高中生物必修3 稳态与环境3

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第3节 其他植物激素 教学目标 1.列举其他植物激素。 2.评述植物生长调节剂的应用。 3.尝试利用多种媒体，搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。 教学重点 其他植物激素的种类和作用。 教学难点 植物生长调节剂的应用 植物生长物质 是一些调节植物生长发育的生理活性物质 植物激素(plant hormone) 植物生长调节剂(plant growth regulator) 植物激素 是指在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。 植物生长调节剂 是指具有植物激素活性的人工合成的物质。 概念 第一，内生性， 是植物生命活动中的正常代谢产物； 第二，可运性 ，由某些器官或组织产生后运至其它部位而发挥调控作用，在特殊情况下植物激素在合成部位也有调控作用； 第三，调节性 ，植物激素不是营养物质，通常在极低浓度下产生生理效应。 植物激素具有以下特点： 植物激素有五大类，即生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。此外，油菜素甾体类、茉莉酸类、水杨酸和多胺类等对植物的生长发育具有多方面的调节作用。 （一）主要的植物激素有五类: 一、植物激素的种类和作用 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。 　　病苗细长，叶色淡绿，比健苗高，病株节间伸长，茎节上逆生不定根，茎杆逐渐变褐，腐烂，其内有白色蜘蛛丝状菌丝。 —— 赤霉素 水稻恶苗病 合成部位： 主要是未成熟的种子、幼根和幼芽等。 主要作用： 促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实成熟。 赤毒素 细胞分裂素 合成部位： 　　主要是根尖。 主要作用： 　　促进细胞分裂。 2. 促进芽的分化 组织培养 CTK / IAA 高——形成芽 CTK / IAA 低——形成根 CTK / IAA 中——保持生长而不分化 愈伤组织 CTK促进侧芽发育，消除顶端优势 1. 促进细胞分裂和扩大 横向增粗 根尖、茎尖、未成熟的种子等 细胞分裂素的 合成部位: 细胞分裂素的生理作用 3．延缓叶片衰老 4. 其他生理作用 促进气孔开放；打破种子休眠；刺激块茎形成；促进果树花芽分化 清除活性氧 阻止水解酶的产生，保护核酸、蛋白质、叶绿素不被破坏 阻止营养物质外流 CTK 合成部位： 根冠、萎蔫的叶片等。 分布： 将要脱落的器官和组织中含量多。 主要作用： 抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。 脱落酸 乙稀 合成部位： 　　植物体各个部位。 主要作用： 　　促进果实成熟。 乙烯 (ethylene, ETH) 的生理效应 1. 三重反应与偏上性反应 乙烯三重反应 : 抑制茎的伸长生长；促进茎或根的横向增粗；促进茎的横向生长(即使茎失去负向重力性)。 偏上生长: 是指器官的上部生长速度快于下部的现象。 概念 2. 促进成熟( 催熟激素) 3. 促进脱落与衰老 4. 促进开花和雌花分化 5. 诱导次生物质(橡胶树的乳胶)的分泌 （二）、常见几种激素（归纳） 种类 合成部位 主要作用 赤霉素 细胞分 裂素 脱落酸 乙烯 幼芽、幼根和未成熟的种子 促细胞伸长，植株增高，促进种子萌发和果实成熟，解除种子、块茎休眠 主要是根尖 促进细胞分裂，还有诱导芽的分化和防止植物衰老 根冠、萎蔫的叶片等。将要脱落的器官和组织中含量多 抑制细胞分裂和种子萌发，促进叶和果实的衰老和脱落 植物体各个部分 促进果实成熟，还有促进器官脱落、多开雌花（如黄瓜）等作用 情景1 ： 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。 情景探究： 生长素浓度低 细胞伸长生长 乙烯增多 生长素浓度高 促进 抑制 促进 　　植物体内各种激素是相互联系，共同调节植物的各项生理活动。 由上面的例子，请大家看看能得出什么结论呢？ 细胞分裂 细胞伸长 果实成熟 器官脱落 生长素 赤霉素 乙烯 促进 促进 协同作用 细胞分裂素 促进 抑制 脱落酸 促进 抑制 拮抗作用 促进 2、植物激素间的相互作用 问题探讨： （1）、由上面的例子，请大家看看能得出什么结论呢？ 植物体内各种激素是 ＿＿＿＿ ，共同调节植物的各项生理活动。 相互作用 情景3： 组织培养时 细胞分裂素比例高 时，有利于芽的分化，反之， 生长素高 时，促进根的分化 情景2： 植物生命活动的调节也不单单是植物体内激素的调节这么简单，植物激素在植物生命活动的调节中起 一定作用，但植物的生长发育过程的本质是 基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果 ，当然光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。 （2）、植物激素几乎控制着植物所有的生命活动。这种说法是否准确？ 不准确 　　　植物生命活动的调节是非常复杂的过程，从根本上说是由＿＿控制的，环境变化也会影响＿＿的表达，激素调节只是其中的一种调节方式。 基因 基因 二、植物生长调节剂的应用： 　　（一）定义：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。（例如生长素类似物）  容易合成  原料广泛  效果稳定 得到广泛应用，并产生了一些人们原来没有预料到的影响 （二） 、 植物生长调节剂种类 １. 植物生长促进剂 促进细胞分裂、伸长和分化 生长素类: NAA, IBA, 2,4-D等 赤霉素类：GA3 细胞分裂素类: KT, 6-BA ２. 植物生长延缓剂 是指抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂。 阻碍GA的生物合成, 抗GA 多效唑(PP333, MET) 烯效唑(S-3307) 矮壮素(CCC) 比久 (B9) 缩节胺(Pix, 助壮素) 概念 ３．