植物的激素調(diào)節(jié)談?wù)?/h1>

2016-12-01 02:36:24安徽省安慶一中

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關(guān)鍵詞：植物生長

安徽省安慶一中　金　久

植物的激素調(diào)節(jié)談?wù)?/p>

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(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。植物激素不直接參與細(xì)胞代謝，而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息。植物生命活動(dòng)受多種植物激素的調(diào)節(jié)。可將此重要概念分解為以下幾個(gè)次重要概念。

1.向光性的研究導(dǎo)致植物激素的發(fā)現(xiàn)

提出問題　植物的生長為什么具有向光性？作出假設(shè)　達(dá)爾文通過實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)：單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，當(dāng)這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時(shí)，會(huì)造成背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)向光性彎曲。詹森推測尖端與下部必然有某種間接的聯(lián)系，這種“間接聯(lián)系”（即達(dá)爾文所推測的“刺激”）很可能是一種化學(xué)物質(zhì)，可以在尖端產(chǎn)生并向下傳遞。拜爾通過實(shí)驗(yàn)得出：尖端下部的彎曲生長是由于尖端產(chǎn)生的刺激在向下傳遞后分布不均所導(dǎo)致的。溫特通過實(shí)驗(yàn)得出：尖端產(chǎn)生的刺激確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)。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(shí)的層面上證明了科學(xué)家所推測并論證的“刺激”的存在。繼生長素發(fā)現(xiàn)后，人們又相繼發(fā)現(xiàn)了赤霉素等其他植物激素。得出結(jié)論　植物的向光生長是由于其頂芽尖端產(chǎn)生的生長素傳遞到尖端下部時(shí)，因單側(cè)光刺激而更多地分布于背光側(cè)，引起背光側(cè)生長較快而向光側(cè)生長較慢所致。繼續(xù)探究　20世紀(jì)80年代有學(xué)者根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出，植物的向光性生長，是由于單側(cè)光照射引起某些抑制生長的物質(zhì)分布不均造成的。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

2.植物激素是一類由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物

內(nèi)生性　　植物激素是一種內(nèi)源信號(hào)，其合成從根源上說是基因組表達(dá)的結(jié)果?？赊D(zhuǎn)移性　　植物激素從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用。微量高效性激素與靶細(xì)胞相應(yīng)受體結(jié)合，細(xì)胞信號(hào)傳遞分子將接受到的信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成可引起細(xì)胞代謝應(yīng)答的化學(xué)形式，即通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)最終作用于基因組而實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能，誘導(dǎo)細(xì)胞對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)。

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

促進(jìn)類抑制類生長素　　促進(jìn)幼苗中細(xì)胞的伸長　　在植物對(duì)生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)赤霉素　　促進(jìn)細(xì)胞伸長，促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育細(xì)胞分裂素　　促進(jìn)細(xì)胞分裂脫落酸　　抑制細(xì)胞分裂乙烯　　引發(fā)果實(shí)的成熟和其他衰老過程以適應(yīng)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(diào)節(jié)過程。

4.植物生長調(diào)節(jié)劑是一類與植物激素分子結(jié)構(gòu)相似甚至相同、作用類似，但不是由植物自身產(chǎn)生的物質(zhì)。植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，能給人們帶來好處，但也可能帶來一些負(fù)面影響

二、典型試題歸類

1.經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析與拓展

例1（2014年全國卷）為了驗(yàn)證單側(cè)光照射會(huì)導(dǎo)致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻這一結(jié)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(cè)光照射下生長素的不均勻分布只與運(yùn)輸有關(guān)，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(xiàng)和D項(xiàng)胚芽鞘尖端在單側(cè)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(cè)運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè)，無法使生長素在瓊脂塊中分布不均勻。C項(xiàng)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(kuò)散。B項(xiàng)胚芽鞘在單側(cè)光的照射下，生長素在尖端先從向光側(cè)運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè)，然后極性運(yùn)輸?shù)郊舛艘韵碌沫傊瑝K中，可通過測定瓊脂塊左右兩邊生長素含量的多少來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

例2科學(xué)家溫特做了如下實(shí)驗(yàn)：把切下的燕麥胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上，幾小時(shí)后，移去胚芽鞘尖端，將瓊脂塊切成小塊。再將經(jīng)過處理的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側(cè)，結(jié)果胚芽鞘會(huì)朝對(duì)側(cè)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(shí)驗(yàn)證明了（）。

