第5章·第2節(jié)其他植物激素水稻患病的可能的原因:①赤霉菌本身引起的。②赤霉菌產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)引起的。資料1

1926年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水稻感染赤霉菌后出現(xiàn)瘋長(zhǎng)現(xiàn)象，植株高大但結(jié)實(shí)率低，稱為惡苗病。沒有感染赤霉菌，卻有惡苗病的癥狀。如何驗(yàn)證假說呢？將赤霉菌培養(yǎng)基的濾液噴灑到健康水稻幼苗上1.赤霉素的發(fā)現(xiàn)及作用結(jié)論：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)。正常植株惡苗病植株一、其他植物激素的種類和作用資料2：1935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(jiǎn)稱GA）。20世紀(jì)50年代，科學(xué)家從赤霉菌培養(yǎng)液中分離和鑒定了可導(dǎo)致水稻患惡苗病的三種不同的赤霉素，分別命名為赤霉素A1（GA1）、A2（GA2）、A3（GA3）。這就可以說明赤霉素是一種植物激素了嗎？資料3：1958年，人們從紅花菜豆未成熟的種子中提純了赤霉素GA1。后來又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了植物體內(nèi)有多種赤霉素。終于，我們確認(rèn)植物體內(nèi)可以產(chǎn)生赤霉素，這種物質(zhì)屬于植物激素。1.赤霉素的發(fā)現(xiàn)及作用通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道，赤霉素可以促進(jìn)植物莖伸長(zhǎng)，從而促進(jìn)植物長(zhǎng)高。

有關(guān)資料表明赤霉素還可以促進(jìn)種子、塊莖等休眠體的萌發(fā)。

為什么能促進(jìn)種子的萌發(fā)呢？1.赤霉素的發(fā)現(xiàn)及作用資料4：種子中的赤霉素主要來自胚，它可促進(jìn)種子萌發(fā)。小麥種子的胚乳（不含活細(xì)胞）中儲(chǔ)存大量淀粉，水解后可為胚的萌發(fā)提供充足的能源物質(zhì)。某興趣小組為了探究赤霉素促進(jìn)種子萌發(fā)的原理，用去胚小麥種子（保留完整胚乳）做了下面的實(shí)驗(yàn)。1.赤霉素的發(fā)現(xiàn)及作用糊粉層胚乳胚用清水浸泡48h，切半放入加淀粉的瓊脂平板用赤霉素溶液浸泡48h，切半放入加淀粉的瓊脂平板放入種子6h后，用碘液沖洗平板去胚的原因?透明圈形成原因？赤霉素促進(jìn)種子萌發(fā)的原理？1.赤霉素的發(fā)現(xiàn)及作用①種子吸水后，胚釋放赤霉素，它向糊粉層（胚乳的外層細(xì)胞）發(fā)送信號(hào)；②糊粉層通過合成和分泌α-淀粉酶，催化胚乳中的淀粉水解成麥芽糖等可溶性糖；③胚乳中的可溶性糖和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在胚發(fā)育成幼苗的過程中被消耗掉糊粉層α-淀粉酶基因表達(dá)α-淀粉酶胚乳α-淀粉酶淀粉麥芽糖葡萄糖胚葡萄糖赤霉素1.赤霉素的發(fā)現(xiàn)及作用激素名稱合成部位主要作用赤霉素幼芽、幼根和未成熟的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而引起莖稈伸長(zhǎng)和植株增高；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

除了赤霉素，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯等植物激素，同學(xué)們可閱讀教材第97頁，參照這種表格形式進(jìn)行總結(jié)歸納。1.赤霉素的發(fā)現(xiàn)及作用細(xì)胞分裂素合成部位：主要是根尖細(xì)胞分裂素主要作用：

