第 16 章 植物生命活动的调节
第 1 节 植物生长素
一、植物生长素的发现
达尔文父子 鲍森 詹森 拜尔 温特
·
实
S
验
*J *J
示
意 )6' S
图 ,/*J *J
胚芽鞘的向光性与尖端有关 胚芽鞘的弯
①②: ;
胚芽鞘的感光部位在尖端 胚芽鞘尖端产 曲生长是尖
③④: 。 胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学
结 总推论 胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后 生的 影响 可 端 产 生 的
: , “ ” 物质引起的 并把这种物质命名为生
论 向下面的伸长区传递了某种 影响 造 以透过琼脂片 影响 在其 ,
“ ”, “ ” 长素
成伸长区背光面比向光面生长快 因而 传递给下部 下部分布不
,
使胚芽鞘出现向光性弯曲 均匀造成的
易混易错 ()温特实验前的实验进行实验结论描述时,不能出现“生长素”,能说“影响”,因为当时并不清楚产生
1
的“影响”是生长素。
()根据上述实验得出,生长素的产生部位为胚芽鞘尖端,生长素在有关、无光条件下均可产生,但光照可影响生长素
2
的分布。生长素发挥作用的部位(弯曲生长的部位):胚芽鞘尖端下面的一段。
二、生长素的合成、运输、分布及生理作用等
合成 主要在芽 幼嫩的叶和发育中的种子中 色氨酸经一系列反应可转变成生长素
、 ,
极性运输 在胚芽鞘 芽 幼叶和幼根中 只能从形态学上端运输到形态学下端 方式是主动运输
、 、 , ,
运输 非极性运输 在成熟组织中 生长素可通过输导组织进行非极性运输
,
横向运输 环境因素如单侧光引起的向背光侧运输 水平放置时沿重力方向运输
;
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 如胚芽鞘 芽和根尖的分生组织 形成层 发育
分布 , , 、 、 、
中的种子和果实等处
作用方式 不组成细胞结构 不提供能量 不催化细胞代谢 而是给细胞传达信息 调节细胞的生命活动
, , , ,
2 D *
作用机制 *J236*J2 '4 A' =D
细胞水平 促进细胞伸长生长 诱导细胞分化等
主要作用 (1) : 、 ;
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
生理 (2) : 、 , , 、
作用
一般情况下 生长素在浓度较低时促进生
(1) ,
长 在浓度过高时则会抑制生长 如图所示
作用特点 , , 。
对生长素的敏感程度 根 芽 茎 双子
(2) : > > ,
叶植物 单子叶植物 幼嫩细胞 衰老细胞
> , >
第 16章 植物生命活动的调节 143续表
*J2 M7 *J2"UE*J
顶端优势 DD
7 *J2"PU7*J2DU*J
生长 DD *J2"D
根的向地 DD 8 DD E U8,!U 植物弯曲
素作 F F *J2 U *JU
性和茎的 85 生长是生
用实 P P E D *JU
背地性 0 0 8D *J *J 长素分布
例 0
不均匀导
致的不均
植物的
衡生长
向光性
知识拓展 生长素的主要生理作用
促进作用 细胞分裂、分化和伸长,叶片扩大,种子萌发,果实发育等
抑制作用 侧枝生长,花脱落,叶片衰老等
易混易错 ()抑制生长 不生长:凡生长状况差于对照组(自然生长或清水处理组)的,可认为生长受到抑制;凡
1 ≠
生长状况好于对照组的,可认为生长受到促进。
()生长素具有“低促高抑”的特点,因此存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度
2
之间。
知识归纳 植物激素与动物激素辨析
分泌器官 运输 化学本质 作用部位 共同点
在一定部位产生,无 多样、 无明显靶
()都是调节生命活动的化
植物激素 一般是小分子有机物 1
特定的分泌器官 复杂 器官
学物质;
()都能从产生部位运输到
2
有特定的分泌器官 随体液 有蛋白质类、多肽类、氨基 靶细胞、
作用部位发挥作用;
动物激素
(或分泌细胞) 运输 酸衍生物类、类固醇类等 靶器官
()都具有微量、高效的特点
3
小表达 ()( 全国甲, 改编)( 北京, 改编)解除顶端优势的方法:
1 2021 3 2021 10
。
()植物向光弯曲生长的原因是什么?
