第18讲 植物生命活动的调节（5大考点梳理）（知识清单）（上海专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

该高中生物学高考复习知识清单聚焦植物生命活动的调节专题，涵盖生长素发现与作用、多种激素协同调节、激素类似物应用及环境因素参与调节五大核心考点，通过知识脑图搭建框架，系统梳理必背知识与高频考点。 清单采用速记口诀（如“生长素发现六步”口诀）、易错易混辨析表及实验探究设计（如萘乙酸对洋葱生根作用实验），突出知识关联与应用，培养科学思维和探究实践素养。标注重难点与考频，辅助学生精准突破，教师可据此优化复习策略，提升备考效率。

第18讲 植物生命活动的调节 目录导航 01知识脑图·核心脉络巧搭建——梳理专题框架，搭建知识体系 02考点梳理·必背知识全突破——深挖高频考点，总结速记易错 考点1 生长素是最早被发现和研究的植物激素 考点2 生长素对植物生命活动的调节作用 考点3 多种植物激素共同调节植物的生命活动 考点4 植物激素类似物在生产上应用广泛 考点5 环境因素参与植物生命活动的调节 知识脑图·核心脉络巧搭建 考点1 生长素是最早被发现和研究的植物激素 必背知识梳理 1．植物向光性与胚芽鞘 除风滚草等少数种类外，绝大多数高等植物在自然状态下不能整体移动，只有某些器官在内外因素的作用下可以发生有限的位置变化。向日葵的幼嫩花盘随太阳转动就是一个典型的例子，其花盘的转动主要与植物的生长素有关。植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动，称为向性运动。 胚芽鞘是单子叶植物所特有的一种鞘状结构，包裹在胚芽外面，对胚芽的顺利出土具有重要的保护作用。金丝雀虉草和燕麦都属于单子叶植物，它们是植物学研究的常用材料。 2．生长素的发现历程 年代与科学家 实验设计 结论 1880年 达尔文父子 用金丝雀虉草研究植物的向光生长：暗箱中的胚芽鞘直立生长，留有小孔的暗箱中的胚芽鞘朝向光源弯曲生长 胚芽鞘尖端产生某种生物活性物质，这种物质作为信号从胚芽鞘尖端传递到伸长区，刺激伸长区细胞的伸长生长 1880年 达尔文父子 用燕麦胚芽鞘，对胚芽鞘不同部位用锡箔遮光：锡箔罩住尖端→胚芽鞘生长但不弯曲；锡箔罩住尖端下面一段→胚芽鞘朝向光源弯曲生长 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，弯曲生长的部位在尖端下面一段（伸长区） 1910年 詹森 在胚芽鞘切面上放一琼脂片，再放上切下的尖端，胚芽鞘朝向光源弯曲生长 将具物质透过性的明胶和不具物质透过性的云母片分别插入胚芽鞘，证明胚芽鞘尖端确实产生了影响伸长区生长的某种生物活性物质 1914年 拜尔 在黑暗条件下，切下尖端放回胚芽鞘一侧，胚芽鞘向着对侧弯曲生长 尖端产生的这种生物活性物质在伸长区背光侧和向光侧的不均匀分布，是造成胚芽鞘伸长区向光弯曲生长的原因 1926年 温特 先将燕麦胚芽鞘尖端切下放在琼脂块上，再把经处理的琼脂块放在去顶胚芽鞘上：放正上方→直立生长；放一侧→向对侧弯曲生长；放未经处理的琼脂块→既不生长也不弯曲 胚芽鞘尖端产生的生物活性物质刺激伸长区细胞的生长；因该物质在尖端产生后被运输到伸长区发挥作用，作用类似动物生长激素，故命名为生长素 1934年 郭葛 从菠萝嫩枝、燕麦胚芽鞘等植物中提取并分离出吲哚乙酸（IAA） 生长素的化学本质是吲哚乙酸；由于能引起燕麦胚芽鞘弯曲生长，早期人们认为生长素就是吲哚乙酸 图1 达尔文向光性实验（暗箱中的胚芽鞘直立生长；留有小孔的暗箱中的胚芽鞘朝向光源弯曲生长） 图2 达尔文遮光实验（锡箔罩住尖端——生长但不弯曲；锡箔罩住尖端下面一段——朝向光源弯曲生长） 图3 詹森实验（切去尖端，在胚芽鞘切面上放一琼脂片，再放上切下的尖端，胚芽鞘朝向光源弯曲生长） 图4 拜尔实验（切下尖端放回胚芽鞘一侧，无单侧光照，胚芽鞘向着对侧弯曲生长） 图5 温特实验（用琼脂块收集尖端产生的物质，再放在切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘向放琼脂块的对侧弯曲） 图6 郭葛实验（含吲哚乙酸的琼脂块放在胚芽鞘切面一侧，胚芽鞘弯向对侧生长） 【核心知识】由生长素的发现历程可以看出：感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端；胚芽鞘尖端产生的生长素在运输过程中，单侧光使其在背光一侧比向光一侧分布得多，因此背光一侧细胞生长得快，导致胚芽鞘尖端的下部朝向光源弯曲生长，使植物表现出向光性。从达尔文发现植物的向光性现象，到科学家最终发现并分离出吲哚乙酸，前后经历了100多年的时间。 3．生长素的产生与运输 （1）合成部位与来源： 生长素主要在细胞生长旺盛的部位合成，如顶端分生组织、幼嫩叶片和发育中的种子等，此外根尖也可以合成少量生长素。在植物细胞内，生长素是由色氨酸转变而成的。合成后的生长素被运输到植株快速生长的部位。 （2）运输方式： ①与其他有机物一样，通过韧皮部由高浓度的一端运输到低浓度一端。 ②仅局限于幼嫩部位细胞之间的短距离单方向极性运输：从植物体形态学上端向形态学下端运输，而不能反过来运输，这种运输方式是通过主动运输实现的。 图7 生长素的极性运输（a：靠近胚芽鞘尖端处的琼脂块中的生长素可被运输至形态学下端；b：颠倒上下后无法运输） 图8 生长素的极性运输：切段形态学上端→形态学下端，倒转后不能反向运输 【深度理解】生长素家族：除吲哚乙酸外，植物体内还有苯乙酸（PAA）、4-氯-3-吲哚乙酸（4-Cl-IAA）、吲哚丁酸（IBA）等作用与生长素相似的物质。苯乙酸主要存在于番茄、烟草等植物体内，4-氯-3-吲哚乙酸主要存在于豌豆等未成熟的种子中。此外，生长素有两类存在状态：可以自由移动的叫作自由生长素，具有活性；与细胞内其他成分结合的叫作结合生长素，是无活性的。结合生长素是生长素的贮存形式，可以与自由生长素相互转化，并可以调节自由生长素处于适宜的浓度。 4．植物激素的概念与动物激素的比较 像生长素一样，在植物体内一定部位合成，从合成部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物，统称为植物激素。生长素是人们发现的第一种植物激素。 比较项目 动物激素 植物激素 分泌器官 特定的内分泌腺或内分泌细胞 无特定的分泌器官 化学本质 蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等 一般是小分子物质 运输方式 随体液运输 多样、复杂 相同点 ①自身合成；②从产生部位运输到作用部位；③结合受体发挥作用；④微量、高效 同左 速记口诀突破 1． 生长素发现六步 口诀：达尔文猜尖端产，詹森证明能透过，拜尔证明分布偏，温特琼脂收集起名，郭葛提取吲哚乙酸。 解释：达尔文父子推断尖端产生某种生物活性物质；詹森用琼脂片和云母片证明该物质可透过、可下传；拜尔证明该物质在背光侧与向光侧分布不均匀导致弯曲；温特用琼脂块收集并命名“生长素”；1934年郭葛分离出吲哚乙酸。 2． 向光性三句话 口诀：感光在尖端，作用在伸长区，背光侧多长得快。 解释：感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端；生长素作用的部位是尖端下面的伸长区；单侧光使生长素在背光侧比向光侧分布得多，背光侧细胞生长快，胚芽鞘朝向光源弯曲生长。 3． 生长素来源 口诀：色氨酸变来，尖端嫩叶种子造，根尖也来一点。 解释：生长素在细胞内由色氨酸转变而成，主要在顶端分生组织、幼嫩叶片和发育中的种子等细胞生长旺盛的部位合成，根尖也能合成少量。 4． 两种运输 口诀：韧皮部里看浓度，高到低；幼嫩部位讲极性，上到下、主动运、不回头。 解释：生长素可通过韧皮部由高浓度一端运输到低浓度一端；在幼嫩部位进行极性运输，即从形态学上端向形态学下端运输，不能反向，且通过主动运输实现。 5． 植物激素概念四要素 口诀：体内合成、运到作用部位、微量、显著调节。 解释：植物激素是在植物体内一定部位合成、从合成部位运输到作用部位、对植物体生命活动产生显著调节作用的微量有机物。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 胚芽鞘弯曲生长是由尖端下部生长素产生不均匀造成的 错。生长素产生的部位是胚芽鞘尖端，弯曲生长是因为尖端下部（伸长区）生长素分布不均匀。 生长素的产生需要光照，其化学本质是蛋白质 错。生长素的产生不需要光照，其化学本质是吲哚乙酸，是一种有机物，但不是蛋白质。 温特的实验中，生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输；温特分离并鉴定出生长素的化学本质是吲哚乙酸 错。生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散；温特只是命名了生长素，并没有分离和鉴定出其化学本质，鉴定出吲哚乙酸的是郭葛。 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端下面的一段（伸长区） 错。感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，弯曲生长的部位才是尖端下面的一段（伸长区）。 去掉胚芽鞘尖端后，用含生长素的琼脂块放在切面正上方，胚芽鞘仍会向光弯曲 错。去掉尖端后胚芽鞘不再感受光刺激，即使含生长素的琼脂块在正上方，胚芽鞘也只能直立生长。 生长素的极性运输是从形态学下端向形态学上端运输 错。极性运输是从形态学上端向形态学下端运输，不能反过来运输，且通过主动运输实现（需要消耗能量）。 生长素、赤霉素等植物激素都由特定的内分泌腺分泌 错。植物激素无特定的分泌器官，由植物体一定部位的细胞合成；有特定内分泌腺的是动物激素。 考点2 生长素对植物生命活动的调节作用 必背知识梳理 1．生长素调节植物生长的两重性 生长素在高等植物体内普遍存在，是植物生长发育过程中的重要激素，对植物的许多生命活动具有广泛的调节作用。 （1）两重性的含义： 在一定的浓度范围内，萘乙酸（生长素类似物）溶液能促进洋葱生根；当超过一定浓度后，不仅不能促进生根，反而会抑制生根。