新教材人教版高中生物选择性必修1第5章植物生命活动的调节 知识点考点归纳总结

第五章植物生命活动的调节

第1节植物生长素.....................................................-1-

第2节其他植物激素...................................................-8-

第3节植物生长调节剂的应用..........................................-11-

第4节环境因素参与调节植物的生命活动...............................-14-

素能提升课与生长素有关的实验设计和分析.............................-17-

探究实践探索植物生长调节剂的应用...................................-18-

第1节植物生长素

一、生长素的发现过程

1.达尔文实验

(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长

的现象。

(2)实验处理及现象

0_

处理:不做处理处理:去掉胚芽鞘尖端

_

现象:向光弯曲生长B现象:既不生长，也不弯曲

r处理:用锡箔罩子0处理:用锡箔罩子罩上

把尖端罩住尖端下面的一段

C现象:不发生弯曲,D现象:弯向光源族一

但生长

⑶结论：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影

响”，造成伸长区背光区比向光而生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。

2.鲍森・詹森实验

实验2

(1)过程及现象

实验1：切去胚芽鞘尖端+单侧光一不生长不弯曲。

实验2：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧光一弯向光源生长。

⑵结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。

3.拜尔实验

n

f向放置尖端

l的对侧弯曲

(1)实验证明：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

匀造成的。

(2)鲍森・詹森实验和拜尔实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质,

这种化壁物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。

4.温特的实验

吟日T寸

AB

(1)实验组——A

处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。

现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。

(2)对照组——B

处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。

现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。

(3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把其命

名为生长素。

5.1934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一SI

噪乙酸。1946年，科学家从高等植物中分离出生长素。

6.植物向光性的原因：生长素分布不均匀造成的。

7.植物激素：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。

二、生长素的合成、运输与分布

1.合成部位：幼嫩的叶、芽和发育中的种子,由色氨酸转变而来。

2.运输

(1)方式：主动运输。

‘极性运输：由形态学上端向形态学下端单

,I方向运输而不能反过来运输

Q)方向］非极性运输：在成熟组织中，生长素可以

、通过输导组织进行非极性运输

3.分布：相对集中分布在生长旺盛的部分。

三、生长素的生理作用

1.作用方式：给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。

2.作用

(1)在细胞水平上：促进细胞伸长生长,诱导细胞分化等。

(2)在器官水平上：影响器官的生长、发育。

3.作用特点

(1)生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而

有较大的差异。一般情况下，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。

(2)实例：顶端优势。

电心欧3生长素的发现过程

1.生长素相关实验的图解分析

类别图解条件相关结果

锡纸-Q-光光①直立生长

遮盖类

JL赞锡纸

①②②向光生长

①直立生长

暗箱类B而光

①②②向光(小孔)生长

①向右侧弯曲生长

光

片

云母

n琼

光

r-光

脂②直立生长

插入类s片

③向光生长

①rF③®

②一④向光生长

①直立生长

移植类②向左侧弯曲生长

①②③④

③④中IAA的含量a=b+c,b>c

①向中央弯曲生长

旋转类②直立生长

①②③

③向开孔处弯曲生长

（只旋转植物）（整个装置旋转）

2.植物向光性的原因分析

（外因）单侧光尖端（感受单侧光刺激,

影叫光.使生长素可横向运输）

感受单侧光一！内因小婢

向运

使其产生正长素一'一i―

1mm

分布不均匀湛

表现I

茎的向光性弯曲

尖端以下

结果I（生长素只

与充分接受阳光相适应可纵向向

0T利于光合作用）下运输）

创新应用卜

I.从对照实验设计的单一变量原则角度分析，鲍森・詹森实验有什么不足之

处？又该如何改进？

提示：不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生。

改进方案为：增设③组：将胚芽鞘尖端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照

射，观察胚芽鞘生长状况。

2.拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验是否也需要在黑暗中进行？

提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。不需要。

3.生长素通过促进细胞伸长而不是通过促进细胞分裂促进胚芽鞘生长，你能

否通过胚芽鞘实验证明这一点？

提示：可以对向光弯曲生长的胚芽鞘沿光线方向做纵切片，用显微镜观察向

光侧和背光侧的细胞数目和细胞长短。

国30?生长素的产生'运输和分布

1.极性运输

（1）概念：生长素由植物体的形态学上端向形态学下端的运输。

（2）特点：只能由形态学上端f形态学下端，不能倒转。

形态学上端口形态学下端

I）

形态学下端一形态学上端

形态学下端形态学上端

⑶影响因素：植物的遗传特性决定，不受单侧光、重力等影响。

（4）实验验证

胚芽鞘尖端

含生长素

形态的琼脂块

上端

形态不含生长素今止工右

下端的琼脂块含生长素

胚芽鞘弯曲

a

含生长素

的琼脂块

:一段时间启过一段时间后电

丫w辐籍素不含足长素

胚芽鞘不弯曲

胚芽鞘尖端

b

a、b两组相互对比，共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。

2.非极性运输

（1）概念：植物体内物质的运输不受形态学上下端的影响。

（2）实例：在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输。

创新应用

1.用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向。尝试总结其运输有何规律。

提示：（1）①一②（2）④一③⑶⑥一⑤

规律：由形态学上端向形态学下端运输。

2.分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有

哪些。

(1)(2)(3)

