第3节 其他植物激素
一、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。
二、教学重点和难点
1.教学重点
其他植物激素的种类和作用。
2.教学难点
植物生长调节剂的应用。
三、课时安排
1
四、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，引起学生的思考并回答，师提示。
〖提示〗1.提示：说明乙烯至少能起促进果实成熟的作用。
〖板书〗一、其它植物激素的种类和作用
〖讲述〗现在将这几类植物激素简要介绍如下。
赤霉素 赤霉素是在研究水稻恶苗病的过程中发现的。水稻恶苗病是由赤霉菌寄生而引起的,最常见的症状是稻苗徒长,病苗比健苗可以高出1/3。经过研究得知,促进稻苗徒长的物质是赤霉菌分泌的赤霉素。
赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。水稻恶苗病病株的茎秆徒长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。赤霉素对于促进矮生性植物茎秆的伸长有特别明显的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它们的株高比一般的株高要矮得多,如果用赤霉素处理这些植物,它们的株高可以与一般的株高相同。用赤霉素处理芹菜,可以使食用的叶柄增加长度。
赤霉素还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚收获的马铃薯块茎要有一定的休眠期,在度过休眠期以后,才能够萌发。如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。赤霉素对于种子,也有解除休眠、促进萌发的作用。
细胞分裂素 细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和组织分化。它在植物的形态建成中起着重要的作用。正常叶片在衰老的过程中,常常发生叶绿素、蛋白质、RNA等的含量降低,叶片变黄,趋于衰老。如果用细胞分裂素进行处理,就能使上述三种物质含量降低的速度变慢。可见,细胞分裂素还有延缓衰老的作用。在蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间。
乙烯 乙烯是植物体内产生的一种气体激素。它广泛地存在于植物的多种组织中,特别在成熟的果实中更多。
乙烯能促进果实成熟。一箱水果中,只要有一个成熟的水果,就能加速全箱水果的成熟。这是因为一个成熟水果放出的乙烯,能够促使全箱水果都迅速成熟。用乙烯处理瓜类植物(如黄瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜类的增产。此外,乙烯还有刺激叶子脱落、抑制茎的伸长等作用。
脱落酸 脱落酸存在于植物的许多器官中,如叶、芽、果实、种子和块茎中都含有一定数量的脱落酸。
脱落酸是一种生长抑制剂。它能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发,特别是对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。此外,据报刊报道,植物之所以有向光性,不但因为它的背光一侧生长素含量增加,而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素——脱落酸含量增加。脱落酸还能促进叶片等的衰老和脱落。在温带地区的秋末冬初,落叶树纷纷落叶,棉铃在未成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。
〖板书〗几种植物激素的合成、分布和生理作用
植物激素
主要合成部位
分布
生理作用
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、促进蛋白质和RNA的合成，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，逆境条件下会增多
抑制核酸和蛋白质的合成，表现为促进叶、花、果的脱落，促进果实成熟，抑制种子发芽、抑制植株生长等
〖旁栏思考题〗生思考师提示
〖提示〗是的，植物激素自身的合成也是受基因组控制的
〖讲述〗植物的生长发育过程，表现为按部就班地进行着种子的休眠、萌发，根、茎、叶的生长与伸展，生殖器官的发生与发育，种子和果实的形成与成熟等过程。这些生长发育过程，是植物的遗传程序随着季节的变化而启动、按顺序进行的。
植物的生长发育过程可以通过激素加以调控。然而，植物的形态建成等过程，并不是某个激素独立进行调节的，而是多种营养代谢生理变化的综合产物。激素自身也是特定条件下的代谢产物，也在陆续地合成、分解。
事实上，植物的生长发育既受内部因子的调节，也受外部因子的影响。内部因子主要是化学信使──激素，外部因子包括光、温度、日照长度、重力、化学物质等。这些化学和物理因子通过信号转导，诱导相关基因表达，调控生长发育。
除植物激素以外，高等植物体内的信使还有水信使、电信使。
近些年的研究表明，电信使在植物界并不仅仅局限于含羞草等植物。植物体内电信使时常以电化学波的形式传递，以快速、通用、效用短暂为特点。在植物体内，它可以和化学信使协作发挥效应。
植物体内水势的变化也可作为一种信息，并迅速传递，以调节相关生命活动，适应环境变化。
〖板书〗二、植物激素调节剂的应用
植物调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物调节剂。
〖资料分析及讨论〗学生阅读，思考回答，师提示。
1.提示：农业生产过程中，使用植物生长调节剂的例子较多，以下是部分例子。
用GA（赤霉素类）打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠；促进苋、芹菜等的营养生长，增加产量。
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.提示：可根据当地实际情况灵活回答。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。
3.提示：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。例如，用2,4-D处理番茄增加座果后，如果不配合整枝施肥，会出现果实多而小的情况；为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟，其果实品质就不一定好。
〖小结〗略
〖作业〗练习一、二
〖提示〗
基础题
1.D，因为它是人工合成的物质，属于植物生长调节剂。
2.B更准确。A过于绝对，植物生命活动的调节是非常复杂的过程，从根本上说是由基因控制的，环境变化也会影响基因的表达，激素调节只是其中的一种调节方式。
3.根据课文内容总结即可，略。
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。
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。
本章小结
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。
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。
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