生长素的这种低浓度促进植物生命活动、高浓度抑制植物生命活动的特性称为两重性。生长素只在较低浓度时才能促进生长，而超过一定浓度后（往往是较高浓度）会抑制生长。 （2）作用机理： 生长素通过与生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。 （3）作用曲线解读： ①O→B点：随生长素浓度的升高，对生长的促进作用增强；②B→D点：随生长素浓度的升高，对生长的促进作用减弱；③C点之后：随生长素浓度的升高，对生长的抑制作用增强（C点是既不促进也不抑制的临界点）。 图9 生长素的两重性：浓度适宜时促进生长，浓度过高时抑制生长 图10 生长素浓度与植物生长的关系曲线 （4）影响生长素作用效果的因素： ①不同器官：同一植物不同器官对生长素的敏感性不尽相同，敏感性大小依次为根＞芽＞茎；同一器官中，幼嫩细胞＞成熟细胞。 图11 同一植物的根、芽、茎对不同浓度生长素的反应（敏感性：根＞芽＞茎） ②不同植物：双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，即敏感性大小依次为双子叶植物＞单子叶植物。应用：使用一定浓度的生长素可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草——生长素类似物能选择性杀除双子叶植物而不伤害单子叶植物。 图12 双子叶植物与单子叶植物对生长素的敏感性比较 【深度理解】生长素的两重性在细胞水平上表现为：低浓度促进细胞的伸长生长及细胞的分裂和分化；在器官水平上表现为：导致茎的伸长、侧根形成、果实发育等。田间杂草会与农作物竞争资源，导致农作物产量和品质下降；人工除草不仅增加劳动力成本而且效率低下，而使用传统的除草剂会危害环境、威胁人体健康，因此利用生长素类似物选择性除草具有重要价值。 2．顶端优势 在植物的生长发育过程中，一般顶芽的生长速度大于侧芽的生长速度，即顶芽优先生长而侧芽受到抑制，植物表现出顶端优势。 ①原理：植物生长素从合成部位（顶芽）向下运输，大量积累在侧芽部位，导致距顶芽越近的侧芽部位生长素浓度就越高；超过一定的浓度后，就抑制侧芽的生长，从而保证了顶芽的优先生长。距离植株顶芽较远的侧芽，由于生长素浓度较低，更能充分地生长，从而形成宝塔状株型。 ②解除方法：去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动、加快生长。 ③应用：A. 解除顶端优势——棉花摘心，通过去掉棉花的顶芽解除顶端优势，促进侧枝的生长，从而增加棉花的开花和结果数量；B. 维持顶端优势——自然界的植株呈宝塔形，可以充分利用阳光。农林生产上常根据顶端优势的原理进行果树整枝修剪，使其形成一定形状的树冠。 图13 顶端优势的原理：顶芽生长素浓度低促进生长，侧芽生长素浓度高抑制生长 图14 未切除顶芽与切除顶芽后的生长状况对比 图15 植物的顶端优势示意图 3．生长素的向重力性 ①向重力性：植物的茎背离重力向上生长、根趋向重力向下生长的现象。 ②作用原理：在重力的刺激下，植物细胞近地侧生长素浓度偏高。由于根和茎对生长素的敏感性不同，根因近地侧细胞生长被抑制而表现出向下弯曲生长，茎则因近地侧细胞生长被促进而表现出向上弯曲生长的现象。 【易错提醒】根的向地性体现了两重性（近地侧高浓度生长素抑制根细胞伸长），而茎的背地性没有体现两重性——茎两侧都是促进作用，只是促进的强弱不同，导致生长快慢不同而弯曲。 ③“淀粉体-平衡石假说”： 该假说认为，植物的根和茎的平衡细胞中含有能够感受重力、由淀粉颗粒组成的淀粉体（即平衡石）。在重力的刺激下，淀粉体下沉至细胞底部，引起植物对重力信号的响应。许多科学实验证实，植物根系感受重力的部位是根冠：当根处于水平状态时，在重力作用下，根冠细胞内的一系列变化，能引起根尖伸长区下侧细胞积累较多钙离子和生长素；钙离子能增强组织细胞对生长素的敏感性，过多的生长素则抑制根下侧的细胞伸长，最终使根向下弯曲生长。 图16 生长素的向重力性：负向重力性使茎向上弯曲，正向重力性使根向下弯曲 图17 淀粉体（平衡石）感受重力的假说示意图 图18 根冠对根生长影响的实验（A组根冠完整则根正常生长；B组切除部分根冠则根向有根冠的一侧弯曲；C组用云母片阻断一侧则根向非阻断的一侧弯曲） ④向重力性是植物进化过程中长期自然选择的结果，对其充分获得营养物质和能量有重要的生物学意义。例如作物倒伏后，茎向上弯曲生长能保证植物继续正常生长发育。 4．生长素调节植物的其他生命活动 ①促进果实发育：植物的花在完成传粉和受精以后，雌蕊的子房会慢慢膨大发育成果实，这是由于在果实的发育过程中，幼嫩的种子会产生生长素，促进果实发育。如果因某种原因雌蕊没有完成授粉，果实往往不能正常发育；若人工给未授粉的雌蕊涂抹一定浓度的生长素，果实就能继续发育，产生无籽果实。无籽番茄的培育就是利用了这一原理。 ②防止落花落果：落花、落果和落叶是双子叶植物的普遍现象。一定浓度的生长素可以抑制果柄和花柄基部与植物体分离，从而防止落花落果。落花落果既与激素浓度有关，也与营养物质的供给有关——给未授粉的番茄雌蕊涂抹一定浓度的生长素，雌蕊的子房就成了营养物质的分配中心，叶片通过光合作用制造的养料会源源不断地运到子房中，促进子房壁的发育，从而避免落果。 ③促进扦插枝条生根：生长素类似物具有促进扦插枝条生根的作用，处于最适浓度时，扦插枝条的生根数最多、生长最快；浓度过高或过低均不利于扦插枝条生根。园林实践中多采用扦插带芽枝条的方法大批量繁育苗木，因为芽能产生生长素，有利于生根。 图19 摘去顶芽对植物生长影响的探究实验结果（去顶芽后加外源生长素可使生长恢复） 图20 不同浓度2,4-D对杨树扦插枝条生根的影响（体现两重性） 探究·萘乙酸溶液对洋葱生根的作用（实验探究）： 目的要求：①探究萘乙酸溶液促进洋葱生根的最适浓度；②总结萘乙酸促进洋葱生根的作用特点。萘乙酸属于人工合成的生长素类似物，其生理作用与生长素基本相同；洋葱、大蒜等植物根系发达，生根迅速，易于观察、计数和测量。 活动程序：①挑选大小相同的洋葱鳞茎若干，平均分成6组并编号；②用50 g/L萘乙酸溶液和蒸馏水配制5份系列浓度梯度（10⁻¹⁴~10⁻³ g/mL）的萘乙酸溶液；③剥除洋葱鳞茎干枯鳞片叶并剪除根须；④将各组洋葱鳞茎下端分别浸泡在不同浓度的萘乙酸溶液和蒸馏水中0.5 h；⑤将洋葱转移到盛有蒸馏水的烧杯中培养，仅让其基部接触到烧杯中的水，每两天换一次水；⑥每天定时观察各组洋葱的生根情况（统计生根数目和长度），持续观察10天；⑦以萘乙酸溶液浓度为横坐标，以洋葱生根数目或总长度为纵坐标，画出萘乙酸的作用曲线。 【实验提醒】实验结论：在一定的浓度范围内，萘乙酸溶液能促进洋葱生根；超过一定浓度后，不仅不能促进生根，反而会抑制生根。若要探究更精确的最适浓度，应在已确定的最适浓度附近缩小浓度梯度、增加组数并重复实验，同时保持温度、处理时间等无关变量一致。 速记口诀突破 1． 两重性一句话 口诀：低浓度促进，高浓度抑制；促进最强在B点，C点之后全抑制。 解释：生长素在低浓度时促进植物生命活动，高浓度时抑制植物生命活动，即两重性。曲线上O→B促进作用增强、B→D减弱、C点之后表现为抑制。 2． 敏感性排序 口诀：器官看根芽茎，根最敏感；细胞看老嫩，嫩的敏感；植物看单双，双子叶敏感。 解释：同一植物不同器官对生长素的敏感性：根＞芽＞茎；同一器官中幼嫩细胞＞成熟细胞；不同植物双子叶植物＞单子叶植物。 3． 顶端优势 口诀：顶芽产素往下压，侧芽浓度高被压；去掉顶芽侧芽醒，棉花摘心多结果。 解释：顶芽产生的生长素向下运输并大量积累在侧芽部位，使侧芽生长素浓度过高而生长受抑制；去掉顶芽后侧芽处生长素浓度降低，抑制解除，侧芽萌动加快生长，因此棉花摘心可以增产。 4． 根的向地性 口诀：近地侧素多，根敏感被抑制就向下弯；茎不敏感被促进就向上弯。 解释：重力使植物细胞近地侧生长素浓度偏高：根对生长素敏感，近地侧高浓度抑制细胞伸长，故根向下弯曲；茎不敏感，近地侧高浓度促进细胞伸长，故茎向上弯曲。根的向地性体现两重性，茎的背地性不体现两重性。 5． 无籽果实 口诀：未授粉先涂素，子房照样长，种子不登场。 解释：雌蕊未完成授粉时果实往往不能正常发育；人工给未授粉的雌蕊涂抹一定浓度的生长素，子房就能继续发育形成无籽果实，无籽番茄即利用此原理。 6． 除草剂原理 口诀：双子叶敏感低浓度就死，单子叶耐受照样活。 解释：双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，因此使用一定浓度的生长素类似物可除去单子叶农作物中的双子叶杂草。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 只有顶芽能够产生生长素，所以顶芽能优先生长而侧芽生长受抑制 错。顶芽和侧芽都可以产生生长素；顶端优势是因为顶芽产生的生长素向下运输并积累在侧芽部位，使侧芽处浓度过高而受抑制。 生长素浓度越高，对植物生长的促进作用越强 错。生长素的作用具有两重性：低浓度促进生长，超过一定浓度后促进作用减弱甚至转为抑制，高浓度时抑制作用增强。 根的向地性和茎的背地性都体现了生长素作用的两重性 错。根的向地性体现了两重性（近地侧高浓度生长素抑制根细胞伸长）；茎的背地性两侧都是促进作用，只是促进强弱不同，不体现两重性。 植物不同器官对生长素的敏感程度相同 错。同一植物不同器官对生长素的敏感性不同，依次为根＞芽＞茎；同一器官中幼嫩细胞比成熟细胞敏感。 用一定浓度的生长素类似物除草，伤害的是单子叶农作物 错。双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，用适宜浓度的生长素类似物可除去单子叶农作物中的双子叶杂草，而不伤害单子叶作物。 去除顶端优势的方法是大量喷施生长素 错。去除顶端优势的方法是去掉顶芽（如棉花摘心），使侧芽处生长素浓度降低，抑制被解除。 给未授粉的雌蕊涂抹生长素得到的无籽果实，其无籽性状可以遗传 错。用生长素处理获得的无籽番茄属于不可遗传的变异，因为遗传物质没有改变；无子西瓜则是染色体数目变异的结果，属于可遗传变异。 促进果实发育和促进果实成熟是同一回事 错。果实发育指子房膨大形成果实的过程，生长素和赤霉素有促进作用；果实成熟指果实的含糖量、口味等发生变化，乙烯有促进作用。 考点3 多种植物激素共同调节植物的生命活动 必背知识梳理 1．