提示：（1）①一②（2）③④⑤⑥⑶⑦一⑧

影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。

3.验证生长素的极性运输实验中，b组实验能否不改变胚芽鞘形态学上端和

形态学下端的方向，而将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置？

提示：不能。将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置，和a组

实验比较，多了一个重力的变量。

嫩3运生长素的生理作用

1.生长素的作用方式

不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞

生命活动的作用。

2.作用特点的影响因素

(1)浓度：一般情况下，生长素在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，

甚至会杀死植物。

(2)器官：不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为根〉

芽〉茎。

(3)成熟程度：一般来说，幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。

3.(1)图1表示不同浓度生长素的生理作用不同，表现为低浓度促进生长，高

浓度抑制生长。

*

扫C-双子叶

旬植物单子叶

国A<\八植物

00

^3

1划

10-101()-810^510-»W-2

霜生长素浓度

生长素浓度/(molLf髭

图2图3

①四个关键点含义：A点为较低浓度促进生长；B点促进作用最强；C点既不

促进，也不抑制；D点为较高浓度抑制生长。

②曲线段含义：

a.AB段表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强；

b.BC段(不包括C点)表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进

作用减弱；

c.CD段(不包括C点)表示超过一定的浓度范围，随生长素浓度的升高，抑制

作用增强。

(2)图2表示不同器官对生长素的敏感程度不同，根＞芽＞茎。

(3)图3表示不同植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏

感性强。

4.顶端优势

(1)概念：顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象。

(2)原因

①生长素的运输方向是A-B(用图中字母表示)，A处生长素浓度低一促进

生长。

A

②B处生长素浓度高一抑制生长。

创新应用

结合下图解释植物的根为何具有向地性。此特点是否体现了生长素作用的特

点？植物的茎的背地生长是否体现了生长素作用的特点？

提示：根对生长素较为敏感，D处浓度过高对根的生长起抑制作用，而C处

的浓度较低促进根的生长，充分体现了生长素生理作用的两重性。茎对生长素相

对不敏感，B处生长素浓度大于A处生长素浓度，所以B侧促进作用大于A侧，

没有体现生长素生理作用的两重性。

第2节其他植物激素

一、其他植物激素的种类和作用

1.植物体内存在着生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。

2.其他植物激素的比较

项目合成部位生理功能

幼芽、幼根和未成熟促进细胞伸长,从而引起植株增高；促进细胞分

赤霉素

的种子裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育

细胞分促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿

主要是根尖

裂素素合成

抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的

脱落酸根冠和萎蕉的叶片等

衰老和脱落;维持种子休眠

促进果实成熟;促进开花；促进叶、花、果实脱

乙烯植物体的各个部位

落

3.第六类植物激素是油菜素内酯,能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉

管生长、种子萌发等。

4.一般来说，植物激素对植物生长发育上的调控，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。

二'植物激素间的相互作用

1.细胞分裂方面

生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者

表现出协同作用。

2.种子萌发方面

赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反，表现出拮抗作用。

3.代谢方面

不同激素在代谢上存在着相互作用，例如，当生长素浓度升高到一定值时，

就会促进乙烯的合成；乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。

4.相对含量

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。例如，黄瓜茎端脱落酸与赤

霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。

5.出现一定的顺序性

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。例

如，在狮猴桃果实的发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素、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。

国心g其他植物激素的种类和作用

I.植物生长和植物激素间的关系

-

生同化作用〉异化作用

长

(一I

细

纵

素

细

一

胞

向

'胞

细

分

怦

一

生

r胞

赤

裂

长

长

分

霉<=

、

、

二

裂

素.