2
。
答案:()摘除顶芽、施用抑制顶芽生长素运输的植物生长调节剂、喷施细胞分裂素
1
()单侧光照射后,生长素从向光侧向背光侧运输,引起两侧生长素分布不均匀,使胚芽鞘背光侧生长素的含量高于
2
向光侧,因此背光侧生长快于向光侧,造成向光弯曲
学生用书 P129
真题选改判 2答案
. √
1( 河北,)在水稻的成熟组织中 生长素可 3( 全国甲,)单侧光下生长素的极性运输
.2024 9 , .2024 3
进行非极性运输 不需要载体蛋白
。 ( ) 。 ( )
1答案 3答案
. √ . ✕
2( 河北,)同一浓度的生长素可能会促进 4( 江苏,)用特异启动子诱导表达iaaM
.2024 9 .2022 6
水稻分蘖 相当于侧枝 的生长 却抑制根的 生长素合成基因 可获得无子果实
( ) , ( ) 。 ( )
生长 4答案
。 ( ) . √
144 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
5( 全国甲,)植物生长的 顶端优势 现象 7研究发现 生长素所发挥的作用 因
.2021 3 “ ” . , , 、
可以通过去除顶芽而解除 植物细胞的成熟情况和 的种类不同而
。 ( )
5答案 有较大差异 一般情况下 生长素在
. √ 。 ,
从真题到教材 时促进生长 在 时抑制生
,
6 经过一系列反应可转变成生长素 长 例如 产生的生长素逐渐向下运
. , 。 ,
在胚芽鞘 芽 幼叶和幼根中 生长素只能从 输 枝条上部的侧芽处生长素浓度 侧
、 、 , , ,
运输到 这种单向运 芽生长受 植物因而表现出顶端优势
, ,
输称 运输 在 组织中 生长素可 (人教版选必 )( 河北,)( 全国甲,
; , 1P94 2024 9 2021
以通过输导组织进行 运输(人教版选 )( 重庆, )
3 2021 18 。
必 )( 河北,)( 全国甲,)
7答案 浓度 器官 浓度较低 浓度过高
1P93 2024 9 2023 2 。 .
6答案 色氨酸 形态学上端 形态学下端 顶芽 较高 抑制
.
极性 成熟 非极性
第 16章 植物生命活动的调节 145
第 2 节 其他植物激素和植物生长调节剂的应用
一、其他植物激素
激素种类 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯 油菜素内酯
幼根 幼芽和未成熟的 可能是花粉 未
合成部位 、 主要是根尖 根冠 萎蔫的叶片等 植物体各个部位 、
种子 、 成熟的种子和根
促进细胞伸长 引起植 促进细胞分裂 抑制细胞分裂 促进 促进茎 叶细胞
, ; ; 促进果实成熟 、
株增高 促进细胞分裂 促进芽的分化 气孔关闭 促进叶和 ;的扩展和分裂
主要作用 ; 、 ; 促进开花 促进 ,
与分化 促进种子萌发 侧枝发育和叶绿 果实的衰老和脱落 ; 促进 花 粉 管 生
; 、 ;叶 花 果实脱落
开花和果实发育 素合成 维持种子休眠 、 、 长 种子萌发等
、
苏教速览 植物激素的主要生理作用
激素 乙烯 脱落酸 赤霉素 细胞分裂素
叶、花、果脱落,气孔关 种子萌发和茎伸长,两 细胞分裂,细胞膨大,侧芽生
解除休眠,茎和根细胞
闭,侧芽生长,种子、芽 性花的雄花形成,单性 长,叶片扩大,叶绿体发育,养
的生长和分化,不定根
促进 和块茎休眠,叶片衰老,结实,某些植物开花,花 分移动,气孔张开,伤口愈合,
的形成,部分类型果实
作用 光合作用产物运向发育 粉发育,细胞分裂,叶片 种子发芽,形成层活动,根瘤
成熟,叶片和果实脱落,
着的种子,种子成熟,果 扩大,侧枝生长,果实生 形成,果实生长,某些植物
茎增粗
实产生乙烯,果实成熟 长以及某些植物坐果 坐果
抑制 生长素的转运,茎和根 种子发芽,生长素的运 成熟,侧芽休眠,植物衰 不定根形成,侧根形成,叶片
作用 的伸长生长 输,植物生长,气孔张开 老,块茎形成 衰老
油菜素甾醇类:主要作用是促进细胞分裂和细胞伸长,促进根、茎、叶的生长,花粉管的伸长以及种子萌发;提高
植物抗寒、抗旱和抗盐的能力。二、植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂
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
, 、
优点 容易合成 原料广泛 效果稳定等
、 、
生长素类 促进扦插枝条生根 防止落花落果 促进果实发育 控制性别分化等 如吲哚丁酸 和
, , , , 、NAA 2,4-D
类 细胞分裂素类 延长蔬菜存放期 刺激块根和块茎膨大 促进果实增大等 如
, , , 6-BA
型 油菜素甾醇类 能提高叶菜类产量 保花 保果 增大果实和改善品质等
, 、 ,
乙烯类 促进果实成熟 如乙烯利
,
2.探索植物生长调节剂的应用
处理部位 插条基部
浸泡法 溶液浓度较低 处理时间较长 浸泡几小时至一天 最好是在遮阴和空气
(1) : , ( ),
处理方法 湿度较高的地方进行处理
。
探索生长素 沾蘸法 溶液浓度较高 处理时间很短 沾蘸一下 约
(2) : , ( , 5s)
类调节剂促
需要进行预实验 预实验可以为进一步的实验摸索条件 也可以检验实验设计的科
进插条生根 (1) : ,
学性和可行性 通过预实验确定最适浓度范围 取因变量最大值时对应的自变量两侧
的最适浓度 。 :
浓度为进一步实验范围
注意事项 。
处理插条 处理时插条上下不能颠倒 否则扦插枝条不能成活
(2) : , 。
无关变量需相同且适宜 选用相同的植物材料 插条的生理状况 带有的芽数相同
(3) : , 、 ,
插条处理的时间一致等
尝试利用
乙烯利溶液 时比较稳定 随着 升高 会分解释放乙烯 催熟果实
乙烯利催 (1) pH<3.5 , pH , , 。
乙烯对水果有催熟作用 还可以进一步诱导水果自身产生乙烯 加速水果成熟
熟水果 (2) , ,
易混易错 无子番茄和无子西瓜
无子番茄 无子西瓜
原理 生长素(生长素类调节剂)促进未受粉的子房发育为果实 染色体(数目)变异
本质区别 遗传物质未发生改变 遗传物质发生改变
小表达 ()植物生长调节剂为什么效果稳定?
1
。
()( 辽宁, 改编)( 海南, 改编)用 , 作双子叶杂草的除草剂的原理是
2 2022 11 2022 7 24-D
。
答案:()人工合成的植物生长调节剂不是植物体原有的成分,植物体内一般没有相应的酶去分解它,因此植物生长
1
调节剂作用效果更稳定
()生长素具有较低浓度促进生长,过高浓度抑制生长的特性,利用双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感的特
2
点,可在单子叶植物的农田中使用较高浓度的生长素类调节剂,如 , ,以抑制双子叶杂草的生长
24-D
146 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
学生用书 P131
真题选改判 成促进种子萌发
。 ( )
1( 江苏,)探究植物生长调节剂对扦插枝 6答案
.2024 5 “ . √
条生根的作用 的实验中 扦插枝条应保留多 7( 安徽,)组织培养中 细胞分裂素与生长
” , .2024 9 ,
个大叶片 以利用蒸腾作用促进生长调节剂 素浓度比值高时能诱导根的分化
, 。 ( )
的吸收 7答案
。 ( ) . ✕
1答案 8( 海南,)将患恶苗病的水稻叶片汁液喷洒
. ✕ .2022 7
2( 江苏, )赤霉素促进萌发对种子是有益 到正常水稻幼苗上 结实率会降低
.2021 17
, 。 ( )
的 脱落酸抑制萌发对种子是有害的 8答案
, 。 ( ) . √
从真题到教材
2答案
. ✕
3( 江苏, )在诱导扦插枝条生根过程中 9用生长素类调节剂处理插条的方法
.2020 11 , . : ,
不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的 要求溶液的浓度较小 并且最好是在遮阴和
,
结果 空气湿度较高的地方进行处理 把
。 ( ) ; ,
3答案 插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(人教
. √
4( 新课标,)干旱导致叶片萎蔫时叶片中 版选必 )( 广东,)
.2024 2 1P103 2023 9 。
脱落酸的含量会降低 9答案 浸泡法 沾蘸法
。 ( ) .