植物体内含有多种激素 在植物生长和发育过程中，任何一项生命活动并非仅受单一激素控制，而是受多种激素相互作用综合影响。植物激素除了生长素以外，还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 植物激素 合成部位 分布 主要作用 生长素（吲哚乙酸，IAA） 高等植物生长活跃的部位，如茎尖、胚芽鞘尖端、嫩叶和发育中的种子等 植物各种组织器官 促进生根、细胞伸长和子房发育等；广泛应用于植物移栽及无籽果实的培育 细胞分裂素（CTK） 主要是根尖（幼嫩的根尖、萌发的种子、正在发育的果实等生长旺盛的部位） 主要分布在正在进行细胞分裂的部位 促进细胞分裂和组织分化，抑制不定根、侧根的形成，延缓衰老，阻止叶绿素降解；还可诱导雄花转变为雌花，提高结果率 赤霉素（GA） 幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩组织器官 主要分布在植物生长相对旺盛的部位 促进茎的伸长、引起植株快速生长，解除休眠，促进花粉萌发；促进种子中贮藏物质的降解 乙烯（ETH） 植物体各个部位，特别在成熟的果实中较多 各器官中都存在 增强质膜透性和酶的活性，增强果实细胞的呼吸作用，促进果实中有机物的转化，从而促进果实成熟；刺激叶的脱落，抑制茎的伸长 脱落酸（ABA） 根冠、萎蔫的叶片等 将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多 抑制植物的细胞分裂和种子的萌发，促进花、果实和叶的脱落；逆境下含量急剧上升，引起气孔关闭、减少水分散失，增强抗旱能力 除了上述五大类植物激素外，植物体内还有其他天然的调节植物生长发育的物质，如油菜素甾醇类、多胺类、多肽类、茉莉酸类和水杨酸类等。 图21 乙烯催熟香蕉前后 2．植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动 （1）协同作用： 两种或多种植物激素共同作用于植物某种生理活动，效果大于其中单独一种激素作用效果的现象。例如：生长素和赤霉素促进植物节间伸长效果明显；生长素和细胞分裂素在延缓叶片衰老方面具有协同作用；乙烯促进脱落的效果可因脱落酸而得到增强。 （2）拮抗作用： 植物激素的调节效果还会表现为一种激素的效果被另一种激素所抑制的现象。例如：赤霉素和脱落酸；高浓度的生长素能够抑制侧芽的生长、形成顶端优势，而细胞分裂素能够促进侧根和侧芽的发育，因此生长素造成的植物顶端优势会被细胞分裂素解除。 作用类型 生理效应 参与的植物激素 协同 促进细胞分裂 生长素（促细胞核分裂）、细胞分裂素（促细胞质分裂）、赤霉素 协同 促进脱落 乙烯、脱落酸 协同 促进植物节间伸长（细胞伸长）、促进果实发育 生长素、赤霉素 协同 延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素 拮抗 种子萌发 赤霉素促进、脱落酸抑制 拮抗 侧芽发育 细胞分裂素促进、高浓度的生长素抑制 图22 生长素与赤霉素对植物节间伸长的协同作用 图23 高浓度生长素抑制侧芽生长，细胞分裂素促进侧芽发育为枝条 图24 脱落酸与赤霉素比例对花性别分化的影响（脱落酸较高有利于分化形成雌花，赤霉素较低有利于分化形成雄花） （3）顶端优势中生长素与细胞分裂素的共同参与： 生长素和细胞分裂素分别通过促进细胞伸长和细胞分裂调节植物的生长发育。生长素从顶芽向下运输，而细胞分裂素主要由根部合成，从根部向上运输；另外，侧芽、叶片等地上部分也合成细胞分裂素。高浓度生长素能抑制侧芽发育，但随着植物生长，顶芽合成的生长素能运到基部侧芽的量逐渐减少；随着侧芽处生长素浓度降低，对侧芽的抑制作用越来越弱，当该处细胞分裂素的促进作用大于生长素的抑制作用时，侧芽就发育起来。可见，生长素和细胞分裂素共同参与了顶端优势的形成。 （4）植物激素的作用特点： ①植物生长的各个时期，多种植物激素都有作用，只是比例不同而已，这些植物激素同时存在于植物体内，共同调节植物生长发育过程。 ②不同植物激素的浓度和比例对其生理效应也具有调节作用。例如植物组织培养中：当生长素与细胞分裂素比例处于中间某个水平时，愈伤组织只生长而不分化；当两者比例较高时，愈伤组织就分化出根；当两者比例较低时，则有利于芽的分化。 ③在植物生长发育的过程中，不同激素的调节往往表现出一定的顺序性。例如在果实发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素先起作用，随后乙烯和脱落酸含量上升，促进果实成熟与衰老。 图25 植物组织培养中生长素与细胞分裂素的比例对愈伤组织分化的影响 图26 果实发育过程中各种植物激素的动态变化 图27 某种植物果实成熟过程中激素的动态变化曲线 【核心知识】植物激素间的相互作用对植物的正常发育来说非常重要。不同植物激素之间通过协同、拮抗等方式精细调控着种子的萌发、植物的生长、不定根的形成和果实的成熟，以及植物对环境的反应等。一种植物激素可影响植物生长发育的不同阶段，而植物生长发育的同一阶段也受多种激素调节。 3．