第四章 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（苏教版）

本讲义系统梳理植物激素核心知识，以生长素的合成、运输、生理作用（如两重性、顶端优势）为起点，延伸至乙烯、脱落酸等其他激素的作用及相互关系，构建“激素调节—环境影响—生长调节剂应用”的完整知识支架。 资料通过实验设计（如赤霉素作用验证、突变体类型判断）培养科学思维与探究实践能力，结合根的向地性等实例深化生命观念。课中辅助教师解析重难点，课后通过问题及实验分析帮助学生查漏补缺，提升知识应用能力。

主干知识排查 一、植物生长素 1．胚芽鞘实验的重要结论：胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘尖端；幼苗弯曲生长的部位是尖端下面的伸长区；产生生长素的部位是胚芽鞘尖端；生长素横向运输的部位是胚芽鞘尖端。 2．一些科学家认为，植物的向光性是生长素分布不均匀造成的：单侧光的照射使得胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，造成背光一侧细胞生长快于向光一侧，从而形成植物向光弯曲生长的现象。 3．植物体内合成生长素的部位主要是幼芽、幼叶和发育中的种子。色氨酸经过一系列反应可转化成生长素。生长素在植物体的各个器官中都有分布，但分布不均匀。在植物胚芽鞘、芽与根的顶端分生组织、根与茎的形成层、发育中的果实与种子等生长旺盛的部位分布较多，其他部位相对较少。 4．生长素具有极性运输的特点，即从植物体(如胚芽鞘)的形态学上端向形态学下端运输。极性运输是一种主动运输的过程。此外，在成熟组织中，生长素也可以通过韧皮部进行其他方式的运输。 5．生长素的生理作用主要有以下方面。 (1)促进作用：细胞分裂、分化和伸长，叶片扩大，种子萌发，果实发育等。 (2)抑制作用：侧枝生长，花脱落，叶片衰老等。 6．生长素对植物生长的调节作用具有两重性，既能促进植物生长，又能抑制植物生长。生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素浓度、植物器官种类等因素有关。一般来说，低浓度的生长素促进植物的生长，而高浓度的生长素则抑制植物的生长。同一植物的不同器官对生长素浓度的反应也不同。此外，幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老的细胞则比较迟钝。 7．顶端优势是指植物顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。产生顶端优势现象的主要原因是顶芽产生生长素并向下运输，生长素过多地积累在近顶端的侧芽部位，抑制了该部位侧芽的生长。顶端优势的解除方法：摘除顶芽。 8．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体现了生长素生理作用的两重性。 9．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。 10．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，其出现向光生长现象且测得其向光侧生长素浓度为m时，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)若曲线表示植物的茎，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)若曲线表示植物的根，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，则近地侧生长素浓度范围是大于i。 二、其他植物激素 1．乙烯：高等植物各器官都能产生乙烯，在果实成熟阶段产生最多。植物体细胞含有一种称为乙烯受体的糖蛋白，乙烯与乙烯受体结合后，进一步发挥生理作用，如加速果实的细胞呼吸，促进果实细胞内有机酸和淀粉向可溶性糖类转化。 2．乙烯的生理作用主要有以下方面。 (1)促进作用：解除休眠，茎和根细胞的生长和分化，不定根的形成，部分类型果实成熟，叶片和果实脱落，茎增粗。 (2)抑制作用：生长素的转运，茎和根的伸长生长。 3．植物的根、茎、叶、果实、种子都可以合成脱落酸。在植物体内，虽然各种器官和组织中都有脱落酸，但在将要脱落或即将进入休眠的器官和组织中含量较多。由于脱落酸是弱酸，而叶绿体基质的pH高于细胞其他部位，所以脱落酸一般以离子状态大量积累在叶绿体内。脱落酸可以通过木质部和韧皮部运输。 4．脱落酸的生理作用主要有以下方面。 (1)促进作用：叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长，种子、芽和块茎休眠，叶片衰老，光合作用产物运向发育着的种子，种子成熟，果实产生乙烯，果实成熟。 (2)抑制作用：种子发芽，生长素的运输，植物生长，气孔张开。 