植物的激素调节

一、生长素1．发现过程达尔文实验验证了向光生长与胚芽鞘的

有关，且感光部位是

。推测单侧光照使胚芽鞘的尖端产生某种影响，这种影响传递到下部的

时，造成弯曲生长詹森实验验证了达尔文的推测，胚芽鞘顶端产生的影响可透过

传递到下部尖端尖端伸长区琼脂片拜尔实验证明胚芽鞘的弯曲生长是因为在其下部分布不均匀造成的温特实验证明造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质，命名为生长素的确认1934年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——

，直到1942年人们才从高等植物中分离出生长素，并予以确认生长素生长素吲哚乙酸2．合成：主要在幼嫩的芽、叶和

等具有分生能

力的部位，由

经过一系列反应转变而成。3．运输(1)

：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中从植物形态学的

到形态学的

，是一种

过程。(2)非极性运输：成熟组织中可以通过

进行。4．分布：植物体各器官中都有，相对集中地分布在

的部分。发育的种子色氨酸极性运输上端下端主动运输韧皮部生长旺盛5．生理作用(1)作用特点①具有两重性：既能

生长，也能

生长；既能

促进

，也能抑制发芽；既能防止

，也能

。②生长素所发挥的作用因

、植物细胞的成熟情况和

不同而有较大的差异。(2)两重性实例——顶端优势①现象：顶芽优先生长，

受到抑制。②原因：顶芽产生的生长素

运输，侧芽附近生长素

浓度

，发育受到抑制。③解除：去掉

。促进抑制发芽落花落果疏花蔬果浓度

器官的种类侧芽向下顶芽高(3)生长素类似物及应用①概念：具有与

相似生理效应的化学物质。②应用：防止果实和叶片的

、促进

、获得

、促使扦插枝条的

等。6．向光生长机理：单侧光引起生长素分布不均匀→背

光侧多→生长快(向光侧少→生长慢)→向光弯曲。生长素脱落结实无子果子生根二、其他植物激素主要合成部位主要作用赤霉素未成熟的种子、幼根、幼芽促进

，引起植株增高，促进种子

和细胞分裂素

、茎尖促进

，延缓叶片的衰老脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制

和种子萌发，促进叶和果实的衰老和脱落乙烯植物体的各个部位

促进

细胞伸长萌发果实发育根尖细胞分裂细胞分裂果实成熟1．下列关于植物激素的叙述，错误的是(

)A．根尖能够产生细胞分裂素B．脱落酸能抑制马铃薯发芽C．生长素的化学本质是蛋白质D．赤霉素施用过多可引起水稻植株疯长解析：生长素的化学本质吲哚乙酸，生长激素的化学本质是蛋白质。答案：C2．下列关于胚芽鞘生长与向光性的各种实验研究中，采

用的方法和目的不一致的是(

)A．将胚芽鞘置于黑暗(均匀光照)与单侧光下，观察

单侧光对其生长的影响B．用锡箔帽和锡箔环套在胚芽鞘尖端与尖端下面一

段，研究其感光部位C．将切除尖端的胚芽鞘与完整的胚芽鞘一起培养，

观察尖端对其生长的影响D．将含IAA琼脂块与空白琼脂块分别放在切除尖端

的胚芽鞘上，研究其向光性原理解析：观察单侧光对胚芽鞘生长影响的实验，其自变量为有无单侧光；研究感光部位实验的自变量是不同部位；观察尖端对其生长的影响实验的自变量是有无尖端；研究向光性的自变量是单侧光。

答案：D3．根据图示分析a、b、c、d四个琼脂块中的生长素含量，

正确的结论是(

)

A．a>b>c

B．c>b>dC．b>a>cD．a＝b＝c解析：由于玻璃隔板纵向插入胚芽鞘尖端，阻碍了生长素的横向运输，所以生长素在胚芽鞘尖端两侧的分布是均匀的。右侧胚芽鞘尖端由于单侧光照，所以背光侧生长素浓度比向光侧高，故c＞a＝b＞d。答案：B4．(2010·海南高考)当某植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端

