第5章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)高中生物選擇性必修1穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)第2節(jié)其他植物激素目標(biāo)素養(yǎng)1.舉例說(shuō)明幾種主要植物激素的作用,認(rèn)同生命的物質(zhì)觀、信息觀。2.舉例說(shuō)明植物激素之間存在復(fù)雜的相互關(guān)系,認(rèn)同生物界的因果關(guān)系具有復(fù)雜性,并能將這一認(rèn)識(shí)用于分析生命現(xiàn)象。知識(shí)概覽一、其他植物激素的種類和作用1.其他植物激素的合成部位和主要作用2.第六類植物激素——油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂

,促進(jìn)

花粉管

生長(zhǎng)、種子萌發(fā)等。3.一般來(lái)說(shuō),植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控,是通過(guò)調(diào)控細(xì)胞分裂、細(xì)胞伸長(zhǎng)、細(xì)胞分化和細(xì)胞死亡

等方式實(shí)現(xiàn)的。微判斷11.赤霉素施用過(guò)多可引起水稻植株瘋長(zhǎng)。(√)2.乙烯在果實(shí)生長(zhǎng)和成熟中起抑制作用。(×)微訓(xùn)練11.施加某種激素后可使葉片的氣孔關(guān)閉,該激素是(

)A.生長(zhǎng)素 B.赤霉素C.乙烯

D.脫落酸答案:D2.與細(xì)胞分裂無(wú)關(guān)的植物激素是(

)A.生長(zhǎng)素

B.乙烯C.細(xì)胞分裂素

D.脫落酸答案:B解析:生長(zhǎng)素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂,細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂,脫落酸抑制細(xì)胞分裂。3.下列關(guān)于植物激素的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.脫落酸可促進(jìn)細(xì)胞分裂和葉片脫落B.細(xì)胞分裂素的合成部位主要是根尖C.乙烯可在植物體各個(gè)部位合成D.赤霉素可以促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育答案:A解析:脫落酸不能促進(jìn)細(xì)胞分裂,而是抑制細(xì)胞分裂。二、植物激素間的相互作用1.協(xié)同作用:如生長(zhǎng)素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂,細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂,二者協(xié)同促進(jìn)細(xì)胞分裂的完成。2.作用效果相反:在調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的過(guò)程中,赤霉素促進(jìn)萌發(fā),脫落酸抑制萌發(fā)。3.作用特點(diǎn)(1)決定器官生長(zhǎng)、發(fā)育的,往往是不同激素的相對(duì)含量。例如,黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高,有利于分化形成雌花,比值較低則有利于分化形成雄花。(2)在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,不同種激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定的順序性。4.植物的生長(zhǎng)、發(fā)育,是由多種激素相互作用形成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的。微思考

生長(zhǎng)素、赤霉素及細(xì)胞分裂素均可促進(jìn)植株生長(zhǎng),其機(jī)理是否相同?這體現(xiàn)了植物激素間的何種關(guān)系?提示:否。生長(zhǎng)素可促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)和細(xì)胞分裂;赤霉素可促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng),使細(xì)胞體積增大;細(xì)胞分裂素可促進(jìn)細(xì)胞分裂,使細(xì)胞數(shù)目增多。上述三類激素可通過(guò)協(xié)同作用,共同促進(jìn)植株生長(zhǎng)。微判斷21.生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素可以在同一細(xì)胞中起作用。(√)2.某種激素的絕對(duì)含量決定著器官的生長(zhǎng)和發(fā)育。(×)微訓(xùn)練2科學(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),黃化豌豆幼苗切段內(nèi)一定濃度的生長(zhǎng)素會(huì)促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng),當(dāng)生長(zhǎng)素濃度達(dá)到一定值后就會(huì)促進(jìn)乙烯的合成,而乙烯含量的升高,反過(guò)來(lái)又抑制了生長(zhǎng)素促進(jìn)切段細(xì)胞伸長(zhǎng)的作用。該事實(shí)說(shuō)明(