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2.細(xì)胞分裂素根冠分生區(qū)伸長(zhǎng)區(qū)成熟區(qū)合成部位：根冠、萎蔫的葉片等主要作用：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。脫落酸能對(duì)抗生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素等激素的作用，從而延緩植物生長(zhǎng)。脫落酸與一種或多種促進(jìn)生長(zhǎng)的激素的比值決定了植物體最終的生長(zhǎng)效應(yīng)。3.脫落酸逆境激素①因?yàn)槊撀渌崮芫S持種子休眠，抑制發(fā)芽。②持續(xù)一段時(shí)間的高溫能使種子中的脫落酸降解，沒有了脫落酸，這些種子就不會(huì)像其他種子那樣休眠。③然后大雨天氣又給在穗上的種子提供了萌發(fā)所需要的水分，于是種子就會(huì)萌發(fā)。資料5：許多研究表明，脫落酸在高溫條件下容易降解。在自然界中存在這樣一種現(xiàn)象：小麥、玉米在即將成熟時(shí)，如果經(jīng)歷持續(xù)一段時(shí)間的干熱之后又遇大雨，種子就容易在穗上發(fā)芽。請(qǐng)嘗試對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行解釋。脫落酸既可抑制秋天成熟干燥的種子立即萌發(fā)，也可抑制種子在陰暗潮濕的果實(shí)內(nèi)部萌發(fā)，這有利于避免萌發(fā)后幼苗面臨不利于生存的環(huán)境條件。合成部位：植物體各個(gè)部位4.乙烯資料6：在我國(guó)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?！边@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。主要作用：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。主要作用：①促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂

②促進(jìn)花粉管生長(zhǎng)、種子萌發(fā)等5.油菜素內(nèi)酯花粉管油菜素內(nèi)酯被正式認(rèn)定為第六類植物激素植物激素的作用機(jī)制植物激素特異受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激活相關(guān)酶調(diào)控基因表達(dá)細(xì)胞分裂細(xì)胞伸長(zhǎng)細(xì)胞分化細(xì)胞死亡植物生長(zhǎng)發(fā)育激素名稱主要合成部位生理作用生長(zhǎng)素芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，誘導(dǎo)細(xì)胞分化；②影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育。赤霉素幼芽、幼根、未成熟的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，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。細(xì)胞分裂素主要是根尖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。油菜素內(nèi)酯幼嫩部位①促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂②促進(jìn)花粉管生長(zhǎng)、種子萌發(fā)等脫落酸根冠、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)衰老和脫落；④維持種子休眠。乙烯植物體各個(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。二、植物激素間的相互作用資料7：在實(shí)驗(yàn)條件下，離體的植物細(xì)胞，在只有生長(zhǎng)素（IAA）的條件下，會(huì)形成大量多核細(xì)胞。如果同時(shí)存在細(xì)胞分裂素（CTK），IAA就能促進(jìn)細(xì)胞迅速分裂。問題：IAA和CTK如何調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂？有什么關(guān)系？結(jié)論：IAA促進(jìn)細(xì)胞核分裂，CTK促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)分裂。在促進(jìn)細(xì)胞分裂方面，二者表現(xiàn)協(xié)同作用。（教材P98）兩種激素的作用效果相同，且一種對(duì)另一種有增效作用，稱之為協(xié)同作用。資料8：赤霉素處理馬鈴薯，可促進(jìn)其發(fā)芽。所謂胎萌現(xiàn)象，是指種子在脫離母體前就開始萌發(fā)的現(xiàn)象，脫落酸（ABA）合成缺陷型突變體經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)胎萌現(xiàn)象，而外源ABA可抑制胎萌現(xiàn)象。清水處理赤霉素溶液處理ABA合成缺陷突變體玉米的果穗1.植物激素相互作用的實(shí)例上述資料告訴我們，赤霉素可以打破種子休眠；脫落酸可促進(jìn)并維持種子休眠。二者之間作用效果相反。

如果兩種激素作用效果相反，共同調(diào)節(jié)休眠體的萌發(fā)，二者的調(diào)節(jié)作用有什么特點(diǎn)呢？1.植物激素相互作用的實(shí)例清水處理赤霉素溶液處理ABA合成缺陷突變體玉米的果穗正常發(fā)芽不發(fā)芽正常發(fā)芽野生型GA缺陷型單突變體（GA含量極低）GA和ABA缺陷型雙突變體（GA和ABA含量極低）誘變篩選誘變篩選資料9：擬南芥GA缺陷型突變體的種子GA含量極低，在缺乏外源GA的培養(yǎng)基上是不能發(fā)芽的。若誘變處理，篩選出能夠發(fā)芽的突變株。發(fā)現(xiàn)不是能合成GA的回復(fù)突變株，而是ABA缺陷型突變株。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)這種雙突變株種子內(nèi)兩種激素的絕對(duì)水平都極低。只是ABA與GA的比值與野生型相同。1.植物激素相互作用的實(shí)例結(jié)論：決定植物器官生長(zhǎng)、發(fā)育的，往往不是某種激素的絕對(duì)含量，而是不同激素的相對(duì)含量（教材P98），ABA與GA比值較高促進(jìn)休眠，反之促進(jìn)萌發(fā)。1.植物激素相互作用的實(shí)例還有很多類似的現(xiàn)象，比如：脫落酸與赤霉素的比值較高有利于黃瓜形成雌花，反之有利于形成雄花；在植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值較高有利于根的分化，反之有利于芽的分化。

