第5章植物生命活动的调节

第5章植物生命活动的调节目录第一节植物生长素考点1植物向性运动原因考点2极性运输考点3不同处理方法下植物向性运动的结果图解分析考点4影响生长素生理作用的因素第二节其他植物激素考点1植物激素之间的关系第三节植物生长调节剂的应用考点1植物生长调节剂在农业生产上的应用第四节环境因素参与调节植物的生命活动考点1光的调控机制考点2淀粉平衡石假说和根向地性解释第一节植物生长素考点1植物向性运动原因(1)植物的向光性①原因分析：②结论eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：单侧光照射,内因：生长素分布不均匀))③向光性其它原因关于向光性的反应机理至仍未完全揭示和证实。有研究表明：在单侧光刺激下，植物向光侧很可能会大量合成生物抑制物质，使得向光侧和背光侧生长抑制物质含量分布不均匀，而生长系则不一定出现分布不均匀的现象。但是向光侧的生长素可能因为受到生长抑制物质的拮抗作用而难以发挥其促进生长的生理作用，进而直接导致了向光性弯曲的发生。向光性确切地说是植物对光照入射方向的反应，包括正向光性和负向光性。一般认为茎具有向光性，而根的生长对光不敏感或不具有向光性。但研究发现某种籼型水稻的根具有负向光性。(2)植物茎的负向重力性和根的向重力性①原因分析：A、B为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输。地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(茎对生长素敏感性差→茎的负向重力性,根对生长素敏感性强→根的向重力性))②结论eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：重力产生单一方向的刺激,内因：生长素分布不均匀；根、茎对生长素的敏感,程度不同))【例1】用不同实验材料分别对燕麦的胚芽鞘进行以下研究实验，若图中箭头所指表示实验进行一段时间后胚芽鞘的生长情况，实验结果正确的是（）A. B.

C. D.【答案】C【解析】A.燕麦胚芽鞘的感光部位是尖端，所以用锡箔套住尖端后，不能感光，因此燕麦胚芽鞘直立生长，A错误；B.生长素不能通过云母片，所以右侧生长素不能向下运输，导致燕麦胚芽鞘向右弯曲生长，B错误；C.琼脂块不影响生长素的运输，所以单侧光能导致燕麦胚芽鞘弯向光源生长，C正确；D.含生长素的琼脂块放置在去掉尖端的燕麦胚芽鞘右侧，导致右侧有生长素，促进右侧生长，向左弯曲，D错误。故选C。

考点2极性运输极性运输就是生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输，而不能倒过来运输。这是由遗传物质决定的，而不受重力影响。根据化学渗透极性假说，各细胞细胞膜底部上携有生长素载体蛋白，顶端细胞膜没有这种蛋白，所以生长素只能从细胞底部运向下一个细胞。根据合成位置和运输目的地不同，极性运输又分为向顶运输和向基运输。茎尖产生的生长素向茎基部运输，称为向基运输；在根中，通过中柱从根基到根尖的向顶式运输，生长素到达根尖后，又有部分通过根部表皮细胞再运输到根基，属于向基运输【1】。生长素是唯一具有极性运输特点的植物激素，其他类似物并无此特性。【例2】取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，其原因是（）

A.c组尖端能合成生长素，d组尖端不能

B.a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能

C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能

D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能【答案】D【解析】胚芽鞘尖端可产生生长素。生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端向形态学下端运输，而不能反向运输，故a′组尖端产生的生长素可以向胚芽鞘基部运输，而b′组尖端产生的生长素不能向胚芽鞘基部运输，综上，ABC错误，D正确。

​考点3不同处理方法下植物向性运动的结果图解分析类别图解条件相关结果遮盖类①直立生长②向光生长暗箱类①直立生长②向光(小孔)生长插入类①向右侧生长②直立生长③向光生长④向光生长移植类①直立生长②向左侧生长③④中IAA的含量：a＝b＋c，b＞c旋转类①直立生长②向光生长③向小孔生长④茎向心生长，根离心生长横置类①②中IAA含量及作用①：a＝b，c＝d，都促进水平生长②：a＜b，c＜d，a、c、d促进生长，b抑制生长说明：(1)锡纸：遮蔽光线。(2)云母片：生长素无法透过，阻挡生长素的运输。(3)盖玻片：作用同云母片。(4)琼脂块：允许水分和生长素的通过，也可储存生长素。【例3】下列是关于生长素的有关实验，全部给予右侧光照结果不向光弯曲生长的是（）[（3）（4）是锡箔小帽，不透光，（5）（6）（7）云母片，不透水]

