植物的激素調節(jié)談談

安徽省安慶一中　金　久

植物的激素調節(jié)談談

安徽省安慶一中金久

一、重要概念分析

植物激素是一類由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。植物激素不直接參與細胞代謝，而是給細胞傳達一種調節(jié)代謝的信息。植物生命活動受多種植物激素的調節(jié)。可將此重要概念分解為以下幾個次重要概念。

1.向光性的研究導致植物激素的發(fā)現

提出問題　植物的生長為什么具有向光性？作出假設　達爾文通過實驗提出假設：單側光照射使胚芽鞘的尖端產生某種刺激，當這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時，會造成背光面比向光面生長快，因而出現向光性彎曲。詹森推測尖端與下部必然有某種間接的聯系，這種“間接聯系”（即達爾文所推測的“刺激”）很可能是一種化學物質，可以在尖端產生并向下傳遞。拜爾通過實驗得出：尖端下部的彎曲生長是由于尖端產生的刺激在向下傳遞后分布不均所導致的。溫特通過實驗得出：尖端產生的刺激確實是一種化學物質。郭葛等先后從人尿和高等植物中分離提取出生長素，從事實的層面上證明了科學家所推測并論證的“刺激”的存在。繼生長素發(fā)現后，人們又相繼發(fā)現了赤霉素等其他植物激素。得出結論　植物的向光生長是由于其頂芽尖端產生的生長素傳遞到尖端下部時，因單側光刺激而更多地分布于背光側，引起背光側生長較快而向光側生長較慢所致。繼續(xù)探究　20世紀80年代有學者根據一些實驗結果提出，植物的向光性生長，是由于單側光照射引起某些抑制生長的物質分布不均造成的。實驗驗證

2.植物激素是一類由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物

內生性　　植物激素是一種內源信號，其合成從根源上說是基因組表達的結果?？赊D移性　　植物激素從產生部位運輸到作用部位發(fā)揮作用。微量高效性激素與靶細胞相應受體結合，細胞信號傳遞分子將接受到的信號放大并轉換成可引起細胞代謝應答的化學形式，即通過信號轉導最終作用于基因組而實現其調節(jié)功能，誘導細胞對刺激發(fā)生反應。

3.植物激素可以給靶細胞以分裂或伸長的信號從而促進其生長，或給靶細胞以減緩分裂或伸長的信號從而抑制其生長

促進類抑制類生長素　　促進幼苗中細胞的伸長　　在植物對生命活動進行調節(jié)赤霉素　　促進細胞伸長，促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育細胞分裂素　　促進細胞分裂脫落酸　　抑制細胞分裂乙烯　　引發(fā)果實的成熟和其他衰老過程以適應環(huán)境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立地發(fā)揮作用，而是相互作用共同完成調節(jié)過程。

4.植物生長調節(jié)劑是一類與植物激素分子結構相似甚至相同、作用類似，但不是由植物自身產生的物質。植物生長調節(jié)劑應用于生產實踐，能給人們帶來好處，但也可能帶來一些負面影響

二、典型試題歸類

1.經典實驗的分析與拓展

例1（2014年全國卷）為了驗證單側光照射會導致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻這一結論，需要先利用瓊脂塊收集生長素，之后再測定其含量。假定在單側光照射下生長素的不均勻分布只與運輸有關，下列收集生長素的方法（如下圖）中，正確的是（）。

答案B

解析A項和D項胚芽鞘尖端在單側光的照射下，由于云母片插入胚芽鞘尖端的阻擋作用，生長素均不能從向光側運輸到背光側，無法使生長素在瓊脂塊中分布不均勻。C項瓊脂塊沒有被分隔成兩部分，不能避免生長素在瓊脂塊中發(fā)生擴散。B項胚芽鞘在單側光的照射下，生長素在尖端先從向光側運輸到背光側，然后極性運輸到尖端以下的瓊脂塊中，可通過測定瓊脂塊左右兩邊生長素含量的多少來驗證實驗結論。

例2科學家溫特做了如下實驗：把切下的燕麥胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上，幾小時后，移去胚芽鞘尖端，將瓊脂塊切成小塊。再將經過處理的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側，結果胚芽鞘會朝對側彎曲生長。但是，如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊，胚芽鞘則既不生長也不彎曲。該實驗證明了（）。