A.生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端

B.造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學(xué)物質(zhì)

C.生長素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸

D.胚芽鞘會(huì)彎向光源生長

答案B

解析沒有放置過尖端的瓊脂塊不會(huì)對(duì)胚芽鞘的生長和彎曲產(chǎn)生影響，放置過尖端的瓊脂塊會(huì)對(duì)胚芽鞘的生長和彎曲產(chǎn)生影響，證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)來自胚芽鞘尖端。

2.生長素作用的機(jī)理

例3下圖是根據(jù)細(xì)胞壁松散學(xué)說繪制的一定濃度生長素促進(jìn)植物細(xì)胞伸長的原理圖。請(qǐng)

分析回答：

（1）圖中結(jié)構(gòu)A的作用是_______。

（2）圖中表明，當(dāng)生長素濃度由低升至最適時(shí)，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(xì)胞壁松散，最終使細(xì)胞伸長。能促進(jìn)植物細(xì)胞伸長的另一種植物激素是_______。

答案（1）將H+從細(xì)胞膜內(nèi)運(yùn)送到細(xì)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(diǎn)

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(cè)芽），自莖段頂端向下對(duì)稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時(shí)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(jìn)生長的，放入水中后半邊莖內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度都不會(huì)升高。請(qǐng)僅根據(jù)生長素的作用特點(diǎn)分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象，推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的兩種可能原因。

原因1是______________________________________________________________________。

原因2是_______________________________________________________________________ _。

答案半邊莖內(nèi)側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度比外側(cè)細(xì)胞中的高，所以內(nèi)側(cè)生長得快內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞中的生長素濃度相同，但不同部位細(xì)胞對(duì)生長素的敏感程度不同，此濃度更有利于內(nèi)側(cè)細(xì)胞的生長

解析由題干可知：幼莖段無葉無側(cè)芽，說明不會(huì)再有新的生長素產(chǎn)生；黃化苗莖段中的生長素濃度是促進(jìn)生長的，說明只考慮低濃度的促進(jìn)效應(yīng)；僅根據(jù)生長素的作用特點(diǎn)分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象，說明不能把造成這一現(xiàn)象的原因單純歸結(jié)為內(nèi)外兩側(cè)的細(xì)胞吸水膨脹不同。從圖示的情形可以推測出來，應(yīng)該是半邊莖內(nèi)側(cè)細(xì)胞生長比外側(cè)細(xì)胞快形成的；而造成這一結(jié)果的原因可能是：內(nèi)側(cè)生長素比外側(cè)高；內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞內(nèi)生長素的濃度是相等的，但是內(nèi)外兩側(cè)細(xì)胞對(duì)生長素的敏感程度不一致等。

例5（2015年全國卷）下列關(guān)于植物生長素的敘述，錯(cuò)誤的是（）。

A.植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素

B.成熟莖韌皮部中的生長素可以進(jìn)行非極性運(yùn)輸

C.幼嫩細(xì)胞和成熟細(xì)胞對(duì)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(nèi)，幼嫩的葉片等具有分生能力的細(xì)胞能將色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變成生長素；韌皮部中的生長素可以進(jìn)行非極性運(yùn)輸；一般來說幼嫩的細(xì)胞比成熟的細(xì)胞對(duì)生長素更敏感；生長素濃度升高到一定程度后會(huì)促進(jìn)切段中乙烯的合成，乙烯含量的升高，反過來又會(huì)抑制生長素促進(jìn)切段細(xì)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(yīng)用

例6（2015年山東卷）下列有關(guān)植物激素的應(yīng)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(shí)脫落

B.用赤霉素處理馬鈴薯塊莖，可延長其休眠時(shí)間以利于儲(chǔ)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(xiàn)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(xì)胞分裂，促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落，因此防止果實(shí)脫落應(yīng)該噴灑適宜濃度的生長素；赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育，而脫落酸能抑制萌發(fā)和發(fā)育，促進(jìn)休眠；乙烯能促進(jìn)果實(shí)成熟；多倍體育種原理是用秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)萌發(fā)的種子或幼苗，使其染色體加倍。

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