A.（2）（3）（5） B.（2）（3）（5）（7）

C.（2）（3）（5）（6）（7） D.（2）（3）（5）（6）【答案】D【解析】右侧有单侧光，生长素在尖端发生横向运输，导致胚芽鞘向光弯曲生长，不符合题意；

（2）胚芽鞘匀速旋转，胚芽鞘尖端受光均匀，胚芽鞘直立生长，符合题意；

（3）（4）锡箔小帽，不透光，由于感受光的部位是尖端，所以（3）直立生长，（4）向光弯曲生长。（3）符合题意，（4）不符合题意；

（5）云母片阻止了生长素在尖端的横向运输，所以直立生长，符合题意；

（6）生长素在尖端发生了横向运输，但云母片阻止了左侧生长素的极性运输，所以胚芽鞘向左弯曲生长，符合题意；

（7）生长素在尖端发生了横向运输，胚芽鞘向光弯曲生长，不符合题意。综上所述，ABC错误，D正确。

考点4影响生长素生理作用的因素（1）浓度：一般情况下，低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死细胞，如图1。①a点——既不促进也不抑制生长。②a～c段（不含a点）——随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强。③c点——促进生长的最适浓度，促进效果最好。④c～e段（不含e点）——仍为“促进”浓度，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱。⑤e点——促进生长的浓度“阈值”——低于此值时均为促进生长的“低浓度”，超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”，处于此值时，对植物生长的效应与a点相同，既不促进生长，也不抑制生长。⑥b、d两点——生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。（2）器官种类：根、芽、茎的对生长素的敏感程度依次为根＞芽＞茎，如图2所示。①曲线在A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果，其中A、B、C三点代表最佳促进效果点。②“高浓度”生长素是指分别大于A′、B′、C′点对应的浓度，“低浓度”生长素是指分别小于A′、B′、C′点对应的浓度。③图中AA′、BB′、CC′段体现生长素的促进作用，变化特点是促进作用逐渐降低。A′、B′、C′点的作用特点是既不促进，也不抑制。（3）植物种类：双子叶植物一般比单子叶植物敏感，如图3。故可用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶庄稼地里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。（4）细胞成熟程度：幼嫩细胞比老细胞敏感。【例4】甲图表示一株水平放置的幼苗，①～⑥表示植株的不同部位；乙图表示不同生长素浓度对幼苗不同器官的作用。下列分析正确的是（）

A.图甲中①处产生的生长素可通过主动运输到达⑥处

B.图甲中①②③④处的生长素浓度，可分别对应图乙中的A、E、G、C点

C.图甲中③和④处生长情况的差异，体现了生长素的作用具有两重性

D.1010mol•L1的生长素对图甲中①③⑤处的生长均有促进作用【答案】D【解析】A、由于生长素运输是极性运输，因此图甲中①处产生的生长素不能通过主动运输到达⑥处，A错误；B、图甲中③、④处的生长素浓度，不能是图乙中的G、C点，B错误；

C、图甲中①和②处生长情况的差异，体现了生长素的作用具有两重性，C错误；D、由图乙可知，1010mol•L1的生长素对图甲中①③⑤处的生长均有促进作用，D正确。

【例5】如图是植物激素生长素（IAA）和赤霉素（GA）对拟南芥根和茎生长的影响。据图作出的分析，正确的是（）

A.相对根而言，茎对IAA和GA更敏感B.IAA浓度为b时，根不生长

C.IAA浓度大于c时，茎的生长受抑制D.仅IAA表现出两重性，GA无两重性【答案】D【解析】A、相对茎而言，根对IAA和GA更敏感，A错误；B、IAA浓度为b时，根能够生长，只是此时的IAA浓度不能促进根的生长，B错误；C、IAA浓度大于c时，仍然能够促进茎的生长，只是促进作用减弱，C错误；D、据曲线图可知，仅IAA表现出两重性，GA无两重性，D正确。【例6】如图表示生长素浓度与植物生长的关系。下列各项中，与P点相对应的是（）A.具顶芽植株的侧芽部位

B.植株横置时，茎弯曲部位的近地侧

C.植株横置时，根弯曲部位的背地侧

D.胚芽鞘向光弯曲生长时，尖端下部的背光侧【答案】A【解析】A、P点的含义是生长素浓度较高是生长所需时间加长，即此时的生长素浓度为抑制作用，它可以是具有顶芽的侧芽部位，A正确；B、植株横置时，茎弯曲部位的近地侧生长素浓度高，但是促进作用更明显，生长快，B错误；C、植株横置时，根弯曲部位的背地侧生长素浓度低，反而长得快，C错误；D、胚芽鞘向光弯曲生长时，尖端下部的背光侧生长素浓度高，促进作用大，生长快，D错误。

