我和我的祖国原唱第二节 其他植物激素（第1课时）
◆教学目标
1．举例说明几种主要植物激素的作用，认同物质的多样性并指导探究生命活动规律。
2．举例说明几种主要植物激素之间可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节，并利用其对一些生命现象进行分析。
◆教学重难点
【教学重点】
其他植物激素的种类和作用、植物激素间的相互作用。
【教学难点】
植物激素间的相互作用。
◆教学过程
【新课引入】
猕猴桃含有丰富的维生素和微量元素，被人们称为“果中之王”。但未成熟的猕猴桃，吃起来又酸又涩。如果将几个熟透的苹果（或香蕉）和生硬的猕猴桃一起装进保鲜袋内，密封放置两三天，猕猴桃不仅逐渐变软，而且味道变得酸甜爽口。这是由于成熟果实中散发出的一种植物激素乙烯起到了催熟的作用。
植物体内常见的激素有哪几类？
不同的植物激素分别有什么作用？
它们又是如何共同调节植物生命活动的？
我们今天来学习第四章第二节 其他植物激素。
【新知讲解】
一、其他植物激素及其生理功能
教师引导学生浏览课本113~116页，思考：什么叫植物激素？植物激素有哪些种类？
师生总结植物激素的概念和种类。
植物激素：在极低浓度下，即可对植物的生长和发育产生显著调节作用的有机物。植物激素包括：生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、乙烯、油菜素。
呈现：草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化图。
思考：果实发育和成熟过程中乙烯的含量如何变化？推测乙烯可能有什么作用？
结合教材，师生归纳总结乙烯的产生、机理和作用。
1．乙烯
（1）产生：高等植物各器官都能产生乙烯，在果实成熟阶段产生最多。
（2）机理：植物体细胞含有一种称为乙烯受体的糖蛋白， 乙烯与乙烯受体结合后，进一步发挥生理作用，如加速果实的细胞呼吸，促进果实细胞内有机酸和淀粉向可溶性糖类的转化。
（3）作用：促进作用：解除休眠，茎和根细胞的生长和分化，不定根的形成，部分类型果实成熟，叶片和果实脱落，茎增粗。
抑制作用：生长素的转运，茎和根的伸长生长。
呈现：秋风扫落叶和落果累累的照片和棉花果实提取物处理叶柄的实验。
思考：落叶、落果及实验结果的可能原因是什么？
结合教材，师生归纳总结脱落酸的合成、分布和作用。
2．脱落酸
（1）合成： 植物的根、茎、叶、果实、种子都可以合成脱落酸。
（2）分布：植物各种器官和组织中都有脱落酸，在将要脱落或即将进入休眠的器官和组织中含量较多。
（3）作用：促进作用：叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长，种子、芽和块茎休眠，叶片衰老，光合作用产物运向发育着的种子，种子成熟，果实产生乙烯，果实成熟。
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抑制作用 ：种子发芽，IAA运输，植物生长，气孔张开。
资料1：1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后会疯长（恶苗病），结实率大大降低。研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到水稻幼苗上，发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌，但也出现了恶苗病症状。我们从这份资料中能得到哪些重要信息？
导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌菌体，而是赤霉菌产生的某种化学物质。
资料2：1935年，科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，命名为赤霉素（简称GA）。20世纪50年代，科学家从赤霉菌培养液中分离和鉴定了可导致水稻患恶苗病的三种不同的赤霉素，分别命名为赤霉素A1（GA1）、A2（GA2）、A3（GA3）。
到此为止，仍然不能确定赤霉素属于植物激素。
资料3：实验：20世纪50年代，科学家进行外源赤霉素对玉米节间伸长实验。
问题1．给正常植株添加赤霉素的结果与未添加的结果是？（分析：不能使正常植株茎秆显著伸长）
残疾证优惠政策问题2．能使矮化的突变体伸长说明赤霉素有什么功能？（分析：赤霉素能使玉米茎秆伸长）
问题3．为什么对正常植株施加赤霉素，植株没有显著伸长？（分析：正常植物体内产生的赤霉素对促进茎秆伸长已经是一个合适的浓度，额外添加赤霉素没有进一步的促进作用。）
实验材料矮化突变体为什么矮化？与赤霉素有什么关系？
假设1：赤霉素合成缺陷，赤霉素含量低。
假设2：赤霉素运输缺陷，赤霉素含量高。
假设3：不敏感突变，赤霉素含量高。
从上述实验已经排除不敏感突变，可设计实验检测突变体赤霉素含量来区别其余两种可能性。
呈现：内源赤霉素含量图，分析得出：矮化突变株为赤霉素合成下降。
资料3总结：外源赤霉素可以使矮生型玉米（一种突变体）显著长高，可以达到正常玉米的高度，但是不能使正常（野生型）玉米明显增高。
资料4：1958年，人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。后来又陆续发现了植物体内有多种赤霉素。终于，我们确认植物体内可以产生赤霉素，这种物质属于植物激素。
通过前面的学习，我们知道，赤霉素可以促进植物茎伸长，从而促进植物长高。有关资料表明赤霉素还可以促进种子、块茎等休眠体的萌发。
资料5：种子中的赤霉素主要来自胚，它可促进种子等休眠体的萌发。小麦种子的胚乳中储存大量淀粉，水解后可为胚的萌发提供充足的能源物质。
以表格形式呈现赤霉素的发现历程。