优势，其主要原因是(

)A．侧芽附近的生长素浓度过高，其生长受抑制B．侧芽附近的生长素浓度较低，其生长受抑制C．顶芽附近的脱落酸浓度较高，其生长被促进D．侧芽附近的细胞分裂素浓度较高，其生长受抑制解析：顶端优势是由于顶芽产生的生长素运输至侧芽处，导致侧芽处的生长素浓度过高而抑制侧芽的生长。答案：A5．(2009·江苏高考)下列有关植物激素调节的叙述，正确

的是(

)①可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长，使植物增高②在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化③使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2,4­D浓度相同④在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性A．①②B．③④C．①③D．②④解析：根据生长素的作用曲线可知，生根效果相同的2,4­D浓度不一定相同。植物激素的极性运输正常进行。因失去地球引力的作用，根失去向地生长的特性。答案：A6．目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植中已有较

多应用，下列说法肯定错误的是(

)A．用高浓度的α－萘乙酸在适当的时期处理桃可提高

产量B．一定浓度的2,4－D可促进插条生根C．在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理可使其

纤维长度明显增加D．用乙烯利催熟香蕉不会明显影响香蕉品质解析：一定浓度的生长素类似物可促进果实发育，但高浓度生长素类似物却抑制果实发育；一定浓度的赤霉素可促进细胞伸长，从而引起植株增高；乙烯利可促进果实成熟，但不影响果实的品质。答案：A考点一生长素相关特性的实验命题解读

高考中多利用教材中生长素的发现等一系列实验进行拓展和迁移。预计2012年高考可能延续这种命题角度，设计实验探究植物激素的运输、影响分布的因素等。[示例1]如下图所示，甲、乙分别用不透光的锡箔纸套在燕麦胚芽鞘的不同部位，丙、丁、戊则分别用不透水的云母片插入燕麦胚芽鞘的不同部位，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是(

)A．甲不生长也不弯曲、乙直立生长、丙向左生长、丁

直立生长、戊向右生长B．甲直立生长、乙向右生长、丙向左生长、丁不生长，

也不弯曲、戊向左生长C．甲向左生长、乙向右生长、丙直立生长、丁向右生

长、戊向左生长D．甲直立生长、乙向右生长、丙直立生长、丁不生长，

也不弯曲、戊向右生长[解析]胚芽鞘感受光刺激的是尖端，而向光弯曲的部位是尖端下面的一段。甲的尖端被不透光的锡箔纸遮光，无法感受单侧光的刺激，生长素会均匀分布，故直立生长；乙的尖端感受到右侧光照，使左侧生长素浓度偏高；尽管下部用锡箔纸遮住，但不影响效应的发生，故乙向右生长；丙中云母片阻断了生长素横向运输，两侧生长素均匀分布并向下运输，胚芽鞘仍直立生长；丁的尖端尽管受到了单侧光影响且生长素分布不均匀，但因云母片阻断了生长素向下运输，使下部不能反映出生长素的调节效应而不生长不弯曲；戊的尖端尽管受光均匀，生长素分布均匀，但因右侧生长素向下运输的途径被云母片阻断，使尖端下面的左侧生长素多于右侧，导致左侧生长快于右侧，而弯向右侧生长。[答案]

D研究生长素相关特性的人工实验方法归类1．单侧光影响胚芽鞘生长弯曲的实验方法A．暗盒开孔法B．锡纸遮盖法2．人工处理影响胚芽鞘生长弯曲的实验方法A．云母片插入法B．琼脂块切割移植法①直立生长；②向左弯曲生长；③④：a＝b＋c，b＞c(a、b、c为琼脂块中生长素含量)C．装置旋转法3．重力影响胚芽鞘或幼苗生长弯曲的实验方法A．幼苗横置法B．失重法幼苗移到太空后，其向光性和极性运输仍保留，但失去了根的向重力性和茎的负向重力性。C．支架＋去尖端胚芽鞘的实验法分析：受重力影响6块琼脂块中生长素分布的量为A3>A2>A1＝a1>a2>a3，其弯曲程度A3>A2>A1＝a1>a2>a3。1．某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生

