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第5章　植物生命活动的调节
5、1　植物生长素
达尔文的实验提出：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
鲍森·詹森的实验证明，胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。（P91）拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长，是由于尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。（P91）
温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。（P92）1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质，吲哚乙酸（IAA）。
胚芽鞘实验中的4个结论：①生长素的产生部位：胚芽鞘尖端；②生长素的作用部位：胚芽鞘尖端以下伸长区；③感光部位：胚芽鞘尖端；④生长素横向运输的部位：胚芽鞘尖端。
向光性原理：胚芽鞘尖端产生生长素（与光照无关）；单侧光刺激时，胚芽鞘尖端感受单侧光刺激，并将产生的生长素在尖端先 横向运输，再向下极性运输，从而使背光侧 生长素分布得多，生长得快，向光侧 生长素分布得少，生长得慢。即向光性外因是 单侧光刺激，内因是 生长素分布不均匀 。
有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。（P92“相关信息”）
由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。【P92】植物体内没有分泌激素的腺体。
生长素主要的合成部位有芽、幼嫩的叶和发育中的种子，在这些部位， 色氨酸经过一系列反应可转变成生长素；生长素在植物体各个器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分。【P93】
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素的运输方向是极性运输，即从形态学上端运输到形态学下端 （属于跨膜运输中的主动运输）， 而在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。【P93】
生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。在器官水平上则影响器官的生长、发育。【P93】生长素通过首先与生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。（P93“小字内容”）
生长素在浓度较低时促进生长。在浓度过高时则会抑制生长。【P94】（如顶端优势、根的向地性等）。植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用。
对生长素敏感程度大小比较:幼嫩细胞>衰老细胞；根>芽>茎；双子叶植物>单子叶植物。
5、2其他植物激素
列表比较几种植物激素
激素名称 合成部位 主要作用
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 ①促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高； ②促进细胞分裂与分化； ③促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 ①促进细胞分裂； ②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸 根冠和萎蔫的叶片等 ①抑制细胞分裂； ②促进气孔关闭； ③促进叶和果实的衰老和脱落； ④维持种子休眠
乙烯 植物体的各个部位 ①促进果实成熟； ②促进开花； ③促进叶、花、果实脱落；
相互关系 生长素促进细胞核分裂，细胞分裂素促进细胞质分裂。在促进细胞分裂方面，二者表现协同作用； 赤霉素可以打破种子休眠；脱落酸可促进并维持种子休眠。二者之间作用效果表现为相反。
注：第六类植物激素——油菜素内酯：促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发。
2、一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。（P97）
3、各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。（P98）
4、在植物的生长发育过程中,不同激素在代谢上还存在着相互作用。如生长素浓度增高到一定值时，会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来又抑制生长素的作用。
5、决定植物的生长发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量（比例）【P98】。
并且在调节过程中，不同激素的调节往往表现出一定顺序性。【P99】
6、在果实的成熟过程中明显升高的激素是乙烯和脱落酸，它们之间对果实成熟具有协同作用。
5、3　植物生长调节剂的应用
由人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂。生长素类似物也是植物生长调节剂。植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。【P100】
进行科学研究时，有时需要在正式实验前，先做一个预实验。这样可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。【P102“科学方法”】
植物生长调节剂效果稳定的原因：植物生长调节剂在植物体内没有分解它的酶。
用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α－淀粉酶。（P101“思考·讨论”）；
2，4－D可用作除草剂，除去单子叶农作物田间的双子叶杂草；
用乙烯利催熟凤梨（菠萝），做到有计划上市。
可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素（抑制发芽）可能有副作用。（P101“思考·讨论”）
植物生长调节剂的施用：①要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；②综合考虑适用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等；③施用浓度、时间、部位及致用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响使用效果。植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验中，自变量是生长素的浓度，因变量是生根数、根的平均长度。
用生长素类调节剂处理插条的方法：浸泡法：要求溶液的浓度较小，把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3 cm，处理几小时至一天，最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行；沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下（约5 s），深约1.5 cm即可。（P103“探究·实践”）
5、4　环境因素参与调节植物的生命活动
在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。植物的向光生长，实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。【P106】
植物具有接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种。光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），主要吸收红光和远红光。在受到关照射时光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。【P106】如：温度变化使树干出现年轮，春化作用，植物分布的地域性，很大程度上就是由温度决定的。重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样。（P107“思考·讨论”）