生长素促进生长的作用机制（阅读空间） 针对生长素影响植物细胞伸长的机制，先后形成了4种学说。最早出现的是膨胀度理论，该理论由于难以解释植物细胞壁的松弛，现已被扬弃。最新的一种学说是细胞骨架理论：在早期阶段，生长素首先促进细胞的呼吸作用，加快产生ATP；同时生长素还激活了细胞质中的微管蛋白成核中心与质膜上的质子泵；成核中心生成大量微管并不断延伸（该过程需要大量ATP供能），所产生的大量H⁺不断被质子泵主动运输到质膜外；随着胞内pH变为酸性，胞内原本存在的纤维素酶被激活，细胞壁松弛延展伸长。当细胞内原有的微管蛋白耗尽、需要进行基因的转录翻译以表达更多微管蛋白时，细胞的伸长便进入了第二阶段。目前，细胞骨架理论能够最为全面地解释细胞伸长过程中的各种情况。 速记口诀突破 1． 五大激素口诀 口诀：生长素促伸长，赤霉素促茎长；细胞分裂素管分裂，脱落酸管脱落，乙烯管成熟。 解释：生长素促进细胞伸长；赤霉素促进茎的伸长、解除休眠、促进花粉萌发；细胞分裂素促进细胞分裂和组织分化、延缓衰老；脱落酸抑制细胞分裂和种子萌发、促进脱落、引起气孔关闭；乙烯促进果实成熟、刺激叶脱落、抑制茎伸长。 2． 合成部位速记 口诀：生长素在茎尖嫩叶种子，细胞分裂素在根尖，赤霉素在幼芽幼根幼种子，脱落酸在根冠老叶，乙烯全身都有。 解释：生长素主要在顶端分生组织、幼嫩叶片和发育中的种子；细胞分裂素主要是根尖；赤霉素在幼芽、幼根和未成熟的种子；脱落酸在根冠、萎蔫的叶片等；乙烯在植物体各个部位，成熟果实中较多。 3． 协同与拮抗 口诀：生长素加赤霉素，伸长发育一起上；细胞分裂素配生长素，延缓衰老效果好；赤霉素对脱落酸，一个促萌一个抑。 解释：协同：生长素＋赤霉素促节间伸长和果实发育；生长素＋细胞分裂素延缓叶片衰老；乙烯＋脱落酸促进脱落。拮抗：赤霉素促进种子萌发、脱落酸抑制种子萌发；细胞分裂素促进侧芽发育、高浓度生长素抑制侧芽发育。 4． 顶端优势的激素协同 口诀：顶芽产素压侧芽，根尖产素（细胞分裂素）救侧芽；素退素进侧芽醒。 解释：生长素从顶芽向下运输抑制侧芽发育，细胞分裂素主要由根部合成向上运输促进侧芽发育；随植物生长，运到侧芽的生长素减少，当细胞分裂素的促进作用大于生长素的抑制作用时，侧芽发育起来。 5． 组织培养激素比例 口诀：中间不分化，高了长根，低了长芽。 解释：生长素与细胞分裂素比例处于中间某个水平时，愈伤组织只生长而不分化；比例较高时分化出根；比例较低时有利于芽的分化。 6． 果实成熟顺序性 口诀：先分裂素生长素赤霉素，后乙烯脱落酸；先长大后成熟。 解释：果实发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素先起促进细胞分裂与伸长的作用，随后乙烯、脱落酸含量上升，促进果实成熟与衰老，表现出一定的顺序性。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 从真菌培养基中提取到的赤霉素肯定为植物激素 错。植物激素是植物体内产生的；从真菌培养基中提取的赤霉素不属于植物激素。 细胞分裂素促进细胞伸长 错。细胞分裂素主要在根尖合成，可促进细胞分裂，使细胞数目增加；促进细胞伸长的是生长素。 乙烯在果实的生长和成熟中起抑制作用 错。乙烯能促进果实的成熟，并刺激叶的脱落、抑制茎的伸长，其在果实成熟过程中起促进作用。 生长素能促进细胞质分裂，细胞分裂素能促进细胞核分裂，二者具有协同作用 说反了。生长素能促进细胞核分裂，细胞分裂素能促进细胞质分裂，二者在促进细胞分裂方面具有协同作用。 脱落酸与细胞分裂素对种子的休眠起协同作用 错。脱落酸抑制种子萌发（促进休眠），细胞分裂素促进细胞分裂，二者对种子休眠的作用效果相反，属于拮抗作用。 生长素可通过促进乙烯的合成来促进茎段细胞伸长 错。生长素可通过促进乙烯的合成来抑制茎段细胞伸长（高浓度生长素促进乙烯合成，乙烯抑制细胞伸长）。 脱落酸是“抑制型激素”，对植物只有害处 错。脱落酸抑制细胞分裂和种子萌发、促进脱落，但在各种逆境下含量急剧上升，能引起气孔关闭、减少水分散失，增强植物的抗旱能力，对植物适应逆境有重要意义。 一种植物激素只调节植物生长发育的一个阶段 错。一种植物激素可影响植物生长发育的不同阶段，而植物生长发育的同一阶段也受多种激素共同调节。 考点4 植物激素类似物在生产上应用广泛 必背知识梳理 1．植物激素在生产上使用的局限性 植物激素调节植物生命活动的作用显著，但由于植物体内激素含量极低，难以提取，因此生产上使用的主要是人工合成的植物激素类似物，通常称作植物生长调节剂。植物激素在生产上直接使用存在以下困难：①植物激素本身含量很低，提取难度大；②容易被酶降解和发生光氧化导致分解破坏；③有些植物激素（如乙烯）以气体形式存在，极易扩散，很难在田间利用。 【核心知识】植物生长调节剂：①概念——人工合成与天然植物激素作用相似的化合物；②优点——具有与天然植物激素相似的生理作用效果（结构与植物激素类似但不完全相同）、原料来源丰富、生产过程简单可大量生产、克服了天然植物激素在应用中的各种局限性（不像植物体内的激素那样易受氧化酶破坏，因而效果稳定）。 2．