第5章 植物生命活动的调节 主干知识排查（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二生物选择性必修1 稳态与调节学习笔记（人教版）

本讲义聚焦植物生命活动调节核心知识点，系统梳理植物生长素的发现、合成运输、作用特点及实例分析，延伸至其他植物激素的协同作用、植物生长调节剂的应用及环境因素对植物生命活动的调节，构建完整知识网络。 资料以问题驱动和实验设计为特色，通过生长素浓度与器官生长关系分析、赤霉素作用验证等实例，培养学生科学思维与探究实践能力。图片辅助理解抽象概念，课中助力教师引导学生构建生命观念，课后帮助学生自查自纠，强化知识应用。

主干知识排查 一、植物生长素 1．从胚芽鞘系列实验可以得出：胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘的尖端；胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端以下的部位；产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端；生长素横向运输的部位是胚芽鞘的尖端。 2．生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。 3．生长素横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且需要单侧光或重力等单方向的刺激。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，即只能进行极性运输。而在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。 4．生长素的发现使人们认识到，植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。 5．在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 6．顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，侧芽的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。顶端优势的解除方法：摘除顶芽。 7．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。植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用；顶端优势和根的向地性既体现了生长素对植物生长的促进作用，又体现了抑制作用。 8．根、芽、茎对生长素的敏感性大小为根>芽>茎；双子叶植物和单子叶植物对生长素的敏感性大小为双子叶植物>单子叶植物。 如图表示同一器官在不同生长素浓度下的作用。请回答下列问题： (1)若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系，其出现向光性时，且测得其向光侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围是大于m小于M。 (2)若曲线表示生长素浓度与植物芽的关系，在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的生长素浓度范围是大于i。 (3)若曲线表示生长素浓度与植物茎的关系，在植物水平放置、表现出茎的背地性时，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围是大于0小于m。 (4)若曲线表示生长素浓度与植物根的关系，在植物水平放置、表现出根的向地性时，且测得其根的远地侧生长素浓度为m，则根的近地侧生长素浓度范围是大于i。 二、其他植物激素 1．赤霉素的合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子。主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。 2．细胞分裂素的合成部位：主要是根尖。主要作用是促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。 3．乙烯的合成部位：植物体各个部位。主要作用是促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。 4．脱落酸的合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要作用是抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。 5．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。 6．一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，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。 7．植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面，生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。 8．在植物各器官中同时存在多种植物激素，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。黄瓜茎端的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。 9．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。 10．植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。 三、植物生长调节剂的应用 1．植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。 2．植物生长调节剂的种类很多，从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素的相同或类似；另一类分子结构与植物激素的差别较大，但具有与植物激素类似的生理效应。 3．在用传统方法生产啤酒时，大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽，实质是利用其中的α-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。 4．植物生长调节剂应用领域广，对于提高作物产量、改善产品品质等，都起到很好的作用。施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动。但是，植物生长调节剂使用不当，则可能影响作物产量和产品品质；过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。 5．植物生长调节剂种类繁多，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；还要综合考虑施用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。对于某种植物生长调节剂来说，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，施用不当甚至会影响生产。 6．在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。 7．用生长素类调节剂处理插条的方法很多，浸泡法：要求溶液的浓度较小，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理；沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5 s)。