知徂章章清

第5章植物生命活動的調(diào)節(jié)

01歸納-章節(jié)概覽

02速記?考點列陣

第1節(jié)植物生長素

考點1生長素的發(fā)現(xiàn)過程

考點2生長素的合成、運輸和分布

考點3生長素的生理作月

第2節(jié)其他植物激素

考點1具他植物激素的種類和作用

考點2植物激素間的相互作用

第3節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用

考點1植物生長調(diào)節(jié)劑的類型和應(yīng)用

考點2植物生長調(diào)節(jié)劑的施用

第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動

考點1光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

考點2參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其它環(huán)境因素

考點3植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

03攻克-重點疑難

疑難點1胚芽鞘生長情況分析和生長素相關(guān)的實驗設(shè)計

疑難點2與生長素相關(guān)的實驗設(shè)計分析

本章概覽

考點速記

第1節(jié)植物生長素

考點1生長素的發(fā)現(xiàn)過程（基礎(chǔ)講解）

1.生長素的發(fā)現(xiàn)過程

項目實驗處理實驗結(jié)論

處理、現(xiàn)象單側(cè)光照射可引起胚芽鞘向光駕

曲，向光面比背光面生長慢；胚

達爾文的實驗

芽鞘的生長和彎曲與胚芽鞘的

處理②

尖端有關(guān)

處理③尖端是感受單側(cè)光刺激的部位。

光Q

Fl胚芽鞘的尖端可能會產(chǎn)生某種

“影響”,這種“影響”傳遞至

處理④

下面的伸長區(qū)會造成伸長區(qū)背光

光、

面比向光面生長快

處理⑤

切去。光鏟

力一胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過

0瓊脂片傳遞給下部

鮑森?詹森的實驗

（注意：實驗的不足之處是沒有

處理⑥

聲：

孑光排除瓊脂塊的影響）

號瓊脂片一

處理⑦胚芽鞘的彎曲生長，是由于尖端

拜爾的實驗黑暗。產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻

黑暗j八

造成的

處理⑧胚芽鞘的彎曲生長確實是一種化

彳彎向放

實驗組:'學物質(zhì)引起的，并把這種物質(zhì)

瓊脂塊

溫特的實驗11的對側(cè)命名為生長素

O（注意：溫特并未證明生長素的

對照縱不生長

「不彎曲化學本質(zhì)）

注:■表為之含生長素的瓊脂塊

口表力R不含生長素的瓊脂塊

【歸納.】胚芽鞘系列實驗的5個結(jié)論

⑴生長素的產(chǎn)生部位：胚芽鞘尖端(產(chǎn)生不需要光)。

⑵生長素的作用部位：胚芽鞘尖端下部伸長區(qū)。

⑶感光部位：胚芽鞘尖端,

⑷生長素橫向運輸?shù)牟课唬号哐壳始舛恕?/p>

⑸胚芽鞘彎曲生長的原因一一尖端下部生長素分布不均勻。

【拓展】植物“長不長、彎不彎”的分析與判斷

生長素

作用部位

-

彎

曲

方

向

一

2.植物激素

⑴概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位,這植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有血物。

⑵舉例：生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等。

【比較.】比較植物激素與動物激素的異同

項目動物激素植物激素

分泌器官有特定的內(nèi)分泌腺或細胞無特定的分泌器官

化學本質(zhì)蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物、固醇等一般是小分子物質(zhì)

作用部位靶器官、靶細胞無特定靶器官

運輸方式隨體液運輸多樣、復(fù)雜

①由自身產(chǎn)生：②從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课?；③起調(diào)節(jié)

相同點

作用；④微量、高效

考點2，，生長素的合成、運輸與分布(基礎(chǔ)講解)

1.合成

⑴主要的合成部位：芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。

(2)來源：由色氨酸經(jīng)過?系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來。

2.運輸

⑴極性運輸

①運輸方向：由形態(tài)學上遍運輸?shù)叫螒B(tài)學探。

②運輸方式：主動運輸。

(2)非極性運輸：在成熟組織中通過輸導組織進行。

⑶橫向運輸：根尖、芽尖等生長素產(chǎn)生部位。

3.分布：在植物體各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生

組織、形成層、發(fā)育中的種上和果實等處。

士特別提醒

①生長素最先是從人尿中分離出的。其化學本質(zhì)為叫味乙酸（IAA）.具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)除IAA外，還

