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第五章
植物生命活动的调节
总复习
目录
第1节　植物生长素
第2节　其他植物激素
第3节　植物生长调节剂的应用
第4节　环境因素参与调节植物的生命活动　
植物生长素
01
知识点一、生长素的发现过程
1.生长素的发现过程
实验图示 实验结论
达尔文和 他儿子的 实验 单侧光刺激
↓
胚芽鞘尖端接受刺激,产生了某种“影响”
↓
这种“影响”传递到下面的伸长区
↓
伸长区背光面比向光面生长快
↓
胚芽鞘向光弯曲生长
鲍森·詹森 的实验 胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔的 实验 黑暗中进行,胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀
温特的 实验 胚芽鞘向放置琼脂块的对侧弯曲生长 胚芽鞘不生长、不弯曲 注: 表示接触过胚芽鞘尖端的琼脂块, 表示没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块 胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,温特将这种
物质命名为生长素
2.植物激素
(1)概念: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。
(2)功能:作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
动物激素 植物激素
分泌器官 有特定的内分泌腺或细胞 无特定的分泌器官
化学本质 蛋白质、氨基酸衍生物、类固醇等 一般是小分子物质
作用部位 靶器官、靶细胞 无特定靶器官
运输方式 随体液运输 多样、复杂
相同点 ①自身产生;②从产生部位运输到作用部位;③起调节作用;④微量、高效 (3)植物激素和动物激素的比较
知识点二、生长素的合成、运输与分布
1.合成部位:主要是芽、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。
2.分布:生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分。
3.运输：
(1)横向运输:发生在尖端,受到单侧光、重力等因素影响。
(2)极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能
从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也
就是只能单方向地运输。极性运输是一种主动运输。
(3)非极性运输:在成熟组织中,通过输导组织进行运输。
4.应用生长素作用机理解释植物的向光性:
单侧光照射,引起生长素在胚芽鞘尖端以下部位分布不均匀,导致胚芽鞘两侧的生长不均匀。

知识点三、生长素的生理作用
1.作用方式:作为信息分子,给细胞传达信息,调节细胞生命活动。
2.生长素的生理作用
(1)细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
(2)器官水平:影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
3.作用机制

4.生长素发挥作用的影响因素
因素 曲线 曲线含义
生 长 素 浓 度 一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长 ①AC段:随生长素浓度的升高,促进生长的作用增强;
②CE段(不包括E点):随生长素浓度的升高,促进生长的作用减弱;
③EF段(不包括E点):随生长素浓度的升高,抑制生长的作用增强;
④B、D点:生长素浓度不同,但都起促进生长的作用,且促进效果相同;
⑤C点:促进生长的最适浓度;
⑥E点:既不促进生长,也不抑制生长
器官 种类 ①对生长素的敏感性:根>芽>茎;
②A、B、C点:对不同器官来说,生长素促进生长的最适浓度不同
植物 种类 对生长素的敏感性:双子叶植物﹥单子叶植物
5.顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制的现象。
(2)原因:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制。
(3)常用解除方法:摘除顶芽。
(4)应用
①农业生产中,人们根据植物顶端优势的原理采用一定措施来提高作物的产量,如适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育,使棉花多开花、多结果。
②园艺方面:适时修剪景观树木,使树型圆润、丰满。
特别提醒
生长素是吲哚乙酸、苯乙酸和吲哚丁酸等一类物质的统称,不只是吲哚乙酸。
形态学上端、下端是以地面为参照的,正常植物体中远离地面的为形态学上端,靠近地面的为形态学下端,如茎尖、根尖属于形态学上端。
无光条件下,尖端也能产生生长素。光只影响生长素的分布而不影响生长素的产生。
生长素横向运输发生在胚芽鞘尖端,产生效应的部位在尖端以下的伸长区。
顶端优势现象说明了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点,植物的向光性不能说明生长素的该作用特点,因为生长素对植物背光侧和向光侧的生长都表现为促进作用,只是背光侧生长素浓度高,促进生长作用强;向光侧生长素浓度低,促进生长作用弱。
难点一、胚芽鞘生长、弯曲情况分析
1.判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”

