高中生物必修3植物的激素调节知识点总结

植物的激素调节

第一节植物生长素的发现

生长素的发现过程——达尔文实验

第一步结论：植物具有向光性。

第二步结论：向光性可能与尖端有关。

第三步结论：感受光刺激的部位在尖端，弯曲部在尖端下面。

结论：单侧光照射的胚芽鞘的尖端产生某种影响，当这种影响传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因此出现向光性弯曲。

生长素的发现过程——其他实验

詹森实验（1910）：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给尖端下部。

【注意】缺少对照试验：设置尖端与下部用云母片阻断（化学物质不能通过）。

拜尔实验（1914）：尖端产生的影响在其下部分布不均匀，造成胚芽鞘弯曲生长。

【注意】黑暗条件下完成，排除光照不均匀对实验结果的干扰。

温特实验（1928）：胚芽鞘的弯曲生长由化学物质引起，称为生长素。

郭葛实验（1946）：从高等植物中分理出生长素，确认它就是吲哚乙酸（IAA）。

植物激素：

概念：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育产生显著影响的微量有机物。

种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯

主要特征：

1.内生性：植物在生活过程中细胞内部产生的代谢产物。

2.能够移动：自产生部位移动到作用部位。

【移动的方式和速度影响因素】1.植物激素种类2.植物种类3.器官特征

3.低浓度高效性：在植物体内含量极少，调节作用显著。

植物生长素：

化学成分：吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸。

产生部位：1.幼嫩的芽、叶2.发育中的种子

产生原料：色氨酸

分布：在各器官中都有分布，相对集中地分布在生长旺盛的部位（胚芽鞘、芽、根顶端的分生组织、形成层、发育中的果实和种子）在成熟或趋于衰老或休眠的器官中分布很少。

形态学位置：

形态学上端：正常生长状况下向上的一端。

形态学下端：正常生长状况下向上的一端。

【地上部分】1.以茎与根相连处为基点，距基点远处为形态学上端，距基点远处为形态学下端2.以树冠中轴为基点，同一枝条距中轴远处为形态学上端吗，近处为形态学下端。

【地下部分】1.以茎与根相连处为基点，距基点远处为形态学上端，距基点远处为形态学下端2.以树冠中轴为基点，同一枝条距中轴远处为形态学上端吗，近处为形态学下端。

运输方式：

1.横向运输：

（1）胚芽鞘的尖端感受外界单侧光的刺激，将生长素由向光侧运输到背光侧：背光侧生长素分布的多。

（2）在重力的作用下：远地侧运输到近地侧：近地侧生长素浓度高。

2.极性运输：

在胚芽鞘、芽、幼叶等幼嫩组织中，生长素只能从形态学上端向形态学下端单方向运输。

方式：主动运输（逆浓度梯度、需要载体协助、消耗ATP）

实验证据：

1.顶端优势的产生是由于顶芽产生的生长素积累在侧芽。使侧芽生长素浓度过高，尽管如此，顶芽产生的生长素仍然会不断地运输到侧芽——生长素是逆浓度运输的。

2.缺氧时，生长素的运输受到影响——生长素的运输需要A TP。

验证生长素极性运输的实验： 实验过程：

1.切去燕麦幼苗的胚芽鞘尖端和其他部分，留下中间一段，将实验材料分为A 、B 两组。

2.将含有生长素的琼脂快分别放在A 组胚芽鞘的形态学上端和B 组胚芽鞘的形态学下端，将两组胚芽鞘放置在不含生长素的琼脂块上。

3.一段时间后，将每组下部的琼脂块放在另外一段切去尖端的燕麦胚芽鞘的形态学上端。 实验现象：A 组胚芽鞘弯曲生长，B 组胚芽鞘既不生长也不弯曲。

实验结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能倒过来运输。

验证生长素横向运输的实验：

实验过程：将切下的胚芽鞘尖端放置在琼脂块上，分成两组，在第一组中央的下部放置玻璃隔板（生长素无法通过），在第二组的整个中央放置玻璃隔板。一段时间后，测量A 、B 、C 、D 处的生长素含量。 实验现象：生长素含量A>B C=D

实验结论：在胚芽鞘尖端，生长素能够从向光侧向背光侧横向运输。

与生长素相关的实验图解分析：

（1）遮盖类（图A ） 1.直立生长 2.向光生长

（2）暗箱类（图B ） 1.直立生长 2.向光（小孔）生长

（3）插入类（图C ） 1.弯向右侧生长 2.直立生长 3.向光生长 4.向光生长

（4）移植类（图D ） 1.直立生长 2.向左侧弯曲生长 3.IAA 含量：a=b+c b>c 4.IAA 含量：a=b+c （5）旋转类（图E ） 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