有苯乙酸（PAA）、叫|咻丁酸（11抓）等。

②生長素的運輸包括極性運輸、非極性運輸、橫向運輸。

③極性運輸：指的是生長素只能由形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端。極性運輸?shù)倪\輸方式為主動運輸。

④在成熟的組織中,生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸。

⑤橫向運輸：發(fā)生在尖端，受單側(cè)光、重力、離心作用等因素的影響。如圖所示：

/極性運輸方向妗圖域輸方向

尖端傕感光,生長素可橫向瑞）

喜力方向

3高便進）

+尖端以下（不孰，生長素只可方形態(tài)學上端形態(tài)學下端形態(tài)學上端

縱向向下運物

考點3生長素的生理作用（基礎(chǔ)講解）

1.生長素的作用方式及特點

（1）作用方式：不催化細胞代謝,也不為細胞提供能量,而是給細胞傳達信息,起著謖芭細胞生命活動的作

用。

（2）作用

①細胞水平上：促進細胞仲氏生長、誘導細胞分化等作用。

②器官水平上：影響器官的生長、發(fā)育,如促進惻損和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實發(fā)育等。

③作用實質(zhì)：通過誘導特定基因的表達,從而產(chǎn)生效應(yīng)。

（3）作用特點：生長素在濃度較低時促進生長,在濃度過高時則會抑制生長。

2.生長素作用的相關(guān)曲線

促

進

生

長

⑴圖1是不同濃度生長素對莖的生長作用曲線，其中：

AB段：隨生長素濃度升高，對莖生長的促畫型逐漸增強。

B點：促進莖生長的最適濃度,

BC段（不含C點）：隨生長素濃度升高，對莖生長的促進作用逐漸減弱。

C點：既不促進生長也不抑制生長。

CD段：生長素濃度過高，則表現(xiàn)為抑制生長。

對莖而言，“低濃度”和“高濃度”的界限指的是￡點對應(yīng)的生長素濃度。

（2）圖2是生長素對不同器官作用的曲線：

①比較圖中三條曲線說明：植物不同的器官對生長素的反應(yīng)敏感性程度不同。

（敏感性:根＞芽＞莖,促進根、芽、莖牛.長的最適生長素濃度依次約為1022mol/L，102mol/L.102mol/Lo）

②同一濃度的生長素對不同器官所引起的生理效應(yīng)丕回。

（10-6mol/L的生長素濃度對于根是皿作用，對于莖是促進作用）

3.生長素生理作用的實例

（1）頂端優(yōu)勢

①概念：植物的頂芽優(yōu)先生長而側(cè)芽生長受到抑制的現(xiàn)象。

③解除方法：摘除頂芽（“摘心”、“打頂”）。

（2）根的向地性與莖的背地性

①生長素濃度大?。篵＞a：d＞c

②生長速度；根的近地側(cè)匕處＜根的遠地側(cè)。處；莖的近地側(cè)d處下莖的遠地側(cè)c處

③原因分析

&對于根：在重力的作用下,生長素發(fā)生橫向運輸,根的近地側(cè)生長素濃度高，遠地側(cè)生長素濃度低，

由于根對生長素比較敏感，導致近地側(cè)生長慢，遠地側(cè)生長快，因此根表現(xiàn)出向地彎曲生長。

匕.對于莖：在重力的作用下，生長素發(fā)生搠包運揄，莖的近地側(cè)生長素濃度高，遠地側(cè)生長素濃度低，

但由于莖對生長素不敏感，兩側(cè)均表現(xiàn)為促進生長，且遠地側(cè)生長慢于近地側(cè)，因此莖表現(xiàn)3背地彎曲生

長。

（注意：若上圖植株處于太空失重的狀態(tài)卜，則由于生長素不發(fā)生橫向運輸，生長索均勻分布，根和莖

都表現(xiàn)出水平生長。）

第2節(jié)其他植物激素

考點1其植物激素的種類和作用(基礎(chǔ)講解)

I.其他植物激素的種類和作用

種類合成部位主要作用

促進細胞伸長,從而引起植株增高；促

赤霉素幼芽、幼根和未成熟的種子進細胞分裂與分化;促進種子萌發(fā)、開

花和果實發(fā)育

促進細胞分裂;促進芽的分化、側(cè)枝發(fā)