第二节其他植物激素考点1植物激素之间的关系植物激素是指植物体内产生的一些微量而能调节自身生理过程的有机化合物。已知植物体内产生的激素有六大类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素甾醇。它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们却影响细胞的分裂、伸长、分化等，也影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。植物激素在生长发育的不同时期除各有其独特作用外，还能互相促进或抑制，充分发挥调节植物生长发育的作用。促进方面的有：⑴促进果实成熟：乙烯、脱落酸。⑵促进种子发芽：细胞分裂素、赤霉素。⑶促进植物生长：细胞分裂素、生长素。⑷诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。⑸延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。⑹促进果实发育和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。拮抗方面的有：⑴顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。⑵雌雄花的分化：生长素使雌花增加，赤霉素促进雄花形成。⑶调节气孔的开闭：细胞分裂素促进气孔张开，脱落酸促进气孔关闭。⑷防止器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。⑸种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。⑹叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸抑制。【例1】在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。下列关于植物激素相互作用的说法正确的是（）A.生长素浓度过高会促进乙烯的合成，乙烯含量增高会抑制生长素促进细胞分裂的作用

B.研究发现早熟桃的种子发育过程中可以产生生长素和乙烯，由此推测二者共同促进果实发育

C.种子萌发过程中，赤霉素含量上升，脱落酸含量下降

D.一定浓度的生长素和细胞分裂素均可促进细胞生长，使细胞体积增大【答案】C【解析】A.生长素促进细胞生长主要表现为促进细胞伸长，A错误；B.生长素促进果实发育，乙烯促进果实成熟，B错误；C.赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，C正确；

D.细胞分裂素主要促进细胞分裂，D错误。

第三节植物生长调节剂的应用考点1植物生长调节剂在农业生产上的应用植物生长调节剂在农林园艺生产上得到广泛应用，如：在种子催芽、抑制枝芽生长、矮化株型、促进花芽分化、防止落花落果、生产无籽果实、增强抗逆性、提高产量和品质等。植物生长调节剂作为植物生理学和农业科学的重大科技成果,世界各个国家和地区对其研究和生产应用都非常重视,这已成为衡量现代农业科技发展水平的一大重要标志。植物生长调节剂的使用效果与其浓度、使用时期、使用方法等都有密切关系，如果使用不当，不仅达不到预期目的，反而会造成损失，如：会出现抑制生长、植株畸形、叶片斑点、枯焦、黄化以及落叶、小果、劣（裂）果等一系列症状变化。如：2，4D，促进发芽和生长，防止落花落果乙烯利：影响细胞分裂，控制顶端优势及性别分化，促进果实成熟赤霉素：打破种子休眠，促进生长和单性结果，防止落花落果青鲜素：抑制细胞分裂和伸长，抑制蔬菜顶芽和侧芽萌发，延长休眠和贮藏期矮壮素：促使植株矮化、健壮、防止徒长、倒伏及增产作用各地媒体曝光的“西瓜爆炸”事件可能就是一种叫“坐果灵”的植物激素使用不当所致。由于低温、阴雨导致西瓜没有雄花无法授粉，这时‘坐果灵’可以被用来作为代替品辅助授粉。一般来说，在西瓜坐果前的7天左右微量使用，但如果将使用期无规则地提前或者激素浓度过高，就有可能导致西瓜发育过程中生长过快或者发生畸变，‘西瓜爆炸’可能就是这个原因。【例1】植物的生长发育受多种激素的调节，以下对植物激素及其类似物的认识正确的是（）A.细胞分裂素和生长素可以直接参与植物的细胞代谢

B.越冬植物进入秋冬季节，赤霉素相对含量减少，脱落酸相对含量增加

C.乙烯可以促进生长素促进细胞伸长的作用，同时还可以促进果实的发育和成熟

D.在蔬菜水果上残留的植物生长调节剂如青鲜素等，不会损害人体健康【答案】B【解析】A、植物激素的作用是调节，不能直接参与代谢，A错误；B、越冬植物的生长减慢，赤霉素的含量减少，而抗逆性强的激素脱落酸含量增加，B正确；C、乙烯的作用是促进果实成熟，C错误；D、青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂,从而抑制发芽,被用于蔬菜和水果的保鲜,但其残留会损害人体健康，D错误。