（6）恒置类（图F ） 1.IAA 含量：a=b c=d 均促进生长 2：IAA 含量：a

植物向光性生长的原因：

横向运输（尖端、向光侧→背光侧） 向光侧多 单侧光 尖端 影响生长素分布 生长素分布不均匀

纵向运输（胚芽鞘尖端→尖端以下） 背光侧少 生长不均匀（背光侧生长快） 向光弯曲 植物生长素运输模式图：

（1）生长素的产生部位：感光部位：胚芽鞘尖端 （2）生长素的作用部位：胚芽鞘尖端下面的一段 （3）植物产生向光性弯曲的 外因：单侧光照射

内因：生长素分布不均匀 （4）生长素的作用：促进植物生长

第二节 生长素的生理作用

生长素的作用特性：

1.生长素在植物体内不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息

2.生长素对植物的调节作用表现出两重性。 表现：

（1）不同浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理效应不相同，一般情况下，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至杀死植物。

【注意】低浓度和高浓度是针对于图中C 点而言，A 点为最适浓度，当生长素浓度低于最适浓度时，随着生长素浓度的增加，对植物生长的促进作用逐渐增强；超过最适浓度后，随着生长素浓度的增加，对植物生长的促进作用逐渐减弱，但总体表现为低浓度促进生长。当生长素浓度超过C 点，随着生长素浓度的增加，对植物生长的抑制作用逐渐

增强，表现为高浓度抑制生长。

（2）同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理效应不同。这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同，一般来说，根＞芽＞茎，另外，幼嫩的细胞对生长素较敏感，老细胞则比较迟钝。

1.A’、B’、C’三点之上的曲线体现了不同浓度生长素促进生长的效果不同，A’、B’、C’三点本身分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进也不抑制。

2.A 、B 、C 三点代表了根、芽、茎三者的最适生长素浓度，分别是10-10mol/L ；10-8mol/L ；10-4mol/L 。 【注意】AA’、BB’、CC’不是抑制生长阶段，该阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。

生长素作用特性的实例： （一）顶端优势

含义：植物的顶芽优先生长，而侧芽的生长受到抑制的现象。

形成原因：顶芽产生的生长素向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的生长受到抑制，植株表现出顶端优势。

解除方法：去掉顶芽。去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制被解除，侧芽萌动，加快生长。 应用：在农作物、花卉和果树栽培中，适时打顶，解除顶端优势，促进侧芽发育，使植株多开花、多结果，从而达到增产的目的。

（二）根的向地性、茎的背地性

含义：植物的根总是向地生长，而茎总是背地生长。

形成原因：重力导致生长素在根基处分布不均，近地侧生长素浓度高，背地侧生长素浓度低。即C 处＞A 处，D 处＞B 处。根对生长素较敏感，C 处的生长素浓度抑制近地侧根的生长，A 处生长素浓度促进背地侧根的生长，使得根向地生长；茎对生长素敏感性较差，B 、D 处的生长素浓度均能促进茎的生长，而D 处的浓度促进作用更强，使茎背地生长。

生长素类似物：

概念：一些人工合成的化学物质（如α—萘乙酸；2,4—D 等）具有和IAA 相似的生理效应，称为生长素类似物。 作用：

（1）促进扦插枝条生根

原理：扦插时保留有芽和幼叶的插条较容易生根成活，这是因为芽和幼叶在生长时能产生生长素，有利于生根。 方法：用一定浓度的生长素类似物溶液处理扦插枝条的形态学下端（注意上下不能颠倒，否则枝条不能成活），可以促进枝条生根。

（2）促进果实发育获得无子果实

原理：被子植物在雌蕊授粉以后，子房里的胚珠逐渐发育成种子，发育中的种子合成的生长素刺激子房发育形成果实。 过程：未授粉的雌蕊柱头→涂抹→一定浓度的生长素类似物→子房发育成无子果实（无子番茄、黄瓜、辣椒）

【注意】生长素只是促进细胞的生长，未改变其遗传物质。分离无子果实的细胞经植物组织培养后，所得的个体仍为正常个体。

（3）防止落花落果

农业生产上，常用一定浓度的生长素类似物喷洒棉株，以达到保蕾保铃的效果。未成熟的幼果（如苹果、柑橘等）常由于生长素不足而大量脱落，用一定浓度的2,4—D 是溶液喷洒树冠可大量减少落果。

（4）田间除草

原理：高浓度的生长素会抑制植物生长，甚至杀死植物；不同的植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物对生长素的敏感性高于单子叶植物。

方法：在农业生产上，可以用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物中的双子叶杂草。

植物生长调节剂的其他作用：1.促进结实 2.促进菠萝开花3.阻止器官脱落4.抑制花芽分化，延迟开花5.抑制果实成熟

与生长素作用两重性有关的曲线坐标图：

（甲）促进作用的最低浓度是A点，低于此浓度时，植物处于休眠状态，不能萌发，而发育中的种子或果实因无法正常发育而脱落，最适浓度是B点，此时促进作用最强，促逆转换点是C点，低于转换点浓度起促进作用，高于转换点浓度起抑制作用；致死浓度是D点，达致死浓度后，植物被迅速杀死。