5．赤霉素广泛分布于被子植物、裸子植物、蕨类植物以及真菌、细菌中。和生长素一样，赤霉素也较多地存在于生长旺盛的部分，如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子。赤霉素的运输没有极性，根尖合成的赤霉素可以沿木质部向上运输，而嫩叶产生的赤霉素可以沿韧皮部向下运输。 6．赤霉素的生理作用主要有以下方面。 (1)促进作用：种子萌发和茎伸长，两性花的雄花形成，单性结实，某些植物开花，花粉发育，细胞分裂，叶片扩大，侧枝生长，果实生长以及某些植物坐果。 (2)抑制作用：成熟，侧芽休眠，植物衰老，块茎形成。 7．细胞分裂素分布于细菌、真菌、藻类和高等植物中。目前已经发现20多种游离的细胞分裂素，其中，玉米素是高等植物体内天然分布最为广泛的细胞分裂素。高等植物的细胞分裂素主要存在于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子和生长着的果实。根部合成的细胞分裂素通过木质部运输到植物的地上部位，叶片合成的细胞分裂素也可通过韧皮部向下运输。 8．细胞分裂素的生理作用主要有以下方面。 (1)促进作用：细胞分裂，细胞膨大，侧芽生长，叶片扩大，叶绿体发育，养分移动，气孔张开，伤口愈合，种子发芽，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物坐果。 (2)抑制作用：不定根形成，侧根形成，叶片衰老。 9．油菜素甾醇类在高等植物的茎、叶和花等器官中都有分布，其中花粉中分布最多。 10．油菜素甾醇类的主要作用是促进细胞分裂和细胞伸长，促进根、茎和叶的生长，花粉管的伸长以及种子萌发。除此之外，油菜素甾醇类还能提高植物抗寒、抗旱和抗盐的能力。也有实验表明，用油菜素溶液喷施叶片，可减轻或防止水稻纹枯病、黄瓜灰霉病、白菜软腐病和番茄晚疫病。 11．植物激素间的相互作用： (1)协同作用主要表现为一类植物激素的存在可以增强另一类植物激素的生理效应。例如，生长素和赤霉素对某种豌豆茎的伸长生长都有影响。 (2)拮抗作用主要表现为一类植物激素的作用可以抵消另一类植物激素的作用。例如，赤霉素有促进种子萌发的作用，而脱落酸能抑制这一作用；脱落酸对生长有抑制作用，但却能被细胞分裂素所消除。 (3)反馈作用主要表现为一类植物激素影响到另一类植物激素的合成水平后，后者又反过来影响前者的合成水平。例如，生长素可以促进乙烯的合成，而乙烯含量的增加又反过来抑制生长素的合成。 (4)连锁作用主要表现为几类植物激素在植物生长发育过程中相继发挥作用，共同调节植物的性状。例如，在小麦籽粒的发育过程中，赤霉素、生长素等相继发挥作用。 12．决定植物某一生理效应的往往不是某一种激素的绝对含量，而是各种激素之间的相对含量。例如，生长素浓度/细胞分裂素浓度的比值高时诱导根的形成，比值低时则诱导芽的形成，比值接近或两者浓度都高时诱导形成愈伤组织。 13．环境变化也影响植物激素的含量。植物生活的环境经常发生变化，尤其是在出现干旱、水涝、高盐、低温等不利的条件时，植物体往往通过相关激素的合成和降解来调节其生理过程，从而在一定程度上适应环境的改变。 14．通过化学方法合成的一些物质，在结构和功能上与各种植物激素相似，对植物的生长发育有调节作用，称为植物生长调节剂。植物生长调节剂能人工大量合成，价格便宜，而且对植物生长发育的调节效果稳定。 15．植物生长调节剂举例： (1)生长素类生长调节剂有吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)等，它们具有促进扦插枝条生根、防止落花落果、促进果实发育、控制性别分化等作用。 (2)细胞分裂素类生长调节剂主要有6-苄基腺嘌呤(6-BA)，具有延长蔬菜存放期、刺激块根和块茎膨大、促进果实增大等作用。 (3)油菜素甾醇类作用机理独特，生理效应广泛、生理活性极高，其用量仅是生长素、赤霉素、细胞分裂素等激素的千分之一。油菜素甾醇类生长调节剂能提高叶菜类产量，还可以保花保果、增大果实和改善品质等。 (4)乙烯利是一种人工合成的液态化合物，在pH大于4.1时会分解成乙烯。在一定条件下，乙烯利不仅自身能释放出乙烯，而且还能诱导植株产生乙烯。另外，有些植物在播种前用乙烯利的水溶液浸种，有明显促进种子萌发的作用。 16．用生长素类生长调节剂溶液处理扦插枝条的方法很多：可以采用浸泡法，即把扦插枝条的基部浸泡在溶液中，深约3_cm，处理几个小时；也可以采用沾蘸法，把扦插枝条的基部在浓度较高的溶液中蘸一下(约5_s)，深约1.5_cm 即可。 17．环境中的很多其他因素如光、温度和重力，也对植物的生长、发育、繁殖产生影响，其中影响最大的是光。 18．光除了影响植物的光合作用外，不同波长的光还可以作为信号，控制植物细胞的分化，导致结构和功能的改变，最终这些改变综合影响了植物组织和器官的生成。例如，缺乏光信号，植物就会出现幼苗黄化等现象，影响植物正常的生长发育。