植物生长调节剂的分类与代表 类别 种类 代表 功能与应用 植物生长促进剂 生长素类 2,4-D、α-萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA） 促进插条生根、促进果实发育（培育无籽番茄）；杀除双子叶杂草 植物生长促进剂 赤霉素类 GA₃ 使大麦种子无需发芽就可产生α-淀粉酶 植物生长促进剂 细胞分裂素类 6-BA、膨大剂 膨大剂：促进细胞分裂、增加细胞的数量 植物生长促进剂 乙烯类 乙烯利 加快水果成熟（农业生产中为使果实同步成熟，常用乙烯利催熟水果） 植物生长抑制剂 — 三碘苯甲酸、整形素、青鲜素（抑芽丹）等 青鲜素可延长马铃薯、大蒜、洋葱的储藏期；三碘苯甲酸又称抗生长素，能阻碍生长素的极性运输，使植株变矮、分枝增多、结荚率提高 植物生长延缓剂 — 矮壮素、丁酰肼、助壮素、吡啶醇、多效唑等 抑制赤霉素合成，抑制茎尖伸长区细胞伸长，使节间缩短达到矮化效果，一般不影响叶、花和果实的形成；用于培养壮苗、防倒伏 植物生长促进剂能促进细胞分裂和伸长，促进营养器官的生长和生殖器官的发育。极少量的植物生长促进剂就具有调节植物生长的作用，一旦用量稍多，则会严重影响植物的生命活动，甚至导致植物死亡。 3．植物生长调节剂的作用及施用注意事项 （1）作用：①提高作物产量、改善产品品质等，如延长或终止种子、芽及块茎的休眠，调节花的雌雄比例，促进或阻止开花，诱导或控制果实脱落，控制植株高度、形状等；②减轻人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。 （2）施用时注意事项：①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；②影响施用效果的因素有施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。 【易错提醒】近年来，有一些地区的瓜农因使用植物生长调节剂（如膨大剂）不当而蒙受损失，如过多使用膨大剂造成西瓜破裂。植物生长调节剂已广泛应用于农林生产实践中，适时适量地使用能获得巨大的社会效益和经济效益，但必须科学使用。 4．除草剂 人工合成2,4-D始于20世纪40年代，它具有生长素的类似功能，可用作植物生长调节剂。在10 mg/L的浓度下，2,4-D像生长素一样促进植物生长；如果把浓度升高到500~1000 mg/L，能够导致一些双子叶植物叶片卷缩、茎部肿胀、叶片逐渐发黄，最后死亡。其原因是过量的2,4-D被植物吸收后，引起形成层细胞过度分裂和伸长，组织因过度生长呈畸形，从而阻碍物质运输，造成植物死亡。后来，2,4-D被用于田间除草，成为最早应用的有机类选择性除草剂。 凡是能使植物全部或选择性地发生枯死，用以消灭或抑制植物生长的物质均有可能用作除草剂。1971年人工合成的草甘膦，具有高效、广谱等特点，是有机磷除草剂的重大突破。截至1980年，世界除草剂年销售额已超过杀虫剂而跃居农药销售第一位。 5．无子西瓜与无子番茄的比较 比较项目 无子西瓜 无子番茄 培育方法 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得四倍体，再与二倍体杂交 在授粉前用生长素类似物涂抹未授粉的雌蕊柱头 原理 染色体数目变异 生长素促进果实发育 是否可遗传 可遗传变异 不可遗传变异 【核心知识】很多果蔬中的种子在一定程度上会影响食用口感，如番茄、黄瓜等。在授粉前，用生长素类似物涂抹未授粉的雌蕊柱头能促进子房发育成果实，可以培育出无籽番茄、无籽黄瓜等。此外，生长素类似物还可用于花菜保鲜——在花菜采收前3~5天喷洒生长素类似物，其冷藏期至少比未经处理的花菜延长3倍且不脱叶，同样方法也可防止卷心菜和大白菜等脱帮现象，延长市场供应期。 图28 植物生长抑制剂（青鲜素）示例 速记口诀突破 1． 为什么要用类似物 口诀：含量低难提取，酶降解光氧化，气体易散难利用——所以用人工合成的。 解释：植物激素含量极低、提取难度大；容易被酶降解、光氧化而破坏；乙烯等以气体形式存在、极易扩散，很难在田间利用。因此生产上主要使用人工合成的植物生长调节剂。 2． 类似物四优点 口诀：效果像、原料多、生产易、不怕酶。 解释：植物生长调节剂具有与天然植物激素相似的生理作用效果、原料来源丰富、生产过程简单可大量生产、克服了天然植物激素易被氧化酶破坏等局限性（效果稳定）。 3． 三类调节剂 口诀：促进剂促生长，抑制剂抑顶端，延缓剂抑赤霉素、矮化防倒伏。 解释：植物生长促进剂促进细胞分裂和伸长（生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯类）；植物生长抑制剂抑制顶端分生组织生长（三碘苯甲酸、青鲜素等）；植物生长延缓剂抑制赤霉素合成，使节间缩短达到矮化效果（矮壮素、多效唑等）。 4． 无子番茄与无子西瓜 口诀：番茄抹素不遗传，西瓜多倍才遗传。 解释：无子番茄是用生长素类似物涂抹未授粉的雌蕊培育的，原理是生长素促进果实发育，属于不可遗传变异；无子西瓜是多倍体育种（染色体数目变异）的结果，属于可遗传变异。 5． 2,4-D两个浓度 口诀：十毫克促生长，五百到一千灭双子叶。 