A.生長素只能從形態(tài)學上端運輸到形態(tài)學下端

B.造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學物質

C.生長素的化學本質是吲哚乙酸

D.胚芽鞘會彎向光源生長

答案B

解析沒有放置過尖端的瓊脂塊不會對胚芽鞘的生長和彎曲產生影響，放置過尖端的瓊脂塊會對胚芽鞘的生長和彎曲產生影響，證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學物質，這些物質來自胚芽鞘尖端。

2.生長素作用的機理

例3下圖是根據細胞壁松散學說繪制的一定濃度生長素促進植物細胞伸長的原理圖。請

分析回答：

（1）圖中結構A的作用是_______。

（2）圖中表明，當生長素濃度由低升至最適時，酶X所處環(huán)境溶液pH的變化情況是_______，被激活的酶X的直接作用是_________________，從而使細胞壁松散，最終使細胞伸長。能促進植物細胞伸長的另一種植物激素是_______。

答案（1）將H+從細胞膜內運送到細胞壁（2）下降水解連接纖維素分子的多糖鏈赤霉素

3.生長素作用的特點

例4從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段（無葉和側芽），自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后，觀察到半邊莖向外彎曲生長，如右圖所示。若上述黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的，放入水中后半邊莖內外兩側細胞中的生長素濃度都不會升高。請僅根據生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現象，推測出現該現象的兩種可能原因。

原因1是______________________________________________________________________。

原因2是_______________________________________________________________________ _。

答案半邊莖內側細胞中的生長素濃度比外側細胞中的高，所以內側生長得快內外兩側細胞中的生長素濃度相同，但不同部位細胞對生長素的敏感程度不同，此濃度更有利于內側細胞的生長

解析由題干可知：幼莖段無葉無側芽，說明不會再有新的生長素產生；黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的，說明只考慮低濃度的促進效應；僅根據生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現象，說明不能把造成這一現象的原因單純歸結為內外兩側的細胞吸水膨脹不同。從圖示的情形可以推測出來，應該是半邊莖內側細胞生長比外側細胞快形成的；而造成這一結果的原因可能是：內側生長素比外側高；內外兩側細胞內生長素的濃度是相等的，但是內外兩側細胞對生長素的敏感程度不一致等。

例5（2015年全國卷）下列關于植物生長素的敘述，錯誤的是（）。

A.植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉變?yōu)樯L素

B.成熟莖韌皮部中的生長素可以進行非極性運輸

C.幼嫩細胞和成熟細胞對生長素的敏感程度相同

D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生長素濃度的影響

答案C

解析在植物體內，幼嫩的葉片等具有分生能力的細胞能將色氨酸經過一系列反應轉變成生長素；韌皮部中的生長素可以進行非極性運輸；一般來說幼嫩的細胞比成熟的細胞對生長素更敏感；生長素濃度升高到一定程度后會促進切段中乙烯的合成，乙烯含量的升高，反過來又會抑制生長素促進切段細胞伸長的作用，說明乙烯的合成受生長素濃度的影響。

4.植物激素的種類與應用

例6（2015年山東卷）下列有關植物激素的應用，正確的是（）。

A.蘋果樹開花后，噴施適宜濃度的脫落酸可防止果實脫落

B.用赤霉素處理馬鈴薯塊莖，可延長其休眠時間以利于儲存

C.用一定濃度的乙烯處理采摘后未成熟的香蕉，可促其成熟

D.用生長素類似物處理二倍體番茄幼苗，可得到多倍體番茄

答案C

解析生長素的作用表現出兩重性：既能防止落花落果，也能疏花蔬果，而脫落酸能抑制細胞分裂，促進葉和果實的衰老和脫落，因此防止果實脫落應該噴灑適宜濃度的生長素；赤霉素能促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育，而脫落酸能抑制萌發(fā)和發(fā)育，促進休眠；乙烯能促進果實成熟；多倍體育種原理是用秋水仙素處理或低溫誘導萌發(fā)的種子或幼苗，使其染色體加倍。