再如，有些植物(如水稻、甘蔗)的开花要求每天光照必须短于一定的时数。 19．温度影响植物生命活动的诸多方面。例如，温度变化能显著影响植物光合作用和细胞呼吸的速率。温度还能影响植物的生长发育，不同植物生长所要求的温度范围差异很大。 20．重力作用对植物的生长也有重要的影响。例如，我们把植物幼苗横放，就会发现幼苗的根向重力方向生长，而茎背离重力方向生长。种子播种后，无论胚的方位如何，其根总是向下生长，茎总是向上生长。 1．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)对相同浓度的生长素溶液敏感程度不同。 2．植株水平放置时，根出现向地性的原因：重力作用下，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，近地侧生长素浓度过高，抑制根生长。 3．植物激素是指在极低浓度下，即可对植物的生长和发育产生显著调节作用的有机物。 4．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。 5．有研究表明：赤霉素(GA)具有促进节间伸长的作用。请以赤霉素缺失突变体(不能合成赤霉素)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玉米植株均分成两组，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。 6．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体玉米植株和适宜浓度的赤霉素、清水进行实验来判断矮生突变体的类型，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，观察两组玉米植株的生长情况；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，则该突变株为赤霉素不敏感型。 7．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，种子就容易在穗上长芽。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)：小麦、玉米在即将成熟时，在高温条件下种子中的脱落酸容易降解，而脱落酸能够抑制种子的萌发，此时又遇到大雨，提供了水分条件，因而小麦、玉米容易在穗上长芽。 8．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，而是由脱落酸(ABA)引起的。请以某种植物的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气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度；预期结果是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；预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。 9．植物生长调节剂是指通过化学方法合成的，在结构和功能上与各种植物激素相似，对植物的生长发育有调节作用的物质。 10．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。 11．若两种浓度的生长素类生长调节剂促进扦插枝条生根的效果基本相同，请分析原因：由生长素的生理作用特点可知，存在两种作用效果相同的生长素浓度。进一步确定最适浓度的方法是最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。 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 该实验不能(填“能”或“不能”)体现2,4-D生理作用的两重性，依据是表中4个浓度的生长素溶液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，结果如表。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生长调节剂NAA(萘乙酸)的生理作用，用玉米试管苗进行了相关实验，由表格数据可知，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是该实验最适宜的浓度，理由是缺少小于0.2_mg/L的浓度设置以及空白对照组。 浓度(mg/L) 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.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。 学科网（北京）股份有限公司 $