（乙）

1.当生长素浓度小于i时均为低浓度，高于i时抑制植物生长，称为高浓度。

2.曲线中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BC段随生长素浓度增高，促进作用减弱，仍为促进生长。

3.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大于m且小于M（向光一侧生长慢于背光一侧）。

4.若将植物水平放置。表示出根的向地性和茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的背地侧生长素浓度应小于M。

（丙）

1.生长素的作用具有两重性，即在一定浓度范围内促进植物器官的生长，浓度过高则抑制植物器官的生长。

2.不同的植物器官对生长素的敏感性不同，敏感性大小：根>芽>茎。

3.曲线在A、B、C三点代表各自的最适浓度，A’、B’、C’点以上部分体现了不同浓度生长素的促进作用；A’、B’、C’点分别表示生长素对根、茎、芽的生长既不促进也不抑制；A’、B’、C’点一下部分体现了不同浓度生长素的抑制作用。

4.注意图中AA’、BB’、CC’均体现生长素对相应器官的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。

（丁）双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，所以一定浓度的生长素能杀死双子叶植物，却能促进单子叶植物的生长。

第三节其他植物激素

【说明】

1.在植物组织培养时，当生长素/细胞分裂素浓度大时有助于生根；反之有利于生芽。

2.唯一的气体激素——乙烯（挥发性）。

各植物激素间相互关系： 1.生长素与乙烯：

低浓度

浓度接近/等于生长最适浓度 诱导乙烯形成 生长素

超过最适浓度 乙烯产量明显增加

乙烯对细胞生长抑制作用>生长素促进细胞生长作用 细胞横向扩大

2.脱落酸与细胞分裂素：

脱落酸→强烈抑制生长，使衰老过程加速 解除作用

拮抗作用 细胞分裂素→促进细胞增殖

协同作用 生长素→促进细胞体积继续增大 五种植物激素的相同点：

1.均由植物体的一定部位产生，既由植物细胞产生；均由产生部位运输到作用部位。

2.植物体内含量极少，调节作用较为显著。

3.可以共存于同一植物体内。 五种植物激素的不同点：

1.对植物的生理效应不同

2.起作用的时间不同。

植物生长调节剂：

概念：人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质。 举例：生长素类似物、乙烯利、人工合成赤霉素、矮壮素

优点：容易合成，原料广泛，作用效果稳定，可以长时间发挥作用。 应用：

1.GA （赤霉素类）打破莴苣、人参种子的休眠；促进芦苇、芹菜等的营养生长；处理大麦，引导其产生淀粉酶。

2.NAA （萘乙酸）促进甘薯、黄杨、葡萄等生根，对苹果、鸭梨等进行疏花疏果，对棉花进行保花保果。

3.用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化，促进凤梨、柿子、番茄等果实成熟。

4.用矮壮素（生长延缓剂）抑制棉花生长，促进结实。

5.除草剂的应用：利用双子叶植物对生长素较敏感的特性，用高浓度的生长素类似物溶液有选择地杀死单子叶农作物田中的双子叶杂草。

6.在蔬菜、水果上残留的一些生长调节剂会损害人体健康。青鲜素：致癌作用。

【注意】生长调节剂因为植物体内没有相应的分解酶持续起作用吗从而可能对食用者的身体健康造成影响。

植物激素间相互作用：

两种相互作用：促进植物生长发育抑制植物生长发育

促进细胞分裂和伸长，促进植物的生长发芽开花结果，催熟抑制植物节间伸长、侧芽生长，促进落花落果共存性：不同种类的植物激素大都同时存在于同一株植物体内，在不同时期不同植物激素含量不同。

原因：受植物基因组控制

实质：基因选择性表达

结论：在植物的生长发育过程中，任何一种生理活动都不是受单一激素控制的，而是各种激素相互作用的结果。

脱落酸→抑制→

拮抗细胞分裂细胞数目增多

细胞分裂素→促进→

协同

生长素→促进→植物增长

协同细胞伸长细胞纵向伸长

赤霉素→促进→细胞体积增大

协同

乙烯→促进→果实成熟细胞横向变粗

【曲线分析题的解法】

简单曲线分析题：一个坐标系内所含曲线数目较少（1—2条）

1.理解横纵坐标含义，找出横纵坐标关系。

2.找出关键点（起点、终点、转折点、交点、最高点、最低点），并分析这些点的意义。

3.观察曲线的变化趋势并分析其意义。

复杂曲线分析题：一个坐标系内所含曲线数目较多（≥3条）

1.将多条曲线分解开来，逐个观察每一条曲线变化趋势，分析其意义。

2.比较不同的曲线，分析曲线间的联系。