生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比值高生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比值低生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素適中脫落酸雄花較高雌花赤霉素較低1.植物激素相互作用的實(shí)例不同激素間為何會(huì)表現(xiàn)出相互作用呢？有些激素間表現(xiàn)為協(xié)同作用，有些激素間表現(xiàn)為作用效果相反。

這是為什么呢？2.激素間相互作用的原理IAA和ETH（乙烯）之間的相互作用生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)ACC合成酶mRNAACC合成酶基因甲硫氨酸抑制乙烯促進(jìn)細(xì)胞橫向擴(kuò)張促進(jìn)色氨酸ACC

①豌豆幼苗實(shí)驗(yàn)IAA和GA之間的相互作用2.激素間相互作用的原理2.激素間相互作用的原理②GA對(duì)IAA水平的影響IAA和GA之間的相互作用赤霉素色氨酸生長(zhǎng)素氧化產(chǎn)物細(xì)胞伸長(zhǎng)促進(jìn)抑制合成分解2.激素間相互作用的原理多種激素相互協(xié)調(diào)，共同調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)。同學(xué)們是否會(huì)想到這樣的問題：

在植物的一生當(dāng)中，每種激素是否一直保持不變呢？激素水平一直都不變嗎？在植物生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境的過程中，各種激素水平有如下變化特點(diǎn)：

（1）每種激素的含量都會(huì)發(fā)生變化；（2）不同激素的調(diào)節(jié)還往往表現(xiàn)出一定的順序性。

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(duì)含量（1）在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，每種激素的含量會(huì)發(fā)生變化。促進(jìn)花瓣脫落促進(jìn)開花促進(jìn)果實(shí)成熟促進(jìn)果實(shí)脫落獼猴桃果實(shí)發(fā)育和成熟過程中激素的動(dòng)態(tài)變化（2）在植物生長(zhǎng)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.激素的含量不是恒定不變的；多種激素相互作用形成調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，共同調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育；在植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中，不同種激素的調(diào)節(jié)往往會(huì)表現(xiàn)出一定的順序性。小結(jié)1.除了生長(zhǎng)素以外，植物體內(nèi)還有赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等多種激素。2.植物體內(nèi)多種激素之間具有復(fù)雜的相互關(guān)系，植物的生長(zhǎng)發(fā)育往往取決于激素之間的比例關(guān)系，而不是某種激素的絕對(duì)含量。并且在調(diào)節(jié)過程中，不同激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定順序性。

2.生長(zhǎng)素和乙烯都在植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)中起重要作用。以下正確的是（）A.植物體內(nèi)生長(zhǎng)素含量會(huì)影響乙烯的合成B.生長(zhǎng)素促進(jìn)植物生長(zhǎng)，乙烯促進(jìn)果實(shí)發(fā)育C.生長(zhǎng)素是植物自身合成的，乙烯是植物從環(huán)境中吸收的D.生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)廣泛分布，乙烯只分布在成熟果實(shí)中A1.（1）赤霉素決定細(xì)胞的分化。（）（2）脫落酸促進(jìn)果實(shí)和葉脫落。（）（3）細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)。（）××√練習(xí)與應(yīng)用（2019全國(guó)Ⅰ卷）將生長(zhǎng)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，該植物葉片中的脫落（ABA）含量增高，葉片氣孔開度減小。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(qǐng)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(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。審題關(guān)鍵（1）實(shí)驗(yàn)要在干旱的條件下進(jìn)行；（2）在有ABA和無ABA參與的條件下測(cè)定氣孔開度的變化；（3）實(shí)驗(yàn)材料要選用”ABA缺失突變體”。拓展練習(xí)答案：取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不