长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓

度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，

一段时间后测量并记录弯曲度(α)。图1为实验示意图。

图2曲线中能正确表示实验结果的是(

)A．aB．BC．cD．d解析：在一定范围内，生长素浓度越高，胚芽鞘生长速度越快；在最适生长素浓度时，生长速度最快，向右弯曲度最大；超过最适浓度以后，在一定范围内，生长素浓度越高，生长速度越慢，弯曲程度越小，但α角不会大于90度。答案：B2．当植物受到环境刺激时，下图所表示的生长素的分布

与生长的情形正确的是(黑点代表生长素的分布)(

)

A．①④⑥B．②④⑧C．③⑤⑥D．②⑤⑦解析：单侧光能引起胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，向光侧少，背光侧多；重力能引起根生长素分布不均匀，向地侧多，背地侧少；茎卷须外侧生长素分布多，内侧分布少。答案：A考点二生长素的作用特点命题解读高考中多采用图解、曲线为背景，以选择题或实验设计为主要呈现形式，重点考查与生长素作用两重性相关的综合应用。预计2012年高考很可能设置与农林生产或实验进行知识运用能力的题目。[示例2]

(2010·新课标全国卷)从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)，将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中，一段时间后，茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α)如图甲，α与生长素浓度的关系如图乙。请回答：(1)从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半

边茎生长产生的弯曲角度可以相同，请根据生长素作用

的特性，解释产生这种结果的原因，原因是________。(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中，测

得其半边茎的弯曲角度α1，从图乙中可查到与α1

对应的

两个生长素浓度，即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步

确定待测溶液中生长素的真实浓度，有人将待测溶液稀

释至原浓度的80%，另取切割后的茎段浸没在其中，一

段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2。请预测α2与α1相比较的可能结果，并得到相应的结论：_________。[解析]：本题考查植物生命活动的调节，意在考查分析问题和解决问题的能力。(1)生长素的生理作用具有两重性，在最适浓度的两侧，可有两种不同浓度的生长素其促进作用相同。(2)待测浓度若是低浓度A，则稀释至原浓度的80%后，其促进作用会减弱；待测浓度若是高浓度B，则稀释至原浓度的80%后，其促进作用会增强。[答案]

(1)生长素的生理作用具有双(两)重性，最适生长素浓度产生最大α值，高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长，从而产生相同的α(2)若α2小于α1，则该溶液的生长素浓度为A；若α2大于α1，则该溶液的生长素浓度为B生长素的作用曲线解读1．曲线分析(1)H点表示促进生长的最适浓

度为g，在OH段随生长素浓

度增高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度增高，

促进作用减弱；A和B点、O

和C点的浓度对植物的促进作用相同。(2)若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素

浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大

于m小于

x(向光一侧生长慢于背光一侧)。(3)若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，

且测得其茎的近地侧生长素浓度为

x，则茎的远

地侧生长素浓度范围应为小于m。2．植物不同器官对生长素的敏感性不同(1)不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小关系为：

根＞芽＞茎)。不同种类的植物对生长素的敏感度也不

同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。(2)曲线中在A、B、C各点代表最佳促进效果；A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果；A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制的生长素浓度；A′、B′、C′点以下的部分分别表示对根、芽、茎的生长起抑制作用。3．农田农作物大多数是单子叶植物，杂草以双子叶植物

为主；果园的果树和杂草则相反。如图所示为双子叶

植物和单子叶植物对不同浓度的生长素的反应效果。

据此可知用生长素类似物所配制的除草剂主要用于农

田还是果园，理由是(

)A．果园、低浓度除草剂溶液既可以促进果树生长，又可以

抑制杂草生长B．果园、高浓度除草剂溶液既可以促进果树生长，又可以

抑制杂草生长C．农田、低浓度除草剂溶液既可以促进农作物生长，又可

以抑制杂草生长D．农田、高浓度除草剂溶液既可以促进农作物生长，又可

以抑制杂草生长解析：图中曲线表示不同植物对不同浓度的生长素的反应：高浓度生长素抑制双子叶植物生长，因此高浓度的除草剂溶液既可以促进单子叶农作物生长，又可以抑制双子叶杂草生长。答案：D4．(2011·汕头模拟)果树结果太多，会影响果实的大小和质量，常用喷洒生长素类似物的方法进行疏花疏果，其