数

体

素

横

一

目

积

一

1向

增

7增

处H

多

^大

粗

一

1一

〕

2.不同植物激素作用特点及作用关系

(1)生长素与细胞分裂素：植物的生长表现在细胞体积的增大和细胞数目的增

多，生长素能促进细胞伸长，体积增大，使植株生长；而细胞分裂素则是促进细

胞分裂，使植株的细胞数目增多，从而促进植物生长。

(2)生长素与乙烯：生长素的浓度接近或等于生长最适浓度时，就开始诱导乙

烯的形成，超过这一点时，乙烯的产量就明显增加，而当乙烯对细胞生长的抑制

作用超过了生长素促进细胞生长的作用时，就会出现抑制生长的现象。

(3)脱落酸与细胞分裂素：脱落酸强烈地抑制生长，并使衰老的过程加速，但

是这些作用又会被细胞分裂素解除。

EH识拓展”

(1)植物生长与激素

'促进细胞生长纵向伸长——生长素、赤霉素

、促进细胞分裂——细胞分裂素

‘促进种子萌发——赤霉素

(2)种子萌发与激素

.维持种子休眠——脱落酸

［促进果实发育——生长素、赤霉素

(3)果实与激素《促进果实成熟——乙烯

〔促进果实脱落——脱落酸

镌植物激素间的相互作用

1.在植物生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植

物激素相互作用共同调节。

(1)具协同作用的激素

(2)具相反作用的激素

作用起促进作用的激素起抑制作用的激素

细胞分裂细胞分裂素脱落酸

器官衰老脱落酸细胞分裂素

种子萌发赤霉素脱落酸

2.植物激素间相互作用图解

(1)植物生长与多种植物激素之间的关系

(2)生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同

I-----------------1促进,--------------.

生长素*细胞伸长一细胞体积增大1|------------1

--------------------------------------网植物

［黑^.细胞分裂一画藤目增大|手算也因

(3)生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成起抑

制作用，如图:

领化产物

第3节植物生长调节剂的应用

一、植物生长调节剂的类型和作用

1.含义：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。

2.特点：植物生长调节剂具有安易食成、原料广泛、效果稳定等优点。

3.类型

(1)分子结构和生理效应与植物激素类似，如口引口朵丁酸。

(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，如生

蔡乙酸(NAA)、矮壮素等。

4.应用事例

(1)赤霉素可使大麦种子无须发芽就能产生a-淀粉酶。

⑵膨大剂会使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟、但口感较差，不宜

长时间储存。

(3)延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素可能有副作用。

5.作用

植物生长调节剂能延长或终止种子、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,控制植物高度、形状等。

二、植物生长调节剂的施用

1.施用效果影响因素

在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；还要综合考

虑施用旦的、效果和毒性;调节剂残留、价格和施用是否方便等因素；施用浓度、

时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果。

2.探索植物生长调节剂的应用

(1)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

适宜浓度的2,4-D或NAA可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能

力，产生愈伤组织，长出大量不定根。

②实验步骤

a.分组：把形状、大小基本一致的插条平均分成10组,每组3枝。

b.处理枝条：把一定浓度的2,4-D或NAA按不同比例稀释成10份具有浓度

梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液，用谩泡法或者沾蘸法处理插条。

c.培养：将处理过的插条放入营养花钵中，适宜温度Q5〜30℃)下培养。

d.观察：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，如生根条数、根的

长度等。

③实验结果

生根数目量多且不定根的长度曼氐的一组对应的生长素类调节剂浓度接近促

进插条生根的适宜浓度。

(2)尝试利用乙烯利催熟水果

①乙烯利工业品为液体，当溶液pH<3.5时，它比较稳定,但随pH五直，它

会分解释放出乙烯。

②乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时要在通风良好的环境中进行。

乙烯利遇到明火可燃烧。

植物生长调节剂的应用

1.植物生长调节剂的应用

(1)赤霉素类(GA)：打破种子的休眠；促进芹菜等的营养生长，增加产量；生

产a-淀粉酶。

(2)生长素类调节剂

①促进黄杨、葡萄的生根；

②对棉花进行保花保果，防止脱落；

③处理未授粉的花蕾，以获得无籽果实：可以补救因花粉发育不良或暴风雨

袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注明：此措施不可用于挽救以收获

种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题)