第四节环境因素参与调节植物的生命活动考点1光的调控机制一、光对植物生长发育的两种作用1.间接作用：植物的生长发育受多种环境因子所影响,包括光、温度、水分等。其中，光作为一种能量，通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，光照不足会影响光合作用的光反应和暗反应两个阶段,最终影响到植物光合产物的形成。2.直接作用:光除了作为一种能源控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育,从种子发芽和脱黄化作用到对营养形态学、昼夜节律的开始、基因表达、向地性和向光性,对植物的生长发育有广泛的调节作用,植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。二、光的调控机制植物中凡能感受光质，光强，光照时间，光照方向和光周期等光现象，并能引发相应细胞反应的一类生物大分子物质都可以称为光受体。植物的光受体可以分为4类，即：光敏色素，主要感受红光和远红光；隐花色素和NPH1受体，感受UVA和蓝光；UVR8蛋白，感受UVB。光敏色素分布在植物各个器官中，黄化幼苗的光敏色素含量比绿色幼苗多20~100倍。禾本科植物的胚芽鞘尖端、黄化豌豆幼苗的弯钩、各种植物的分生组织和根尖等部分的光敏色素含量较多。一般来说，蛋白质丰富的分生组织中含有较多的光敏色素。在细胞中，胞质溶胶和细胞核中都有光敏色素。光敏色素分子由蛋白质和生色团两部分组成。光敏色素有两种不同形式：Pr与Pfr。Pr型为蓝色,吸收峰在波长660纳米的红光部分;Pfr型为黄绿色，吸收高峰在波长730纳米的远红光部分。两种形式的光敏色素吸收相应波长的光后分别转化成另一种形式。1.光敏色素影响种子萌发植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体是光敏色素，有两种不同形式：一种叫红光吸收型Pr，一种叫远红光吸收型Pfr。Pr吸收红光后，转变成Pfr；而Pfr吸收远红光后，又逆转为Pr。Pr是没有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光种子在Pfr型光敏色素作用下，才能开始萌发。2.光敏色素在开花中的作用光敏色素诱导植物成花不决定于Pr和Pfr的绝对含量，而取决于的比值。关于光敏色素的作用机理，有两种假说。其中一种认为光敏色素对植物生长发育的调节是通过影响基因表达实现的。作用机理：当光期结束时，光敏色素主要呈Pfr型，这时Pfr/Pr的值高；进入暗期后，Pfr逐渐转变为Pr，或是Pfr降解而减少，使Pfr/Pr的值降低。在连续的黑暗中，Pfr/Pr的值降低到一定的阈值水平，就可触发短日照植物成花刺激物质形成的代谢过程而促进成花。长日照植物成花刺激物质的形成要求高的Pfr/Pr的值，因此长日照植物需要短的暗期。如果用短暂的红光照射黑暗中的植物，那么Pfr/Pr的值会升高，这种状态会促进长日照植物成花；如果再用远红光照射，那么Pfr/Pr的值则会降低，这种状态会促进短日照植物成花。总的来说，长日照植物对Pfr/Pr值的要求不如短日照植物严格。【例1】光敏色素是一种植物具有的能接受光信号的分子。据图分析，下列叙述错误的是（）

A.光敏色素只分布在叶肉细胞的叶绿体的膜结构上

B.胚芽鞘的感光部位尖端的细胞可能含有光敏色素

C.体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用

D.光调控植物生长发育的实质是影响基因的选择性表达【答案】A【解析】A、光敏色素是能接受光信号的分子，图中其分布在细胞膜上，A错误；B、胚芽鞘的尖端能感受到光的刺激，这可能与尖端细胞含有光敏色素有关，B正确；C、光敏色素受到光的刺激后被激活，把信号传递到细胞内，引起细胞内一系列变化，这体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用，C正确；D、光敏色素把信号传递到细胞内，引起细胞核内特定基因的转录，经过翻译，表现出相应的生物学效应，这属于基因的选择性表达，D正确。

考点2淀粉平衡石假说和根向地性解释一、淀粉平衡石假说认为感受重力的细胞器是平衡石。平衡石是指淀粉体，一个细胞内有412个淀粉体，每个淀粉体外有一层膜，内含18个淀粉粒。植物体内平衡石的分布因器官而异。根的平衡石在根冠中，茎部的平衡石在维管束周围的12层细胞中。当植物器官位置改变时，这些淀粉体就会移到与重力方向垂直的一边，从而对原生质层产生一种压力，这种压力作为刺激而被细胞感受。植物感受重力后，引起植物体内一系列信号分子的改变，如影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，使生长着的细胞引起不均匀生长，从而造成重力对植物生长的影响。根向地性解释又有人提出向重力性是根冠产生的生长抑制物质ABA造成的。根横放时，ABA向下