細胞分裂素主要是根公

育、葉綠素合成

抑制細胞分裂；促進氣孔關(guān)閉；促進葉

脫落酸根冠、萎篇的葉片等

和果實的衰老和脫落;維持種子休眠

促進果實成熱;促進開花；促進葉、花、

乙烯植物體的各個部位

果實脫落

促進莖、葉細胞的擴展和分裂，促進花

油菜素內(nèi)酯植物的花粉、種子、莖和葉等

粉管生長、種子萌發(fā)等

2.調(diào)控方式：一般來說，植物激素對植物生長發(fā)育的調(diào)控，是通過調(diào)控細胞父裂、細胞伸長、細胞分化和細

胞死亡等方式實現(xiàn)的。

考點2植物激素間的相互作用(基礎(chǔ)講解)

1.在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，某種激素的含量公發(fā)生變化。同時:各種植物激素并不是

孤立地起作用,而是多種激素共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。

2.在植物各器官中同時存在著多種植物激素，決定器官生長、發(fā)育的因素往往不是某種激素的幽:含最，

而是不同激素的相對含量。

3.在植物生長發(fā)育的過程中，不同激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定的順莊姓。

4.植物激素間的相互作用

(I)生長素和乙烯之間的相互作用

低濃度的生長素促進細胞的伸長,但生長素濃度升高到?定值時，就會促進乙烯的合成,而乙烯含量的

升高，反過來會拽制生長素促進細胞伸長的作用。如圖：

(2)生長素和赤霉素之間的相互作用

色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素，而生長素具有促進紐胞伸長生長的作用。赤霉素是通過促進生

長素的合成來實現(xiàn)促進細胞伸長的作用，同時又抑制生長素的氧化分解，從而促進細胞的伸長。

氧化產(chǎn)物

【歸納】各種植物激素間的相互作用

作用激素

促進植物生長細袍分裂素、生長素、赤霉素

協(xié)同

延緩葉片衰老生長素、細胞分裂素

促進果實坐果和生長生長素、細胞分裂素、赤霉素

作用起促進作月目的激素起抑制作用的激素

器官脫落脫落酸、乙烯生長素、細胞分裂素

效果

種子發(fā)芽赤霉素脫落酸

相反

葉片衰老月兌落酸生長素、細胞分裂素

氣孔張開細胞分裂素脫落酸

第3節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用

考點1植物生長調(diào)節(jié)劑的類型和應(yīng)用(基礎(chǔ)講解)

1.含義：由人工合成的,對植物的生長、發(fā)育有遇苴作用的化學物質(zhì)，稱為植物生長調(diào)節(jié)劑C

2.特點：植物生長調(diào)節(jié)劑具有幽廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。

3.類型

(1)分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)與植物激素類似，如叫叫「酸。

(2)分子結(jié)構(gòu)與植物激素完全不同，但具有與植物激素類似的生理效應(yīng)，如a蔡乙酸(NAA)、矮壯素等。

4.應(yīng)用

(1)在生產(chǎn)實踐中的廣泛應(yīng)用

①對于提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)等，都起到很好的作用。

a.它能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠;

b.調(diào)節(jié)花的雌雄比例:

c.促進或阻止開花，誘導或控制果實脫落:

d.控制植株高度、形狀等。

②施用植物生長調(diào)節(jié)劑還能減輕人工勞動。

(2)負面影響

①植物生長調(diào)節(jié)劑使用不當，則可能影響作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)。

②過量使用植物生長調(diào)節(jié)劑，還可能對人體健康和環(huán)境帶來不利影響。

【比較.】植物激素與植物生長調(diào)節(jié)劑的比較

\類別

項廣、植物激素植物生長調(diào)節(jié)劑

來源植物一定部位產(chǎn)生人工化學合成

生理作用對植物生長發(fā)育進行調(diào)節(jié)

作用后去向被相應(yīng)的廨分解失活殘留在植物體內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮作用

作用效果短暫,只發(fā)揮一次作用持久穩(wěn)定

乙烯、生長素、細胞分裂素、赤

實例乙烯利、NAA、青鮮素、膨大素等

毒素和脫落酸等

考點2植物生長調(diào)節(jié)劑的施用(基礎(chǔ)講解)

I.注意事項

(1)選擇恰當?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑。

(2)要綜合考慮施用目的，效果和等性,調(diào)節(jié)劑殘招，價格和施用是否方便等因素.