)A.生長(zhǎng)素是合成乙烯的原料B.乙烯的主要作用是促進(jìn)果實(shí)成熟C.高濃度的乙烯抑制生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸D.生長(zhǎng)素和乙烯在促進(jìn)植物生長(zhǎng)中作用效果相反答案:D解析:由題意分析可知,生長(zhǎng)素在一定濃度下會(huì)促進(jìn)乙烯的合成,但這并不能說(shuō)明生長(zhǎng)素是合成乙烯的原料,A項(xiàng)不符合題意。乙烯的主要作用是促進(jìn)果實(shí)成熟,但是與本題所述事實(shí)無(wú)關(guān),B項(xiàng)不符合題意。高濃度的乙烯抑制了生長(zhǎng)素促進(jìn)切段細(xì)胞伸長(zhǎng)的作用,但沒(méi)有影響生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸,C項(xiàng)不符合題意。當(dāng)生長(zhǎng)素濃度達(dá)到一定值后就會(huì)促進(jìn)乙烯的合成,而乙烯含量的升高,反過(guò)來(lái)又抑制了生長(zhǎng)素促進(jìn)切段細(xì)胞伸長(zhǎng)的作用,這說(shuō)明了生長(zhǎng)素和乙烯在促進(jìn)植物生長(zhǎng)中作用效果相反,D項(xiàng)符合題意。一

幾種植物激素的比較問(wèn)題探究植物的生長(zhǎng)發(fā)育是由多種激素相互作用形成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的。下圖表示三種植物激素的相互作用模型,其中①②③表示植物激素。注:“+”表示促進(jìn)作用,“-”表示抑制作用。

(1)激素①②③的名稱依次是什么?提示:生長(zhǎng)素、脫落酸和赤霉素。(2)圖中能與細(xì)胞分裂素協(xié)同促進(jìn)細(xì)胞分裂的激素是什么?它們的具體作用分別是什么?提示:生長(zhǎng)素(①)。生長(zhǎng)素能促進(jìn)細(xì)胞核的分裂,細(xì)胞分裂素能促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂,從而表現(xiàn)出協(xié)同作用。(3)研究表明,黃瓜莖端脫落酸與赤霉素的比值較高時(shí)有利于分化形成雌花,比值較低時(shí)有利于分化成雄花。這一事實(shí)說(shuō)明了什么?提示:決定器官生長(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。歸納總結(jié)1.幾種植物激素的比較激素名稱合成部位生理作用應(yīng)用生長(zhǎng)素芽、幼嫩的葉及發(fā)育中的種子生長(zhǎng)素在細(xì)胞水平上起著促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用;在器官水平上則影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育,如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生,影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等促進(jìn)扦插枝條生根;培育無(wú)子番茄;在農(nóng)業(yè)上作為除草劑;疏花疏果等激素名稱合成部位生理作用應(yīng)用赤霉素幼芽、幼根和未成熟的種子促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),從而引起植株增高;促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化;促進(jìn)種子萌發(fā)、開(kāi)花和果實(shí)發(fā)育促進(jìn)矮生性植物莖稈伸長(zhǎng);解除種子休眠,促使種子提早萌發(fā);誘導(dǎo)α-淀粉酶的形成激素名稱合成部位生理作用應(yīng)用細(xì)胞分裂素主要是根尖促進(jìn)細(xì)胞分裂;促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成蔬菜儲(chǔ)藏中,用來(lái)保持蔬菜鮮綠,延長(zhǎng)儲(chǔ)藏時(shí)間;解除頂端優(yōu)勢(shì);與生長(zhǎng)素一起用于植物組織培養(yǎng)激素名稱合成部位生理作用應(yīng)用乙烯植物體各個(gè)部位促進(jìn)果實(shí)成熟;促進(jìn)開(kāi)花;促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落促進(jìn)香蕉、鳳梨等果實(shí)成熟脫落酸根冠、萎蔫的葉片等抑制細(xì)胞分裂;促進(jìn)氣孔關(guān)閉;促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落;維持種子休眠用脫落酸抑制種子發(fā)芽,用于種子儲(chǔ)藏;提高植物抗逆性等2.對(duì)比分析植物激素與動(dòng)物激素