原理是(

)A．生长素类似物可促进叶片生长，抑制传粉受精B．生长素类似物可抑制花、果实的发育C．低浓度的生长素类似物可促进花、果实的发育而使

其脱落D．高浓度的生长素类似物可抑制花、果实的发育而使

其脱落解析：生长素的作用具有两重性。低浓度时保花保果，高浓度时疏花疏果；低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长。答案：D考点三植物激素的相互关系及类似物在农业生产中的应用命题解读植物激素及类似物在农业生产中的应用在新课标试题中较为多见，常以图表、曲线等形式考查运用生长素知识解决生产生活中的实际问题的能力和实验设计与分析能力；题型包括选择题和简答题，难度一般较大，2012年备考值得关注。[示例3]

(2010·江苏高考)为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用．科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测(多选)(

)A．浓度高于10－6mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙

烯C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的[解析]

本题考查了植物生命活动调节。从图中看出浓度为10－6时也是促进生长的；从曲线看出，生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯；从曲线看出，乙烯增加到一定程度，则生长素含量降低，即其含量达到峰值是不同步的。[答案]

BD1．植物激素间的相互关系(1)在植物生长发育和适应环境过程中各种激素并不

是孤立起作用，而是多种激素相互作用、共同调节。(2)植物不同发育时期植物激素的种类和数量是不同的，

这是受植物基因组控制的，其实质是基因选择性表

达的结果。2．植物激素、植物生长调节剂和生长素类似物(1)区别①植物激素是由植物体内产生，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植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调

节作用的化学物质。③生长素类似物是由人工合成并具有与生长素相似生理

效应的化学物质，如：NAA、2,4－D等。(2)联系：生长素类似物也是植物生长调节剂，植物激素和

植物生长调节剂虽然来源不同，但都能调节植物的生长。3．无子果实分析原理方法处理无子番茄生长素促进果实发育用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾获得香蕉香蕉是三倍体(3n＝33)，不能形成正常的配子不能受精发育成种子，需子房产生一定的生长素并自我刺激，发育成无子果实无子西瓜染色体变异引起的三倍体，不能形成正常的配子通过多倍体育种方法育成，其结实需用正常花粉刺激(产生生长素)才能发育成无子果实5．(2011·泰安模拟)将休眠状态的枫树种子与湿沙混合后放

在－5℃的低温下1～2个月，就可以使种子提前萌发，

这种方法叫层积处理。下图表示枫树种子在层积处理过

程中各种激素含量的变化情况，请据图回答：(1)从图中可以看出在种子破除休眠的过程中，赤霉素与脱落酸之间存在____________关系。各种激素含量的变化说明了___________________________________________________。(2)马铃薯块茎收获后也存在类似的休眠现象，要破除休眠使之提前萌发可以使用图中的____________处理。(3)小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。这种现象与图中________________激素密切相关，推测可能的原因是___________________________________________________。解析：(1)赤霉素(或细胞分裂素)能促进种子的萌发，而脱落酸则抑制种子的萌发，两者之间是拮抗的关系。种子的萌发等生命活动是多种激素相互协调共同发挥作用的结果。(2)要使马铃薯块茎提前萌发，也可采用赤霉素或细胞分裂素处理。(3)脱落酸在高温条件下容易降解(或破坏)，解除对种子萌发的抑制作用，在水分等条件适宜的情况下，种子就容易在穗上发芽。答案：(1)拮抗植物的生命活动，不只受单一激素的调节，而是多种激素相互协调共同发挥作用的(2)赤霉素或细胞分裂素(3)脱落酸脱落酸在高温条件下容易降解(或破坏)，解除了对种子萌发的抑制作用[示例]某生物兴趣小组利用下列材料用具，探索植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。材料用具：刚生长一年的某种植物枝条、20mL试管、10mL浓度为10－7mol/L的2,4－D溶液、10mL移液管、1mL移液管、蒸馏水、完全培养液(能满足枝条正常生长的营养需求)。实验数据记录表：试管编号123456789102,4­D浓度010－1510－1410－1310－1210－1110－1010－910－810－7生根平均值(条)2.03.87.29.415.120.317.37.32.31.3请分析回答：(1)探索课题是___________________________________。(2)实验方法与步骤