(3)對于某種植物生長調(diào)節(jié)劑來說，施用法度、時間、部位以及施用時植物的生理狀態(tài)和氣候條件等，都會

影響施用效果，施用不當甚至會影響生產(chǎn)。

2.探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度

(I)實驗原理

適當濃度的2,4一二氯苯氧乙酸(簡稱2,4—D)可以促進插條生根，濃度過高時會抑制生根。

(2)實驗過程

(3)處理插條方法

①浸泡法：這種處理要求溶液的濃度較小,并且最好是在遮陰和空氣濕度較高的地方進行處瑾。

②沾蘸法：把插條基部在濃度較甚的藥液中沾蘸?下。

(4)變量處理

①自變量：不同濃度的2,4—D溶液。

②無關(guān)變量：藥液處理時間,植物材料等。

③因變量：根的數(shù)目。

特別提醒:

(1)正式實驗前，需先做一個預(yù)實驗,若如下表結(jié)果，則可在此基礎(chǔ)上進行正式實驗：在IO"i09mg/L之

間縮小濃度梯度，再設(shè)置一系列濃度的生長素類似物溶液，重復(fù)以上實驗。

組別1234567

生長素類

似物柳

蒸饋水10T5IO*10-n10-9IO-10-5

平均生根

條數(shù)(根)2.03.89.42().39.11.30

(2)進行預(yù)實驗的目的：可以為進一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設(shè)計的科學性和可行性，以免由

于設(shè)計不周，盲目開展實驗而造成人力、物力和財力的浪費。

3.嘗試利用乙烯利催熟水果

⑴乙烯利的性質(zhì)

①工業(yè)品為液體。

②當溶液pH<3.5時，比較穩(wěn)定。

⑵乙烯利的作用

①對水果具有催熟作用。

②可以進一步誘導水果自身產(chǎn)生乙烯,加速水果成熟。

第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動

考點1光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)(基礎(chǔ)講解)

1.光的作用：注作為一種信號,影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。

2.調(diào)控機理

(1)信號:光。

(2)信號受體：光敏色素。

①本質(zhì)：蛋白質(zhì)(色素一蛋白復(fù)合沐)。

②分布：存在于植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。

③吸收光譜：主要吸收紅光和遠紅光。

(3)調(diào)門過程：在受到九照射時，光敏色素的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，這變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導到

細胞核內(nèi)，影響特定/因的表達,從而表現(xiàn)出生物學效應(yīng)。

考點2參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素(基礎(chǔ)講解)

I.溫度因素的作用

(1)通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等牛?命活動,從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。

(2)植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。

2.重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素

(1)作用機理：植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細胞,可以將重力信號轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號,造

成生長素分布的丕均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。

(2)“淀粉一平衡石假說”

①植物對重:力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現(xiàn)的。

②當根的放置方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，引起植物體內(nèi)一系列

信號分子的改變。

③用“淀粉一平衡石假說”解釋根的向地性：

考點3植物生長發(fā)育的整體調(diào)控(基礎(chǔ)講解)

植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

⑴植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。

(2)激素作為信息分子，會影響細胞的基因表達,從而起到調(diào)節(jié)作用。

(3)激素的產(chǎn)生和分布是基因表達調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。

如圖所示：

疑難解讀

疑難點1不同處理條件下胚芽鞘生長狀況分析

類別處理條件實驗結(jié)果

，光一光

遮蓋類①直立生長；②向光彎曲生長

①②

1r

①直立生長；②向光（小孔）彎曲生長；

喑箱類皿皿光

③直立生長；④直立生長

③④

。表示含有生長素

的瓊脂塊

①向右彎曲生長；②直立生長；

插入類③向光彎曲生長；④向光彎曲生長；

⑤直立生長；⑥向右彎曲生長

①直立生長：②向左彎曲生長；③④

移植類中IAA的含量：a=b+c,b>c；⑤向

右彎曲生長

①直立生長；②向光彎曲生長；③向

旋轉(zhuǎn)類小孔彎曲生長；④莖向心生長，根離

心生長

疑難點2與生長素相關(guān)的實驗設(shè)計分析

1.驗證生長素的橫向運輸發(fā)生在尖端

為驗證在單側(cè)光照射下，下圖中燕麥胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素的橫向運輸發(fā)生在A段而不是B段，某同

學設(shè)計了如下實驗步驟，請幫助他完成下列有關(guān)實驗過程。

A段

B段

(1)實驗材料及用具:燕麥胚芽鞘，一側(cè)開孔的硬紙盒，薄云母片，光源等。

(2)實驗過程：給以右側(cè)單側(cè)光照射，在下圖中繪出插入云母片的位置，并在下面用文字說明。