典例剖析【例1】

下圖表示蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期幾種激素的動(dòng)態(tài)變化,圖中甲、乙、丙3條曲線依次代表3種激素。下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲激素能促進(jìn)細(xì)胞分裂和組織分化B.乙激素的主要作用是促進(jìn)果實(shí)成熟C.蘋(píng)果在成熟期只受丙激素的影響D.乙、丙兩種激素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞衰老A解析:由題圖可知,甲激素相對(duì)濃度在蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育的細(xì)胞分裂時(shí)期最高,之后迅速降低接近于零;乙激素在細(xì)胞分裂期含量?jī)H次于甲激素,其相對(duì)濃度在細(xì)胞伸長(zhǎng)期最高,但在成熟、衰老期降低甚至接近于零;丙激素在細(xì)胞分裂期和細(xì)胞伸長(zhǎng)期含量接近于零,成熟、衰老期相對(duì)濃度逐漸升高,并達(dá)到最大值。由上述分析可知,甲激素能促進(jìn)細(xì)胞分裂和組織分化,A項(xiàng)正確。乙激素的主要作用不是促進(jìn)果實(shí)成熟,而是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),B項(xiàng)錯(cuò)誤。蘋(píng)果在成熟期除了受丙激素的影響,還受乙激素等的影響,C項(xiàng)錯(cuò)誤。丙激素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞成熟和衰老,D項(xiàng)錯(cuò)誤。學(xué)以致用1.下列關(guān)于植物激素的敘述,正確的是(

)A.赤霉素的主要作用是引起莖稈加粗B.乙烯的主要作用是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育和成熟C.脫落酸在果實(shí)成熟過(guò)程中促進(jìn)細(xì)胞分裂和果實(shí)脫落D.使用對(duì)抗赤霉素的物質(zhì)可抑制種子萌發(fā)答案:D解析:赤霉素的主要作用是促進(jìn)莖稈伸長(zhǎng)和植株長(zhǎng)高,A項(xiàng)錯(cuò)誤。乙烯的主要作用是促進(jìn)果實(shí)成熟,B項(xiàng)錯(cuò)誤。脫落酸在果實(shí)成熟過(guò)程中抑制細(xì)胞分裂,促進(jìn)果實(shí)脫落,C項(xiàng)錯(cuò)誤。赤霉素的作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),從而引起植株增高,促進(jìn)種子萌發(fā)、開(kāi)花和果實(shí)發(fā)育等,故使用對(duì)抗赤霉素的物質(zhì)可抑制種子萌發(fā),D項(xiàng)正確。二

植物激素間的相互作用分析問(wèn)題探究一些植物激素的合成與代謝會(huì)通過(guò)前體、代謝酶等因素相互影響。甲羥戊酸是赤霉素、細(xì)胞分裂素和脫落酸這三種植物激素合成的前體物質(zhì),在不同的條件下,它的中間產(chǎn)物會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌募に?在長(zhǎng)日照條件下形成赤霉素,在短日照條件下形成脫落酸。油菜素內(nèi)酯可以提高乙烯生物合成限速酶的穩(wěn)定性,進(jìn)而促進(jìn)乙烯的生物合成,而細(xì)胞分裂素又可以增強(qiáng)此效應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)細(xì)胞分裂素和油菜素內(nèi)酯這兩種激素是什么關(guān)系?提示:二者具有協(xié)同作用。(2)不同日照條件下,甲羥戊酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌漠a(chǎn)物與植物生長(zhǎng)有什么關(guān)系?提示:夏季日照長(zhǎng),甲羥戊酸轉(zhuǎn)變?yōu)槌嗝顾卮龠M(jìn)植物生長(zhǎng);冬季日照短,甲羥戊酸轉(zhuǎn)變?yōu)槊撀渌崾寡窟M(jìn)入休眠。歸納總結(jié)1.在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過(guò)程中,某種激素的含量會(huì)發(fā)生變化;同時(shí),并不是各種植物激素孤立地起作用,而是多種激素共同調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。(1)生長(zhǎng)素和赤霉素的關(guān)系。