4答案 10处理插条时 其上下不能颠倒 否则扦插枝
. ✕ . , ,
5( 贵州,)矮壮素是从植物体提取的具有 条不能成活 扦插时常去掉成熟的叶片 目
.2024 9 , ,
调节作用的物质 的是降低 作用( 江苏,)
。 ( ) 2024 5 。
5答案 10答案 蒸腾
. ✕ .
6( 全国甲,)赤霉素可以诱导某些酶的合
.2024 3
第 16章 植物生命活动的调节 147
学生用书 P132
植物激素间的相互作用
1.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
, 。
相互作用 主要表现 实例
植物生长 生长素 赤霉素 细胞分裂素
: 、 、
BL2
E
E
*J2 36J 36/
一类植物激素的存
E '*J
协同 在可以增强另一类 36 = E
36= 36,
作用 植 物 激 素 的 生 理 36=2 E 36B= E
效应
延缓叶片衰老 生长素 细胞分裂素
: 、
促进种子萌发 细胞分裂素 赤霉素
: 、
促进果实坐果和生长 细胞分裂素 赤霉素
: 、续表
相互作用 主要表现 实例
顶端优势 高浓度生长素抑制侧芽生长 形成顶端优势 细胞分裂素可促进侧芽
: , ;
生长 解除顶端优势
,
相抗衡 一类植物激素的作
器官脱落 较低浓度的生长素抑制花的脱落 脱落酸促进花的脱落
拮抗 用可以抵消另一类 : ;
( )
作用 植物激素的作用
种子萌发 赤霉素 细胞分裂素促进种子萌发 脱落酸抑制种子萌发
: 、 ;
叶片衰老 生长素 细胞分裂素抑制衰老 脱落酸促进衰老
: 、 ;
一类植物激素影响
生长素可以促进乙烯的合成 而乙烯含量的增加又反过来抑制生长素的合成
到另一类植物激素 , ,
如图
反馈作用 的合成水平后 后 :
, E E
者又反过来影响前 *J2" 36J*J & *J2"P
者的合成水平
2.很多情况下 决定植物某一生理效应的往往不 述正确的有
, ( )
是某一种激素的绝对含量 而是各种激素之间
,
的相对含量
。
黄瓜雌 雄花的分化
(1) 、
!P K7 S*80+69F
BL2+!
! K7
植物组织培养中植物细胞的发育方向
(2)
!P
*J2
! 7
36=2+!
!D 33
3.在植物生长发育过程中 不同种激素的调节往
,
往表现出一定的顺序性
。
如图为苹果果实发育各阶段激素变化情况
:
典例 (多选)( 届无锡调研, )草甸草原重
2024 15
要的优势种羊草有性繁殖能力低 种子休眠严
,
重 发 芽 率 低 研 究 人 员 利 用 外 源 赤 霉 素
, 。
和某种外源油菜素内酯 进行了一
(GA3) (EBR)
系列研究 处理方法和结果如图所示 相关叙
, 。
148 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
(7.
("?HeH
("?HeH ("?HeH
/+
!92F  ?HeH
&3
在植物体内广泛分布 只分布在生
A.GA3 ,EBR
长旺盛的部位
空白对照组种子发芽率低的原因可能是内源
B.