(1)判断胚芽鞘“长不长”:尖端以下的伸长区能否存在生长素。
(2)判断胚芽鞘“弯不弯”:生长素在胚芽鞘两侧分布是否均匀。
实验图示 分析
注:切掉尖端的胚芽鞘上放置的琼脂块含有生长素 ①生长素在尖端产生;
②尖端感光,生长素进行横向运输;
③生长素经极性运输方式,运输至尖端以下部位,促进尖端以下部位生长;
④生长素不能透过云母片,能透过琼脂块
2.不同处理条件下胚芽鞘生长、弯曲情况
①有光、无光条件下,尖端都可以产生生长素;
②尖端感光,生长素进行横向运输
①琼脂块本身对胚芽鞘的生长无影响;
②琼脂块中的生长素可以沿重力方向扩散进入胚芽鞘;
③尖端感光,生长素进行横向运输
①盆转,则胚芽鞘各部位均匀受光;
②盒转或都转,则胚芽鞘仍受单侧光;
③植物置于转盘边缘,则离心作用使生长素向远离盘心处沉积
难点二、与生长素有关的实验设计
1.探究胚芽鞘的感光部位

(1)自变量:受光部位(锡箔遮盖法)。
(2)实验现象:甲胚芽鞘直立生长,
乙胚芽鞘向光弯曲生长。
(3)实验结论:胚芽鞘的感光部位在尖端。

(1)自变量:胚芽鞘接触生长素的形态学部位。
(2)实验现象:一段时间后,甲胚芽鞘向右弯曲生长,乙胚芽鞘既不生长也不弯曲。
(3)实验结论:在胚芽鞘中,生长素极性运输的方向只能是从形态学上端到形态学下端。
2.探究生长素的极性运输

(1)自变量:隔断部位(云母片插入法)。
(2)实验现象:甲和丙胚芽鞘向光弯曲生长,乙胚芽鞘直立生长。
(3)实验结论:在胚芽鞘中,生长素的横向运输发生在尖端。
3.探究胚芽鞘中生长素横向运输部位
4.探究单侧光对生长素分布、合成的影响
(1)实验设计
将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用生长素不能透过的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理及收集到的生长素(IAA)的相对含量如图所示。
(2)实验结论:单侧光没有影响生长素的总量,但单侧光照射使生长素从向光侧向背光侧转移。
5.探究顶端优势的产生原因
(1)实验设计及现象
实验设计 实验现象
甲组不作处理 顶芽生长快,侧芽生长慢
乙组去掉顶芽 侧芽生长快,发育成侧枝
丙组去掉顶芽,切口处涂抹含生长素的羊毛脂 侧芽生长受抑制
(2)实验结论:顶芽产生的生长素使侧芽生长受抑制。
其他植物激素
02
知识点四、植物激素的种类和作用
种类 合成部位 主要作用
生长素 主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ①促进细胞伸长生长;
②诱导细胞分化;
③影响花、果实等器官的发育
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促进芽分化、侧枝发育、叶绿素合成
乙烯 植物体各个部位 ①促进果实成熟;
②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落
脱落酸 根冠、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
知识点五、植物激素间的相互作用
1.不同植物激素作用的相关性
(1)生长素与赤霉素

　
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。
(2)生长素与细胞分裂素
(3)生长素和乙烯
(4)赤霉素和脱落酸
2.植物激素相互作用形成的调节网络
(1)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。
(2)在植物各器官中同时存在着多种植物激素,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。
3.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
4.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。
知识辨析
1.赤霉菌产生的赤霉素能使水稻患恶苗病,所以这种赤霉素属于植物激素,是否正确
不正确。植物激素是指由植物体内产生,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。赤霉菌产生的赤霉素不属于植物激素。
2.生长素主要促进细胞核分裂,细胞分裂素主要促进细胞质分裂,二者表现为协同作用,是否正确
正确。生长素主要促进细胞核分裂,细胞分裂素主要促进细胞质分裂,在促进细胞分裂方面,二者表现为协同作用。
3.乙烯既能促进开花,又能促进花的脱落,两者是相互矛盾的,是否正确
不正确。乙烯在植物生长发育的不同阶段所起的作用不同,在开花前促进开花,在开花后促进花的脱落。
知识辨析
4.在芦苇的生长期,用一定浓度的细胞分裂素处理,可明显增加芦苇的纤维长度,是否正确
不正确。在芦苇的生长期,用一定浓度的赤霉素处理,可明显增加芦苇的纤维长度。
5.小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干旱之后又遇大雨,种子就容易在穗上
发芽,这是因为干旱天气促进了生长素的产生,是否正确
不正确。脱落酸能维持种子休眠,抑制种子萌发。持续干旱会使种子中的脱落酸浓度升高,引起气孔关闭,削弱蒸腾作用,减少水分流失;经历大雨冲刷,植物体内的脱落酸浓度降低,种子解除休眠,开始萌发。
6.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种激素的含量会保持稳定,是否正确
不正确。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,激素的含量会发生变化。
难点三、植物激素间的相互作用
1.协同作用
2.作用效果相反
1.果实发育、成熟过程中激素的动态变化