①促進(jìn):赤霉素通過(guò)促進(jìn)色氨酸合成生長(zhǎng)素來(lái)促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)。②抑制:赤霉素對(duì)生長(zhǎng)素的分解具有抑制作用,赤霉素與生長(zhǎng)素對(duì)促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)具有協(xié)同作用。(2)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的關(guān)系。

生長(zhǎng)素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂,促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng),而細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂,二者協(xié)調(diào)促進(jìn)細(xì)胞分裂的完成和植物生長(zhǎng),表現(xiàn)出協(xié)同作用。(3)脫落酸和赤霉素的關(guān)系。右圖表示種子萌發(fā)過(guò)程中,脫落酸和赤霉素兩種激素含量的變化。①脫落酸是植物生長(zhǎng)抑制劑,抑制植物體內(nèi)許多生理過(guò)程,能使種子維持休眠狀態(tài),一般在脫落的果實(shí)和種子中含量較高。②赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā),所以種子是否萌發(fā)取決于赤霉素和脫落酸的相對(duì)含量,二者對(duì)種子萌發(fā)的作用是相反的。2.在植物各器官中同時(shí)存在著多種植物激素,決定器官生長(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。(1)黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高,有利于分化形成雌花,比值較低則有利于分化成雄花。(2)在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值高時(shí),促進(jìn)生根;比值低時(shí),促進(jìn)生芽;比例適中,誘導(dǎo)形成愈傷組織。典例剖析【例2】

葉片中葉綠素含量下降通?？勺鳛槠渌ダ系臋z測(cè)指標(biāo)。為研究激素對(duì)葉片衰老的影響,將某植物離體葉片分組,并分別置于蒸餾水、細(xì)胞分裂素(CTK)、脫落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再將各組置于光下。一段時(shí)間內(nèi)葉片中葉綠素含量變化趨勢(shì)如下圖所示。據(jù)圖判斷,下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞分裂素能延緩該植物離體葉片的衰老B.本實(shí)驗(yàn)中CTK對(duì)該植物離體葉片的作用不會(huì)被ABA削弱C.可推測(cè)ABA組葉綠體中NADPH合成速率小于CTK組D.可推測(cè)施用ABA能加速秋天銀杏樹(shù)的葉由綠變黃的過(guò)程答案:B解析:由題圖可知,與對(duì)照組(蒸餾水組)相比,CTK組葉片中葉綠素的相對(duì)含量下降緩慢,這說(shuō)明細(xì)胞分裂素能延緩該植物離體葉片的衰老,A項(xiàng)正確。與CTK組相比,CTK+ABA組葉片中葉綠素的相對(duì)含量明顯減少,說(shuō)明細(xì)胞分裂素的作用被脫落酸削弱了,B項(xiàng)錯(cuò)誤。ABA組葉片中葉綠素的相對(duì)含量最少,故該組葉肉細(xì)胞的光反應(yīng)最弱,葉綠體中NADPH合成速率最慢,C項(xiàng)正確。與對(duì)照組(蒸餾水組)相比,ABA組葉片中葉綠素的相對(duì)含量下降更快,說(shuō)明ABA可加快葉片由綠變黃的過(guò)程,故可推測(cè)施用ABA能加速秋天銀杏樹(shù)的葉由綠變黃的過(guò)程,D項(xiàng)正確。歸納拓展(2)具有協(xié)同作用的激素。

①促進(jìn)生長(zhǎng)的激素:生長(zhǎng)素、赤霉素和細(xì)胞分裂素。②延緩葉片衰老的激素:細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。(3)作用效果相反的激素。

①器官脫落。

②種子萌發(fā)。

③葉片衰老。

學(xué)以致用2.研究發(fā)現(xiàn),生長(zhǎng)素和赤霉素對(duì)胚芽鞘、莖節(jié)間切段等離體器官均有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。某研究小組圍繞生長(zhǎng)素和赤霉素之間的關(guān)系進(jìn)行探究,得到的結(jié)果如下圖所示。從圖中不能得出的結(jié)論是(

