________________________________。增強(qiáng)降低氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少（3）有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體（不能合成ABA）植株為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。

取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測定氣孔開度，預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。

將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進(jìn)行ABA處理，另一組作為對照組，一段時(shí)間后，分別測定兩組的氣孔開度，預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變?！緳z測】(1)除上表中的四大類植物激素外，乙烯也是一類植物激素，該激素的主要作用是_____________________________________________________________________。(2)已經(jīng)被認(rèn)定為第六類植物激素的是_______________。(3)由表可知，植物的成熟葉含有較多的_________，其主要作用是_______________________________________________________________________