处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活，扦插时常去掉成熟的叶片，目的是降低蒸腾作用，保持植物体内水分平衡。 四、环境因素参与调节植物的生命活动 1．给黑暗中生长的幼苗照光后，幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中接收光信号的分子有光敏色素，除了光，调节植物生长发育的环境因素还有温度、重力等。 2．对于植物来说，光除了起提供能量的作用外，还可以作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。光敏色素是一类蛋白质，主要吸收红光和远红光，分布在植物的各个部位，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。 3．植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行，植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 4．有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。 5．重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素，其作用机理：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。 6．“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。该假说认为，植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。当根的放置方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变。 7．植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 1．植物激素是指由植物体内产生，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。 2．某浓度的生长素对某种植物茎的生长有促进作用，对该植物根的生长反而有抑制作用，这种现象说明了植物的根、茎(不同的器官)对相同浓度生长素的敏感程度不同。 3．植株水平放置时，根出现向地性的原因：由于重力作用，根部近地侧生长素浓度高于远地侧，远地侧生长素浓度低，促进根生长，近地侧生长素浓度高，抑制根生长。 4．根的向地生长和茎的背地生长的意义：根向地生长，可以深扎根，有利于吸收水分和无机盐；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，有利于吸收阳光进行光合作用。 5．不同激素在代谢上存在着相互作用。高浓度生长素会抑制生长，原因是生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素促进细胞伸长生长的作用。 6．有研究表明：赤霉素(GA)具有促进植物茎秆伸长的作用。请以赤霉素缺失突变体(不能合成赤霉素)的玉米植株为材料，设计实验来验证这一结论。实验思路：将赤霉素缺失突变体的玉米植株平均分成两组，种植在相同且适宜的条件下，一组进行赤霉素处理，另一组用等量清水处理作为对照组，一段时间后，分别测定两组植株的高度。预期结果：赤霉素处理组植株比对照组显著增高。 7．某实验小组发现了几株矮生突变体玉米，推测可能与赤霉素有关，但是不能确定是赤霉素合成缺陷型还是赤霉素不敏感突变型。该实验小组利用矮生突变玉米和适宜浓度的赤霉素、清水进行实验来确认矮生突变体的类型，其实验思路：将矮生突变体玉米植株平均分为两组，分别喷施适量清水和等量适宜浓度的赤霉素，一段时间后，观察两组玉米植株生长情况；若结果为喷施清水的矮生突变体玉米植株与喷施赤霉素的矮生突变体玉米植株株高相似，则表示该突变株为赤霉素不敏感型。 8．小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨，种子就容易发芽。请尝试对此现象进行解释(提示：脱落酸在高温条件下容易降解)：持续一段时间的高温可使种子中的脱落酸降解，而脱落酸能够抑制种子的萌发，雨水又为种子萌发提供了水分，因而小麦、玉米种子容易发芽。 9．有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。取ABA缺失突变体植株，在正常条件下测定其气孔开度，经干旱处理后，再测定其气孔开度。预期结果：干旱处理前后气孔开度不变。将上述经干旱处理的ABA缺失突变体植株平均分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果：ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。 10．植物生长调节剂是指由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 11．在农业生产中，植物生长调节剂比植物激素效果稳定，推测其原因可能是植物体内缺乏降解植物生长调节剂的酶。 12．兴趣小组探究了不同浓度的2,4-D对插条生根的影响，实验结果如表所示。 组别 蒸馏水 浓度a 浓度b 浓度c 浓度d 平均生根数/条 5 9 16 13 9 生长素对细胞生长具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的作用特点。该实验不能体现2,4-D对插条生根也具有上述作用特点，依据是表中四个浓度的2,4-D处理的实验组的平均生根数均大于对照组，说明均起促进作用。 13．为探究萌发的小麦种子中生长素的含量，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)若干，均分为8组，分别浸入7种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养24 h后，测量每组切段平均长度，结果见表。为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg·L－1还是10 mg·L－1，请根据上述实验原理及方法，写出实验思路，并预测实验结果及结论。将待测样液稀释，重复上述实验(稀释倍数不能超过100倍)。若切段长度小于10_mm，则待测样液中生长素的浓度为0.1_mg·L－1；反之则为10_mg·L－1。 生长素浓度/ (mg·L－1) 待测样液 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 切段平均长度/mm 10 6.5 6.8 8.2 10 12 10 5.5 14.某课题研究小组为探究生长素类调节剂NAA(α-萘乙酸)的生理作用，用玉米试管苗进行了相关实验，由表格可知此实验的目的是探究NAA促进玉米试管苗生根的最适浓度。从表中数据不能确认0.2 mg·L－1是该实验最适宜的浓度，理由是缺少小于0.2 mg·L－1的浓度设置以及空白对照组。 浓度/(mg·L－1) 平均每株生根数/条 平均根长/cm 0.2 7.8 10.0 0.3 7.4 9.6 0.4 6.3 9.4 0.5 5.9 8.8 15.植物的生长不仅受到激素调控，还受到光的调控，光作为能源驱动植物进行光合作用。近年来研究发现，光还作为信号在植物体中被光敏色素(一种蛋白质)捕捉，进而调控植物的生长发育。科研人员对光和脱落酸(ABA)如何影响某植物的生长进行了研究，得到如图甲、乙的结果。请回答下列问题： (1)科研人员测定了野生型植株和光受体缺失突变体植株中ABA的含量，结果如图甲所示。据实验结果推测，光可能抑制植物ABA的合成。在调控种子萌发方面，ABA与赤霉素的作用相抗衡。 (2)科研人员测定了不同处理条件下某植物种子的萌发率，结果如图乙所示。实验结果表明：黑暗条件下，种子萌发对脱落酸处理更为敏感，判断的依据是与光照条件下相比，黑暗条件下，随脱落酸浓度的增大，种子萌发率的下降幅度更明显。 学科网（北京）股份有限公司 $