“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。这种假说认为，植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。（P108“小字内容”）
根尖中的平衡石细胞示意图
植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达。从而起到调节作用，同时激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受环境因素的影响。【P108】第5章　植物生命活动的调节
5、1　植物生长素
达尔文的实验提出：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“ ”，造成伸长区 比 生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
鲍森·詹森的实验证明，胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 传递给下部。（P91）拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长，是由于尖端产生的影响在其下部 造成的。（P91）
温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由 引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为 。（P92）1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质， （IAA）。
胚芽鞘实验中的4个结论：①生长素的产生部位： ；②生长素的作用部位：
；③感光部位： ；④生长素横向运输的部位： 。
向光性原理： 产生生长素（与光照无关）；单侧光刺激时，胚芽鞘尖端感受单侧光刺激，并将产生的生长素在 先 运输，再向下 运输，从而使 生长素分布得多，生长得快， 生长素分布得 ，生长得慢。即向光性外因是 刺激，内因是 。
有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些 的物质分布不均匀造成的。（P92“相关信息”）
由 内产生，能从 运送到 ，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。【P92】植物体内 分泌激素的腺体。
生长素主要的合成部位有 ，在这些部位， 经过一系列反应可转变成生长素；生长素在植物体各个器官中都有分布，但相对集中分布在 。【P93】
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素的运输方向是 运输，即从 运输到 （属于跨膜运输中的 运输）， 而在 组织中，生长素可以通过 进行 运输。【P93】
生长素在细胞水平上起着促进 、 等作用。在器官水平上则影响器官的生长、发育。【P93】生长素通过首先与 特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导 ，从而产生效应。（P93“小字内容”）
生长素在浓度 时促进生长。在浓度 时则会 生长。【P94】（如 、根的向地性等）。植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的 作用。
对生长素敏感程度大小比较:幼嫩细胞 > 衰老细胞； > > （选填根、茎、芽）；
子叶植物 > 子叶植物（填单、双）。
5、2其他植物激素
列表比较几种植物激素
激素名称 合成部位 主要作用
赤霉素 和 未成熟的种子 ，从而引起茎秆伸长和植株增高； ； 促进 、开花和 发育
细胞分裂素 主要是 ①促进 ； ②促进芽的分化、侧枝发育、 合成
脱落酸 等 ① ； ②促进气孔关闭； ③促进叶和果实的衰老和脱落； ④
乙烯 ①促进果实 ； ②促进开花； ③促进叶、花、果实 ；
相互关系 生长素促进细胞核分裂，细胞分裂素促进细胞质分裂。在促进细胞分裂方面，二者表现 作用； 赤霉素可以 ；脱落酸可促进并维持种子休眠。二者之间作用效果表现为 。
注：第六类植物激素—— ：促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发。
2、一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞 、细胞 、细胞 和细胞 等方式实现的。（P97）
3、各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的 和 。（P98）
4、在植物的生长发育过程中,不同激素在代谢上还存在着相互作用。如生长素浓度增高到一定值时，会 乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来又 生长素的作用。
5、决定植物的生长发育的，往往不是某种激素的 ，而是不同激素的 （比例）【P98】。并且在调节过程中，不同激素的调节往往表现出 。【P99】
6、在果实的成熟过程中明显升高的激素是 ，它们之间对果实成熟具有 作用。
5、3　植物生长调节剂的应用
由 的对植物的生长、发育有 作用的 ，称为植物生长调节剂。生长素类似物也是植物生长调节剂。植物生长调节剂具有 等优点。【P100】
进行科学研究时，有时需要在正式实验前，先做一个 。这样可以为 ，
也可以检验实验设计的 。【P102“科学方法”】
3、植物生长调节剂效果稳定的原因：植物生长调节剂在 。
4、用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生 （P101“思考·讨论”）；
2，4－D可用作除草剂，除去单子叶农作物田间的 杂草；
用 催熟凤梨（菠萝），做到有计划上市。
5、可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的 （抑制发芽）可能有副作用。（P101“思考·讨论”）
6、植物生长调节剂的施用：① ；②综合考虑 、效果和毒性，调节剂 和施用是否方便等；③施用 、时间、 及施用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响使用效果。植物生长调节剂 增产、增收
7、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验中，自变量是 ，因变量是
、 。
8、用生长素类调节剂处理插条的方法： ：要求溶液的浓度 ，把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3 cm，处理几小时至一天，最好在 和空气湿度较高的地方进行； ：把插条基部在浓度 的药液中沾蘸一下（约5 s），深约1.5 cm即可。（P103“探究·实践”）
5、4　环境因素参与调节植物的生命活动
在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到 的调控。植物的向光生长，实际上也是植物对 的反应。光作为一种 ，影响、调控植物生长、发育的全过程。【P106】
植物具有接受光信号的分子， 是其中的一种。光敏色素是一类 （ 复合体），
主要吸收 。在受到关照射时光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响 ，从而表现出 。
除了光， 、 等环境因素也会参与调节植物的生长发育。【P106】如：温度变化使树干出现年轮，春化作用，植物分布的地域性，很大程度上就是由 决定的。 是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历 的作用，称为 。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样。（P107“思考·讨论”）
“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。这种假说认为，植物对
的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即 细胞来实现的。（P108“小字内容”）
根尖中的平衡石细胞示意图
植物生长发育的调控，是由 调控、 和 调节共同完成的。激素作为信息分子，会影响细胞的 。从而起到调节作用，同时激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受 的影响。【P108】

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