第五章植物生命活動的調(diào)節(jié)（單元知識清單）高二生物（人教版2019選擇性必修1）

第五章植物生命活動的調(diào)節(jié)知識清單必備知識必備知識第1節(jié)植物生長素1.溫特的實驗進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的。他認(rèn)為這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為生長素。1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出與其作用相同的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有與其相同效應(yīng)的物質(zhì)還有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等，它們都屬于生長素。2.由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)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(jī)物，叫作植物激素。3.植物向光性原因是：單側(cè)光照射后，胚芽鞘尖端由于單側(cè)光刺激，并將產(chǎn)生（與光照無關(guān)）的生長素在尖端先橫向運(yùn)輸，再以極性運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)輸至尖端下部，使背光側(cè)生長素分布得多，生長快，向光側(cè)生長素分布得少，生長慢。即單側(cè)光導(dǎo)致胚芽鞘尖端下部背光一側(cè)的生長素含量多于向光一側(cè)，因而引起兩側(cè)的生長不均勻，從而造成向光彎曲。4.生長素的合成部位主要有幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，在這些部位，色氨酸可轉(zhuǎn)變成生長素，并且只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸，也就是只能單方向地運(yùn)輸，稱為極性運(yùn)輸，是一種主動運(yùn)輸，而在成熟組織中，生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。5.生長素在指物體各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處。6.在植物體內(nèi)，生長素在植物體內(nèi)為細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的作用。細(xì)胞水平上起著促進(jìn)細(xì)胞伸長生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用；在器官水平上則影響器官的生長、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實發(fā)育等。7.生長素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。一般情況下，生長素在濃度較低時促進(jìn)生長；在濃度過高時會抑制生長，甚至殺死植物。并且，幼嫩的細(xì)胞對生長素敏感，衰老細(xì)胞則比較遲鈍；不同器官對生長素的反應(yīng)敏感程度也不一樣，如根大于芽大于莖（大于或小于）。8.生長素首先與生長素受體特異性結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，進(jìn)而誘導(dǎo)特定基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生效應(yīng)。第2節(jié)其他植物激素1.除了生長素外，植物體內(nèi)還存在其他多種激素：（1）赤霉素：合成部位是幼芽、幼根和未成熟的種子，主要作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起植株增高；促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化；促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實發(fā)育。（2）細(xì)胞分裂素：合成部位主要是根尖，主要作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂；促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成。（3）乙烯：合成部位是植物體各個部位，主要作用是促進(jìn)果實成熟；促進(jìn)開花；促進(jìn)葉、花、果實脫落。（4）脫落酸：合成部位是根冠、萎蔫的葉片，主要作用是抑制細(xì)胞分裂；促進(jìn)氣孔關(guān)閉；促進(jìn)葉和果實的衰老和脫落；維持種子休眠。2.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，除了上述植物激素，植物體內(nèi)還有一些天然物質(zhì)也起到調(diào)節(jié)生長發(fā)育的作用。其中，油菜素內(nèi)酯已經(jīng)被正式認(rèn)定為第六類植物激素。油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂，促進(jìn)花粉管生長、種子萌發(fā)等。3.在植物生長發(fā)育過程中，不同種激素的調(diào)節(jié)還往往表現(xiàn)出一定的順序性。當(dāng)生長素濃度升高到一定值時，就會促進(jìn)乙烯的合成；乙烯含量的升高，反過來會抑制生長素的作用。各4.種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。例如，生長素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，而細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂，二者協(xié)調(diào)促進(jìn)細(xì)胞分裂的完成，表現(xiàn)出協(xié)同作用。5.在植物各器官中，決定器官生長、發(fā)育的，往往不是某種激素的絕對含量，而是不同激素的相對含量。例如，黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高，有利于分化形成雌花，比值較低則有利于分化形成雄花。第3節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用1.由人工合成的對植物的生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)稱為植物生長調(diào)節(jié)劑。生長素類似物也是植物生長調(diào)節(jié)劑。