)A.生長(zhǎng)素比赤霉素促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用明顯B.生長(zhǎng)素和赤霉素具有協(xié)同作用C.圖中表示赤霉素對(duì)生長(zhǎng)素的分解具有促進(jìn)作用D.可采用外施赤霉素的方法使幼嫩的矮小植株增高答案:C解析:通過(guò)比較加生長(zhǎng)素、加赤霉素和不加激素三條曲線,可以看出赤霉素和生長(zhǎng)素都對(duì)莖段的伸長(zhǎng)起促進(jìn)作用,并且生長(zhǎng)素的作用更明顯,A項(xiàng)不符合題意。加生長(zhǎng)素和赤霉素的曲線與其他三條曲線相比,其促進(jìn)伸長(zhǎng)作用最明顯,說(shuō)明生長(zhǎng)素和赤霉素具有協(xié)同作用,B項(xiàng)不符合題意。從題圖中曲線不能看出赤霉素對(duì)生長(zhǎng)素的分解具有促進(jìn)作用,C項(xiàng)符合題意。因?yàn)槌嗝顾赜写龠M(jìn)莖段伸長(zhǎng)的作用,所以可以采用外施赤霉素的方法使幼嫩的矮小植株增高,D項(xiàng)不符合題意。1.將要脫落的植物器官和組織中,含量較多的激素是(

)A.生長(zhǎng)素 B.脫落酸C.赤霉素

D.細(xì)胞分裂素答案:B解析:脫落酸能促進(jìn)果實(shí)與葉的脫落,在將要脫落的器官和組織中脫落酸含量比較多。2.鉆天楊(楊樹(shù)的一種)由于受到能分泌某種物質(zhì)(作用效果與細(xì)胞分裂素類似)的病原體的侵襲,側(cè)芽生長(zhǎng)失控,形成大量側(cè)枝,影響其成“材”。下列敘述正確的是(

)A.該現(xiàn)象說(shuō)明細(xì)胞分裂素能解除植物的頂端優(yōu)勢(shì)B.該病原體分泌的某種物質(zhì)是一種能調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的植物激素C.側(cè)芽生長(zhǎng)失控是因?yàn)樵摬课簧L(zhǎng)素與病原體分泌的某種物質(zhì)的比值增大D.正常生長(zhǎng)的鉆天楊側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制是因?yàn)樯L(zhǎng)素含量不足A解析:正常情況下,植物的生長(zhǎng)具有頂端優(yōu)勢(shì),被能分泌某種物質(zhì)(作用效果與細(xì)胞分裂素類似)的病原體侵襲后,鉆天楊的側(cè)芽生長(zhǎng)失控,該現(xiàn)象說(shuō)明細(xì)胞分裂素能解除植物的頂端優(yōu)勢(shì),A項(xiàng)正確。該病原體分泌的某種物質(zhì)不是植物激素,因?yàn)橹参锛に厥侵参矬w自身產(chǎn)生的,B項(xiàng)錯(cuò)誤。側(cè)芽生長(zhǎng)失控是因?yàn)樵摬课簧L(zhǎng)素與病原體分泌的某種物質(zhì)的比值減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤。正常生長(zhǎng)的鉆天楊側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制是因?yàn)樯L(zhǎng)素含量過(guò)高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.俗話說(shuō)“秋風(fēng)掃落葉”,但路燈下的樹(shù)葉總是遲于其他部位脫落,最主要的原因是(

)A.燈下的樹(shù)葉照光的時(shí)間長(zhǎng),通過(guò)光合作用積累的養(yǎng)料多B.光照抑制了脫落酸的合成C.夜晚的光照抑制了頂端優(yōu)勢(shì)D.光照促進(jìn)了生長(zhǎng)素的合成答案:B解析:落葉與脫落酸有關(guān),而脫落酸的合成需要短日照,路燈的光延長(zhǎng)了光照時(shí)間,抑制了脫落酸的合成,所以路燈下的樹(shù)葉脫落得比較晚。4.某研究小組進(jìn)行了外施赤霉素和脫落酸對(duì)貯藏期馬鈴薯塊莖發(fā)芽的影響實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下圖所示