①配制一系列浓度梯度的2,4－D溶液各9mL。请根据配制方法

说明对2号试管的具体操作步骤：_____________。②为了增大该植物枝条与2,4－D溶液的接触面积，对该植物枝

条的处理是将其下端削成______________。③用2,4－D溶液处理该植物枝条的方法是____________。④枝条经2,4－D处理后用完全培养液进行培养。(3)实验观察：实验的观察指标除表中所列外，还可以是____________________。(4)结果分析：由记录表可得出结论：_______________________。[解析]

(1)生长素及生长素类似物2,4－D均具有促进插条生根的作用；(2)因为生长素及其类似物的促进作用具两重性，因此对照实验的结果既可表现出促进作用，又可表现出抑制作用，这主要由2,4­D的浓度决定；(3)该实验要设置空白对照；(4)最后的观察指标既可以是生根的数量，也可以是生根的长度。[答案]

(1)2,4­D(生长素类似物)促进(该植物)插条生根的最适浓度(也可答不同浓度的2,4­D溶液对植物插条生根的影响)(2)①用1mL移液管从3号试管中取1mL溶液至2号试管中，再用10mL移液管注入9mL蒸馏水，再用1mL移液管从2号试管中移去1mL②相同的斜面③浸泡法(沾蘸法)(3)生根的平均长度(4)2,4­D促进插条生根的最适浓度约为10－11mol/L左右(或：当浓度低于10－11mol/L,2,4­D溶液浓度越高对植物生根的促进作用越强；当浓度高于10－11mol/L,2,4­D浓度越高对植物生根促进作用越弱，甚至抑制)1．实验过程2．实验方法——浸泡法把插条的基部浸泡在配制好的2,4­D溶液中，深约3cm，处理几小时至一天(要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮光和空气湿度较高的地方进行处理)。3．实验中易出现的问题分析(1)分析不同插条的生根情况①不能生出不定根：有可能是枝条倒插等。②都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条

的下端生出不定根，而不是刺激根生长。每天测量这

些枝条上根的总长度，即将几条根长度加一起，单位

为mm，比较各组生根长度，从而得到促进生根的2,4­D浓度。(2)分析与本实验相关的其他因素①温度要一致；②设置重复组，即每组不能少于3个枝条；③设置对照组，清水作为空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究2,4­D或α－萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。1.(2010·海南高考)某植物种子成熟

后需经低温贮藏才能萌发，为探

究其原因，检测了该种子中的两

种植物激素在低温贮藏过程中的

含量变化，结果如图。根据激素的作用特点，推测图

中a、b依次为(

)A．赤霉素、脱落酸B．细胞分裂素、生长素C．脱落酸、细胞分裂素D．赤霉素、乙烯解析：低温贮藏过程中低温抑制了脱落酸的生成使种子解除休眠，在后期赤霉素的增加可以打破休眠，使种子萌发。答案：A2．(2010·重庆高考)将一玉米幼苗固定在支架上，支架固

定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内。从如图

所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后

停止于起始位置。此时，幼苗的生长情况是(

)解析：对茎来说，由于一直匀速旋转，从重力角度考虑，各个地方生长素分布都均匀，但由于一侧始终有光源，因此最终向光生长；对根来说，由于一直匀速旋转，各个地方生长素分布都均匀，故水平生长。A．根水平生长，茎向上弯曲B．根水平生长，茎向下弯曲C．根向下弯曲，茎向上弯曲

D．根向下弯曲，茎向下弯曲答案：B3．(2009·广东高考)在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成

熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能(

)A．延缓叶片变黄B．促进叶片衰老C．在成熟的叶肉细胞中合成D．独立调节叶绿素降解的生理过程解析：由题意可知，细胞分裂素可延缓叶绿素分解，因此可以延缓叶片变黄。答案：A4.(2010·全国卷Ⅰ)从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和

侧芽)，自茎段顶端向下对称纵切至

约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏

水中。一段时间后，观察