难点四、植物生长发育过程中植物激素的种类和含量变化
(1)果实中的生长素主要来源于发育中的种子,在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高,其原因是具有分裂能力的细胞能产生生长素,然后运输到作用部位。
(2)在细胞伸长过程中占主导作用的激素是生长素和赤霉素。
(3)在果实成熟过程中含量升高的激素是乙烯和脱落酸。
(4)在果实发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸等激素的含量会按照
次序出现高峰,调节果实的发育和成熟。
2.在种子解除休眠过程中植物激素的含量变化
(1)赤霉素有促进种子萌发的作用。一般对作物种子施以外源的赤霉素时,可以打破种子的休眠而促使其萌发。
(2)用一定浓度的细胞分裂素处理莴苣种子,可促使其在较高温度和轻微的盐碱地上萌发。
(3)脱落酸是种子萌发中最常见的、作用强烈的抑制物。对稻谷、花生、莴苣等许多种子施以外源的脱落酸时,可抑制种子的萌发。
(4)一般来说,在解除种子休眠的过程中,脱落酸等含量下降,生长素、赤霉素、细胞分裂素等含量上升。
植物生长调节剂的应用
03
知识点六、植物生长调节剂
1.概念:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
2.优点:原料广泛、容易合成、效果稳定等。
3.类型
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
(2)分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
4.作用
(1)提高作物产量、改善产品品质等,如延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。
(2)减轻人工劳动,如减少园林植物修剪次数。
5.负面影响
(1)植物生长调节剂使用不当,可能影响作物产量和产品品质。
(2)过量使用植物生长调节剂,可能对人体健康和环境带来不利影响。
6.施用

植物生长调节剂 作用
赤霉素 用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
膨大剂 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂,会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟
青鲜素 可以延长马铃薯、大蒜、洋葱的储藏期
乙烯利 可分解释放出乙烯,乙烯对水果有催熟作用,还可进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟
知识点七、 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验原理
(1)在不同浓度的生长素类调节剂溶液中,扦插枝条的生根情况不同。
(2)存在一个最适浓度,在此浓度下扦插枝条的生根数目最多,生长最快。
2.插条的选择:最好选取生长旺盛的一年生枝条(形成层细胞分裂能力强,且发育快、易成活),选取部位以枝条中部最好,基部较差。
3.插条的处理
(1)枝条的形态学上端要削成平面,下端要削成斜面,这样在扦插后可增大吸水面积,减小失水面积,促进插条成活。
(2)每一枝条留3~4个芽,所选枝条的芽数尽量一样。
(3)处理时插条上下端不能颠倒,否则插条不能成活。
药液浓度 处理时间
浸泡法 低 长
沾蘸法 高 短
(4)生长素类调节剂处理插条
4.变量分析
自变量 生长素类调节剂的浓度
因变量 插条生根的数目、长度
无关变量 处理时间、温度、光照、通气状况等
（相同且适宜）
5.实验流程