1926年 | ①水稻感染赤霉菌→水稻出现恶苗病（植株疯长、结实率低） ②赤霉菌培养基滤液喷施水稻幼苗→水稻出现恶苗病 通过①和②可知赤霉菌能产生促进植物生长的物质。 |
1935年 | 从赤霉菌培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，命名为赤霉素（简称GA）。 |
1956年 | 发现高等植物中普遍存在赤霉素这类物质，并且有许多种。 |
1983年 | 从植物体中分离和鉴定出了60多种赤霉素类物质。 |
结合教材，师生归纳总结赤霉素的分布、运输和作用。
3．赤霉素
（1）分布：广泛分布于被子植物、裸子植物、蕨类植物以及真菌、细菌中。和生长素一样，赤霉素也较多地存在于生长旺盛的部分，如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子。
（2）运输：运输没有极性，根尖合成的赤霉素可以沿维管束向上运输，而嫩叶产生的赤霉素可以沿筛管向下运输。
（3）作用：促进作用：种子萌发和茎伸长，两性花的雄花形成，单性结实，某些植物开花，花粉发育，细胞分裂，叶片扩大，侧枝生长，果实生长以及某些植物坐果。
抑制作用：成熟，侧芽休眠，植物衰老，块茎形成。
呈现资料：1955年，科学家在培养烟草髓部组织时，偶然在培养基中加入放置已久的鲑鱼精子DNA，发现细胞分裂明显加快。如加入新鲜的DNA，则完全无效。当把新鲜的DNA和培养基一起高压灭菌后，则又能促进细胞分裂。后来从高压灭菌过的DNA降解物中分离出
一种能够促进细胞分裂和不定芽形成的小分子化合物，被命名为激动素（kinetin）。最早发现并纯化的天然细胞分裂素是从未成熟玉米种子的胚乳中分离到的一种激动素类似物，被命名为玉米素（zeatin）。随后，人们又相继发现了多种具有类似生理活性的化合物。这些物质都是腺嘌呤的衍生物，被后人统称为细胞分裂素。
结合教材，师生归纳总结细胞分裂素的分布、运输和作用。
4．细胞分裂素
（1）分布： 分布于细菌、真菌、藻类和高等植物中。高等植物的细胞分裂素主要存在于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子和生长着的果实。
（2）运输：根部合成的细胞分裂素通过维管束运输到植物的地上部位，叶片合成的细胞分裂素也可通过韧皮部向下运输。
（3）作用：促进作用：促进细胞分裂，细胞膨大，侧芽生长，叶片扩大，叶绿体发育，养分移动，气孔张开，伤口愈合，种子发芽，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物坐果。
王者荣耀账号抑制作用：不定根形成，侧根形成，叶片衰老。
呈现资料：20世纪30年代至40年代，科学家们就已经注意到，某些植物的花粉提取物能促进植物生长。1970年，科学家从油菜花粉中提取出一种具有极高生物活性的物质，命名为油菜素。1979年，科学家利用蜜蜂采集了227 kg油菜花粉，从中提取出了极少量油菜素，用仪器分析确定了它的结构，并将其定名为油菜素内酯。随后，人们又从很多其他植物中分离出了不同的植物甾醇，它们统称为油菜素甾醇（BR）。
结合教材，师生归纳总结油菜素的分布和作用。
5．油菜素
（1）分布：在高等植物的茎、叶和花等器官中都有分布，其中花粉中分布最多。
（2）作用：主要作用是促进细胞分裂和细胞伸长，促进根、茎和叶的生长，花粉管的伸长以及种子萌发。还能提高植物抗寒、抗旱和抗盐的能力。也有实验表明，用油菜素溶液喷施叶片，可减轻或防止水稻纹枯病、黄瓜灰霉病、白菜软腐病和番茄晚疫病。
植物生命活动中，各种激素是单独起作用吗？
二、植物激素共同调节植物的生命活动
红糖的功效实例1：生长素和细胞分裂素的关系
资料1：在实验条件下，离体的植物细胞，在只有生长素（IAA）的条件下，会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素（CTK），IAA就能促进细胞迅速分裂。
问题：IAA和CTK如何调节细胞分裂？有什么关系？
分析：生长素和细胞分裂素在细胞分裂起协同作用。
实例2：生长素和赤霉素的关系
呈现资料2：生长素和赤霉素对离体茎切段的作用图。
分析：赤霉素与生长素协同作用，促进细胞纵向伸长，促进生长。
实例3：脱落酸和赤霉素的关系
资料3：赤霉素处理马铃薯，可促进其发芽。所谓胎萌现象，是指种子在脱离母体前就开始
萌发的现象，脱落酸（ABA）合成缺陷型突变体经常会出现胎萌现象，而外源ABA可抑制胎萌现象。
分析：上述资料告诉我们，赤霉素可以打破种子休眠；脱落酸可促进并维持种子休眠。二者之间作用效果相反。如果两种激素作用效果相反，共同调节休眠体的萌发，二者的调节作用表现为拮抗作用。
实例4：生长素（IAA）和乙烯（ETH）的关系
呈现资料4：植物茎中乙烯和生长素随时间变化图。
分析：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。这属于反馈作用。
呈现：猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化图。
分析：在植物生长发育过程中几类植物激素相继发挥作用，共同调节植物的性状，称为连锁作用。
呈现：生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的相互作用。
分析：关于莲花的诗在植物组织培养过程中，培养基中生长素与细胞分裂素的比值较高有利于根的分化，反之有利于芽的分化。由此可见，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。
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