植物生長調(diào)節(jié)劑具有容易合成、原料廣泛、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。2.我國目前正在使用的植物生長調(diào)節(jié)劑就有幾十種。從分子結(jié)構(gòu)來看，主要有兩大類：一類分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)與植物激素類似，如吲哚丁酸；另一類分子結(jié)構(gòu)與植物激素完全不同，具有與植物激素類似的生理效應(yīng)，如α-萘乙酸（NAA）、矮壯素等。3.在進(jìn)行科學(xué)研究時，有時需要在正式實驗前先做一個預(yù)實驗。這樣可以為進(jìn)一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性。4.對于某種植物生長調(diào)節(jié)劑來說，施用濃度、時間、部位以及施用時植物的生理狀態(tài)和氣候條件等，都會影響施用效果，施用不當(dāng)甚至?xí)绊懮a(chǎn)。5.生長素類似物處理插條的方法中，以下兩類方法比較簡便。（1）浸泡法：要求溶液濃度較低，處理幾小時至一天，這種處理方法要求溶液的濃度較小，并且最好在遮陰和空氣濕度較高的地方；（2）沾蘸法：把插條基部在濃度較高的藥液中蘸一下（約5s），深約1.5cm即可。第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動1.光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。植物具有能接受光信號的分子，光敏色素是其中的一種，它是一類蛋白質(zhì)（色素—蛋白復(fù)合體），主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光，分布在植物的各個部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富，在受到光照射時，它的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，影響特定基因的表達(dá)，從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。2.除了光，溫度、重力等環(huán)境因素也會參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來實現(xiàn)的。3.有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥、蕙蘭等就是這樣。4.植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時選擇性表達(dá)的調(diào)控之下。對于多細(xì)胞植物體來說，細(xì)胞與細(xì)胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)，需要通過激素傳遞信息。激素作為信息分子，會影響細(xì)胞的基因表達(dá)，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時，激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。所以，植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。易錯易錯提醒易錯點1生長素與胚芽鞘【提醒】①胚芽鞘產(chǎn)生生長素的部位和感受光刺激的部位都是其尖端。②生長素在胚芽鞘發(fā)揮作用的部位是胚芽鞘尖端下面的伸長區(qū)。③光只影響生長素的分布而不影響生長素的產(chǎn)生。④生長素是吲哚乙酸、苯乙酸和吲哚丁酸等一類物質(zhì)的統(tǒng)稱，不只是吲哚乙酸。易錯點2無籽果實的產(chǎn)生【提醒】①無子番茄：用一定濃度的生長素類似物（作用相當(dāng)于生長素）溶液處理未受粉的番茄花蕾而獲得。②無子葡萄：用赤霉素（后面將學(xué)習(xí)）處理植株，可誘導(dǎo)單性結(jié)實，形成無子果實。③無子西瓜：由染色體變異形成的三倍體西瓜因為不能形成正常的生殖細(xì)胞而無法完成受精作用，從而在生長素作用下形成的無子果實。④香蕉：由于減數(shù)分裂時，不能形成正常的生殖細(xì)胞而不能受精，不能發(fā)育成種子。易錯點3生長素與極性運(yùn)輸【提醒】極性運(yùn)輸是指只能從形態(tài)學(xué)上端（遠(yuǎn)基端）向形態(tài)學(xué)下端（近基端）運(yùn)輸，它主要適用于生長素，并不適用于其他植物激素，而生長素也并非只能進(jìn)行極性運(yùn)輸。在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)往形態(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸。然而在成熟組織中，生長素卻可以通過韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。生長素有極性運(yùn)輸和作用兩重性的特點，其他植物激素沒有。①極性運(yùn)輸為主動運(yùn)輸，需要消耗能量，需要載體蛋白。②要區(qū)分生長素的合成部位和分布部位。生長素合成于分裂比較旺益的部位，分布于生長比較快速的部位。

③重力、光照等因素影響生長素的運(yùn)輸和分布，但與生長素的極性運(yùn)輸無關(guān)。④引起生長素在胚芽鞘分布不均勻的因素有：單側(cè)光、重力、含生長素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘上的位置，以及用云母片等材料阻斷胚芽鞘一側(cè)生長素的向下運(yùn)輸?shù)?。易錯點4促進(jìn)生長與抑制生長【提醒】①所謂“抑制”或“促進(jìn)”均是相對于“對照組”（即自然生長或加蒸餾水處理的組別）而言的－凡生長狀況差于對照組者可謂生長受抑制，生長狀況好于對照組者可謂“促進(jìn)生長”，抑制生長并非不生長，只是生長慢于對照組。②四個關(guān)鍵點含義：A點為較低濃度促進(jìn)生長，B點促進(jìn)作用最強(qiáng)，C點既不促進(jìn)，也不抑制，D點為較高濃度抑制生長。③曲線段含義AB段表示在一定的濃度范圍內(nèi)，隨生長素濃度的升高，促進(jìn)作用增強(qiáng)；BC段（不包括C點）表示在一定的濃度范圍內(nèi)，隨生長素濃度的升高，促進(jìn)作用減弱；C點以后表示超過一定的濃度范圍，隨生長素濃度的升高，抑制作用增強(qiáng)。易錯點5植物激素間的關(guān)系【提醒】①生長素與細(xì)胞分裂素：植物的生長表現(xiàn)在細(xì)胞體積的增大和細(xì)胞數(shù)目的增多，生長素能促進(jìn)細(xì)胞伸長，體積增大，使植株生長；而細(xì)胞分裂素則是促進(jìn)細(xì)胞分裂，使植株的細(xì)胞數(shù)目增多，從而促進(jìn)植物生長。②生長素與乙烯：生長素的濃度接近或等于生長最適濃度時，就開始誘導(dǎo)乙烯的