(1)预实验的目的
①为进一步的实验摸索条件。
②检验实验设计的科学性和可行性。
(2)预实验需要设置空白对照组,正式实验时可以不设置空白对照组。
6.实验结果分析
(1)插条不能生根的原因
①枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多。
②枝条上幼芽、幼叶保留过多,合成了一定浓度的生长素,用药液处理后,
形态学下端处于高浓度的生长素抑制状态。
③配制的营养液缺乏营养元素或缺氧。
④没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插。
(2)插条生根过少的原因:配制生长素类调节剂溶液时,组别少、浓度梯度大。
特别提醒
与对照组(未用生长素类调节剂处理)相比,实验组中生根数量少(或长度短),表现为抑制生根;实验组中生根数量多(或长度长),表现为促进生根。
植物生长调节剂的作用效果比植物激素稳定。因为植物体内缺乏分解植物生长调节剂的酶。
用浸泡法处理插条时,最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行。
难点五、植物生长调节及和植物激素的比较
植物激素 植物生长调节剂
概念 植物一定部位产生的有机物 人工合成的化学物质
生理作用 对植物生长、发育有调节作用 作用后去向 被相应的酶分解后失活 一般残留在植物体内继续发挥作用
作用效果 短暂,只发挥一次作用 一般持久稳定
实例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸 乙烯利、2,4-D、青鲜素
　　进行预实验后,找到生根效果最好的一组,将其对应浓度的相邻两侧的浓度作为浓度区间,进一步缩小浓度梯度,进行正式实验,探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。
如图,应在相对浓度2~6之间设置更小的浓度梯度来探究最适浓度。
难点六、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度（正
式实验中浓度的选择）
典例 为探究萘乙酸(NAA)对月季根生长情况的影响,科研人员进行了如下实验:分别对月季插条施用不同浓度的NAA溶液,10天后对生根情况进行统计,结果如图所示。下列叙述正确的是 (　 )
A.未施用NAA的插条生根数目与内源生长素有关
B.NAA对主根的生长和侧根的数目均有促
进作用
C.将材料换为月季芽,则芽生长情况与主根
一致
D.促进插条生根的最适NAA浓度在
10×10-7~15×10-7 mol/L之间
A
解析：
未施用NAA的一组(对照组)中,月季插条中可能存在着内源性的生长素,根的生长与内源生长素有关,A正确。
芽对NAA的敏感性低于根,将材料
换为月季芽,则芽生长情况可能与
侧根数目生长情况一致,C错误。
该实验中,NAA的浓度梯度较大,在
所选浓度中,10×10-7 mol/L的NAA
处理组生根效果最好,应在
5×10 -7 ~15×10 -7 mol/L之间缩小
浓度梯度进一步进行实验,D错误。
环境因素参与调节植物的生命活动
04
1.调节作用:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
2.光敏色素——能接收光信号的一种分子
(1)本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)。
(2)分布:植物体的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
3.调节机制：
知识点八、光对植物生长发育的调节
1.温度
(1)年轮的形成
春夏季细胞分裂快、细胞体积大,树干上形成颜色较浅的带;秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
(2)春化作用
有些植物在生长期需要经历一段时间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。
知识点九、参与调节植物生命活动的其他环境因素
2.重力
(1)调节机制:“淀粉—平衡石假说”。
(2)根的向地性和茎的背地性
①生长素浓度:a②根、茎对生长素的敏感度不同。
③作用效果
1.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。
2.植物生长发育的调节网络

知识点十、植物生长发育的整体调控
特别提醒
春化作用的意义:可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号,使生长素分布不均匀,从而调节植物的生长方向。
若将该植物放到太空中,由于没有重力的影响,植株将横向生长。
根的向地性体现了生长素的促进作用和抑制作用,茎的背地性只体现了生长素的促进作用。
1.实验操作

注:B盒下侧有开口,可以进光。
2.实验分析
(1)A为对照组,受重力的影响,幼苗向上弯曲生长。
(2)B为实验组,受重力、单侧光的影响。重力调节幼苗向上弯曲生长,下方的单侧光调节幼苗向下弯曲生长。
难点七、光、重力对植物生命活动的影响
3.结果预测及结论
(1)若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度小,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
(2)若A中幼苗向上弯曲生长,B中幼苗向下弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
(3)若A中幼苗向上弯曲生长,B中幼苗基本不弯曲,说明单侧光对生长素分布的影响约等于重力。

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