脱落酸含量较高
对羊草种子萌发率的影响表现为低浓度
C.GA3
促进 高浓度抑制
,
浓度范围内
-1
D.0.01~0.10μg·g EBR ,GA3
和 对种子发芽的协同作用显著
EBR
答案 BD
变式 1 同考法不同考查点 乙 烯、 赤 霉 素
( 北京,, 分)水稻种子萌发后不久 主根
2023 82 ,
生长速率开始下降直至停止 此过程中乙烯含
。
量逐渐升高 赤霉素含量逐渐下降 外源乙烯
, 。
和赤霉素对主根生长的影响如图 以下关于乙
。
烯和赤霉素作用的叙述 不正确的是
, ( )
变式 2 同考法不同考查点 植物激素相互作用的
综合考查 ( 届南通海安实验中学期初, )下
2025 13
列有关植物激素相互作用关系的叙述 错误的是
,
( )
生长素和赤霉素对豌豆茎的伸长生长具有协
A.
同作用
乙烯抑制主根生长 植物根尖的生长同时受根冠产生的脱落酸抑
A. B.
赤霉素促进主根生长 制和分生组织产生的生长素促进
B.
赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根 较高浓度生长素能促进乙烯合成 而乙烯含
C. C. ,
生长 量的增加反馈促进生长素的合成
乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用 生长素浓度与细胞分裂素浓度的比值高低会
D. D.
答案 D 诱导不同的基因表达
答案 C
第 16章 植物生命活动的调节 149
第 3 节 环境因素参与调节植物的生命活动
一、环境因素对植物生命活动的调节
光的调控作用 光作为一种信号 影响 调控植物生长 发育的全过程
, 、 、
本质 蛋白质 色素 蛋白复合体 主要吸收红光和远红光
( — ),
分布 植物的各个部位 其中在分生组织的细胞内比较丰富
,
光敏色素可参与调节种子萌发 茎的伸长 气孔分化 叶绿体和叶片运动
光 光敏色素 植物接收 生理作用 、 、 、 、
( 花诱导 花粉育性等生理过程
光信号的分子之一 、
)
3 72=$ ' = *'
E3 "U4 E 36 =D (
作用机制
*
影响本质 主要通过影响酶的活性来实现
温度 树木的年轮表现出季节周期性变化 春化作用 经过一段时期的低温诱导促使
表现 (1) ;(2) :
植物开花的作用 植物分布的地域性很大程度上由温度决定
;(3)
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
(1) 。
重力 根 茎中具有感受重力的物质和细胞 可以将重力信号转换成运输生长素的信号 造成生长素分布的不均
(2) 、 , ,
衡 从而调节植物的生长方向
,
知识拓展 重力对植物生长调节的机制———“淀粉—
平衡石假说”
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,根向地性的机理分析如图所示:
二、植物生长发育的整体调控 +E=D
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
。
A7
A7
'$2
B F +
150 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
学生用书 P134
真题选改判 个部位 在受到光照射时 光敏色素的结构会
, ,
1( 江西, )植物可通过感受光质和光周期 发生变化 这一变化的信息会经过信息传递
,
.2024 13
等光信号调控开花 系统传导到 内 影响
。 ( ) ,
1答案 从而表现出生物学效应(人教版选必
. √ , 1
2( 江西, )植物体中感受光信号的色素均 )( 江西, )( 广东, )
.2024 13 P106 2024 13 2023 15 。
衡分布在各组织中 4答案 蛋白质 细胞核 特定基因的表达
。 ( ) .
2答案 5重力是调节植物生长发育和形态建成的重要
. ✕ .
3( 安徽,)菊花是自然条件下秋季开花的 环境因素 植物的根 茎中具有感受重力的
。 、
.2024 9
植物 遮光处理可使其延迟开花 物质和细胞 可以将重力信号转换成运输
, 。 ( ) ,
3答案 的信号 造成 分布的不均衡 从
. ✕
, ,
而调节植物的生长方向(人教版选必 )
从真题到教材 1P107 。
5答案 生长素 生长素
4光敏色素是一类 分布在植物的各 .
. ,