(3)乙烯类调节剂

①用乙烯利促进黄瓜的雌花分化；

②促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。

(4)脱落酸类调节剂：施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。

2.植物激素与植物生长调节剂的比较

植物激素植物生长调节剂

来源植物一定部位产生人工化学合成

生理作用对植物生长发育进行调节

作用后去向被相应的酶分解失活残留在植物体内继续发挥作用

作用效果短暂，只发挥一次作用持久稳定

乙烯、生长素、细胞分裂素、乙烯利、生长素类调节剂、青鲜

实例

赤霉素和脱落酸素、赤霉素

创新应用

1.农业生产上，用蔡乙酸诱导无籽果实的效果比用天然的生长素效果明显，

尝试说明理由。

提示：植物体内没有分解蔡乙酸的酶，泰乙酸可以长时间发挥作用，而植物

体内有分解呷味乙酸的酶，所以呷喋乙酸不能长时间发挥作用。

2.瓜果蔬菜在种植时因使用了植物生长调节剂而引起社会的广泛关注，媒体

接连曝出“激素黄瓜”“空心草莓”“爆炸西瓜”等。试探讨使用植物生长调节

剂会不会影响农产品的品质。

提示：植物生长调节剂使用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。

例如，适当使用赤霉素类物质可以提高葡萄品质。如果使用不当，或片面追求短

期经济效益，则有可能影响产品品质。

第4节环境因素参与调节植物的生命活动

一、光对植物生长发育的调节

1.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。

2.植物能够对光作出反应的原因

(1)植物可以感知光信号。

(2)植物具有能够接受光信号的分子,光敏色素是其中的一种。

⑶光敏色素是一类蛋白质,分布在植物各个部位，其中在分生组织的细胞内

比较丰富。

3.植物对光作出反应的过程

在受到光照射时，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。

二、参与调节植物生命活动的其他环境因素

1.温度

⑴温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生

命活动，从而参与调节植物的生长发育。

(2)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。

2.重力

(1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。

(2)重力作用的原理

植物的根、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衡,从而调节植物的生长方向。

三、植物生长发育的整体调控

植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成

的网络。植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据需

要作调整。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节的作用，

激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。

国3七光对植物生长发育的调节

1.光对植物颜色的影响

(1)机理：叶绿素的形成需要光。种子在黑暗中萌发，长成的幼苗叶片中缺乏

叶绿素，表现为“黄化苗”。

(2)应用：韭黄、蒜黄的培育。

2.光对植物形态的影响

(1)植物的向光性

①机理：单侧光照使向光侧的生长素向背光侧转移，导致背光侧生长较快，

从而使植物向光生长。

②意义：使植物得到尽可能多的光照。

(2)豆芽的形态变化：黑暗中的幼苗下胚轴较长，使幼苗尽快出土；一旦见光,

子叶展开，上胚轴快速生长，长成豆苗，以接受光照。

3.光对植物开花的影响

(1)长日照植物

①概念：只有当日照长度超过临界日长(14〜17小时)，或者说暗期必须短于某

一时数才能形成花芽的植物。否则不能形成花芽，只停留在营养生长阶段。

②实例：冬小麦、大麦、油菜、萝卜等，纬度超过60。的地区，多数植物是长

日照植物。

(2)短日照植物

①概念：只有当日照长度短于其临界日长(少于12小时，但不少于8小时)时

才能开花的植物。在一定范围内，暗期越长，开花越早，如果在长日照下则只进

行营养生长而不能开花。

②实例：许多热带、亚热带和温带春秋季开花的植物大多属于短日照植物，

如大豆、玉米、水稻、紫花地丁等。

创新应用

1.“待到秋末九月八，我花开后百花杀”，菊花为短日照植物，在“五一”

节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理?

提示：提前对其进行短日照处理。

2.植物的向光性是否体现了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长的作

用？

提示：不能，植物的向光性只能体现生长素促进生长的作用。

怨参与调节植物生命活动的其他环境因素

i.重力等对生长素分布的影响

（1）作用机理：当重力方向改变时，引起植物体内一系列信号分子的改变，如

通过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，从而造成重

力对植物生长的影响。

（2）作用部位：胚芽鞘尖端等生长素的产生部位。

①受重力影响：在幼根中重力作用使生长素从A运到Bo幼茎中生长素从C

运到D（如图甲）。

②在圆周运动中，生长素有离心运动的趋势，从F运到E（如图乙）。

（3）作用效果

①根：对生长素较为敏感，B处浓度过高对根的生长起抑制作用，而A处的

浓度有利于根的生长。

②茎：对生长素相对不敏感，D处生长素浓度大于C处生长素浓度，所以D

侧生长快于C侧。

2.春化作用

（1）概念：经历低温诱导促使植物开花的作用。

⑵效果

①春化过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，代谢

也发生顺序性变化。春化效应还可经细胞分裂传递给子细胞。

②赤霉素处理能使许多冬性一年生植物和二年生植物（如天仙子、胡萝卜、甘

蓝、萝卜等）不经低温而抽藁成花。菊、延龄草等多种植物经春化后赤霉素含量增

加。而且用赤霉素生物合成的抑制剂处理植株，会抑制春化作用。

创新应用

I.自然状态下，根向地生长，茎背地生长，这对于植物的生长发育有何意义？

提示：根向地生长有利于根吸收水分和无机盐，茎的背地生长有利于植物伸

展枝叶，接受光照。

2.春化作用过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加,

说明低温通过什么机制影响植物的开花？

提示：通过影响基因的转录和翻译影响基因的表达。

素能提升课与生长素有关的实验设计和分析

［核心精要］

1.验证生长素的产生部位在尖端

(1)实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图

甲)。

(2)对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一

侧(如图乙)。

向右弯不生长

曲生长不弯曲

甲乙

2.验证生长素的横