植物生长抑制剂 是指抑制植物茎顶端分生组织生长的生长调节剂 促进侧枝生长，破坏顶端优势 外施IAA可逆转 三碘苯甲酸(TIBA), 整形素,青鲜素(马来酰肼) 概念 ４. 乙烯利 pH>4时，可放出ETH 2—氯乙基膦酸 资料分析 P55 事例1~4 　　(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？ 　　用GA（赤霉素类）打破 马铃薯 、 人参 种子的休眠；促进 芹菜 等的营养生长，增加产量。 合作探究 P55讨论： 　　用NAA促进 甘薯、黄杨、葡萄 的生根；对 苹果、鸭梨 进行疏花疏果，促进脱落；对 棉花 进行保花保果，防止脱落。 　　用乙烯利促进 黄瓜、南瓜 的雌花分化；促进 香蕉、柿、番茄 的果实成熟。 　　施用矮壮素（生长延缓剂）防止 棉花 徒长、促进结实。 　　(2)哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利？ 　　番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。 合作探究 　　（3）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？ 　　植物生长调节剂使用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。 　　例如，适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响产品品质。　 合作探究 农业生产上施用植物调节剂时，要考虑什么？ 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。 还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜浓度和施用次数等问题 为了身体健康，怎么使用植物激素？ 国家还没有植物激素的使用标准 但“绿色食品”中的 AA 级禁止使用有机合成的化学杀虫剂、杀螨剂杀菌剂、除草剂和 植物生长调节剂 。禁止使用生物源农药中混配有机合成农药的各种制剂。 香蕉用乙烯或乙烯利催熟专家称安全科学 中国食品产业网 （2006年11月20日15:53） 使用植物生长调节剂的注意事项 　　(1)要确定使用浓度，再了解药剂纯含量多少，然后进行相应的稀释配制。对每种药剂的有效和安全浓度，必须预先进行小面积试验，取得经验后才应用。 　　(2)掌握喷药最佳时期，要求一无药害，二有增产，能提高果质的效果。 　　(3)选择良好的外界条件，一般生长调节剂要在较高的温度下才起作用，所以要避开冬季低温，最好在气温200C以上，选晴天下午3时后进行。 　　(4)要使作物获得高产优质高效益，主要的还是依靠品种，生长调节剂仅是一项辅助性技术措施。使用要得当。 植物生命活动的调节 激素调节 生长素 其它植物激素 细胞分裂素： 乙烯： 赤霉素： 脱落酸： （具二重性） 低浓度起促进作用 高浓度起抑制作用 生长 枝条生根 果实发育 保蕾保铃 育无籽果实、整枝修剪、防落花落果等 植物胚芽鞘的向光性实验 分生组织 所有器官，集中在生长旺盛的部位 主要促进细胞分裂和组织分化 主要促进果实的成熟 主要抑制细胞分裂和伸长 主要促进细胞伸长 合成部位： 分布部位： 发现： 生理作用 应用： 运输： 极性运输、横向运输 小结 其他植物激素的种类和作用 植物激素 主要合成部位 分布 生理作用 生长素 具分生能力的组织，主要是的幼嫩的芽、叶和种子 生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、幼叶、胚 促进细胞的伸长；影响根茎的生长、分化和分支以及果实的发育。 赤霉素 生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖 较多存在于植株生长旺盛的部位，如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子 调节细胞的伸长，从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长，抑制成熟和衰老等 细胞分裂素 根、生长中的种子和果实 主要分布于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实 促进细胞分裂，诱导芽的分化，促进侧芽生长，抑制不定根和侧根形成，延缓叶片的衰老等 乙烯 成熟中的果实、衰老中的组织、茎节 各器官都存在 促进细胞扩大，促进果实成熟，促进器官脱落等 脱落酸 根冠、老叶、茎 各器官、组织中都有，将要脱落或休眠的器官和组织中较多，逆境下会增多 促进叶、花、果的脱落，促进果实成熟，抑制种子发芽、抑制植株生长等 几种植物激素的合成、分布和生理作用 P56 拓展题 : 1.这是因为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，这些种子就不会像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。 P56 基础题： 4.植物激素在对植物生命活动进行调节时，并不是完全孤立地发挥作用，而是相互作用，形成复杂的调节网络共同调节。例如，在生长素浓度升高时，会促进乙烯的合成。 P58 自我检测的答案和提示 一、概念检测 1.D。 2.B，C，D。 3.D。 二、知识迁移 B，因为果肉细胞由子房壁、胎座等细胞发育而来，染色体数与体细胞一样。 三、技能应用 提示：除了浓度以外，还需要考虑的因素有：适用于哪些庄稼的除草，能除哪些杂草，使用时间，药物毒性及残留，生产日期，有效期，生产者及其他注意事项等。 P68四、思维拓展 提示：（方框一）赤霉菌产生的物质使水稻患恶苗病，这种物质能促进植株增高；（方框二）不能够证明赤霉素就是植物激素，因为植物激素应该是植物自身产生的调节物质，这时，还没有证明植物自身能合成这种物质。 其他相关资料：1935年，从赤霉菌中分离出赤霉素；1954年，从真菌培养液中提取出赤霉素；1957年，首次报道在高等植物中存在赤霉素；1958年，从连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能合成的天然物质。