解释：10 mg/L的2,4-D像生长素一样促进植物生长；500~1000 mg/L时可导致双子叶植物叶片卷缩、茎部肿胀而死亡，因此可用于田间除草。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 无子番茄与无子西瓜的变异都可以遗传给后代 错。无子番茄是用生长素类似物处理未授粉的雌蕊获得的，遗传物质未改变，属于不可遗传变异；无子西瓜是多倍体育种的结果，属于可遗传变异。 植物生长调节剂就是植物激素 错。植物激素是植物体内产生的；植物生长调节剂是人工合成的、与天然植物激素作用相似的化合物。 植物生长调节剂的用量越多效果越好 错。植物生长促进剂极少量的就有调节作用，一旦用量稍多则会严重影响植物的生命活动，甚至导致植物死亡（如膨大剂使用过多造成西瓜破裂）。施用时应综合考虑浓度、时间、部位及植物的生理状态和气候条件。 植物生长延缓剂能使植株矮化，也会使叶、花和果实变小 错。植物生长延缓剂通过抑制赤霉素合成，抑制茎尖伸长区细胞伸长，使节间缩短而达到矮化效果，一般不影响叶、花和果实的形成。 除草剂只能利用生长素类似物，如2,4-D 错。除草剂种类很多：2,4-D是最早应用的有机类选择性除草剂，1971年人工合成的草甘膦具有高效、广谱等特点，是有机磷除草剂的重大突破；人们还根据不同植物的生理生化机制生产了更多类型的除草剂。 用高浓度2,4-D除草的原理是促进杂草生长 不准确。高浓度2,4-D被双子叶植物吸收后，引起形成层细胞过度分裂和伸长，组织因过度生长呈畸形，从而阻碍物质运输，造成植物死亡。 用乙烯利催熟的香蕉对人体有害，不能食用 不准确。乙烯利是国际通用的水果催熟方法，已有上百年历史；乙烯利在弱碱性条件下释放乙烯，乙烯是植物体内天然存在的激素，催熟后的果实可以食用，但不同水果对乙烯利的敏感度不同，应规范使用。 考点5 环境因素参与植物生命活动的调节 必背知识梳理 1．重力参与植物生命活动的调节 播入土壤中的种子，在土壤中的位置都是随机的，或平躺，或倒置，但它们的幼芽总是向上拱出地面得到阳光和空气，而根则总是扎入土壤中吸收水分和养料。在无重力作用的太空中，将植物幼苗横放，茎和根总是水平生长，不会弯曲。 向重力性：植物的茎背离重力向上生长、根趋向重力向下生长的现象。其作用原理是：在重力的刺激下，植物细胞近地侧生长素浓度偏高；由于根和茎对生长素的敏感性不同，根因近地侧细胞生长被抑制而表现出向下弯曲生长，茎则因近地侧细胞生长被促进而表现出向上弯曲生长的现象。 【实验提醒】“淀粉体-平衡石假说”认为，植物的根和茎的平衡细胞中含有能够感受重力、由淀粉颗粒组成的淀粉体（即平衡石）；在重力的刺激下，淀粉体下沉至细胞底部，引起植物对重力信号的响应。探究根冠对根生长影响的实验（A组根冠完整——根正常生长；B组切除部分根冠——根向有根冠的一侧弯曲；C组用云母片阻断一侧——根向非阻断的一侧弯曲）说明根冠能产生某种物质，向下运输抑制根的伸长生长。 图29 种子萌发：幼芽向上拱出地面，根扎入土壤 图30 根向水生长（水分也能调节根的生长方向） 2．光参与植物生命活动的调节 在影响植物生命活动的各种因素中，光是重要因素。光不仅作为光合作用的能量来源，而且还作为一种环境信号调节植物的基因表达、酶的活性以及代谢的各个环节，使植物更好地适应外界环境。 （1）光敏色素的发现历程： ①1937年，美国科学家弗林特和麦卡利斯特报告了莴苣种子发芽实验：波长520~700 nm的光照（包括黄色、橙色和红色）能促进莴苣种子的萌发，在此范围内波长越长促进效果越明显，但促进发芽的光照临界波长约为670 nm，超过760 nm（接近红外光）的光照则明显抑制莴苣种子的萌发。 ②1952年，美国科学家博思威克等用大型光谱仪将白光分解成单色光处理莴苣种子，用红光（R）和远红光（IR）交替照射：黑暗条件下发芽率仅8.5%，红光照射后达98%，红光后再照远红光降为54%，再次照红光又升至100%——说明红光促进萌发、远红光逆转红光的效果。 ③1959年，美国科学家巴特勒等利用双波长分光光度计测定黄化玉米幼苗对不同光质的吸收情况，发现玉米幼苗提取液经红光照射后其红光区域吸收少而远红光区域吸收增加，反之照射远红光后红光区域吸收增加，红光和远红光交替照射后这种吸收光谱可以多次可逆地变化。 光照处理 发芽率（%） 黑暗 8.5 R（红光） 98 R+IR（红光+远红光） 54 R+IR+R 100 R+IR+R+IR 43 R+IR+R+IR+R 99 R+IR+R+IR+R+IR 54 R+IR+R+IR+R+IR+R 98 由上表可见：红光（R）促进莴苣种子萌发，远红光（IR）可逆转红光的作用，红光与远红光交替照射时发芽率随之反复变化。 图31 红光与远红光交替照射下莴苣种子的萌发情况 图32 不同波长光照对莴苣种子萌发的作用 图33 黄化玉米幼苗提取液对红光和远红光的可逆响应 【核心知识】光敏色素：科学家从植物体内提取到了吸收红光和远红光的色素分子，将这种吸收红光和远红光并能发生可逆转化的光受体命名为光敏色素。光敏色素是发现最早、研究最为深入的一种光受体，普遍分布在植物体的各个器官中（分生组织的细胞内比较丰富），是一种易溶于水的浅蓝色色素蛋白，有两种可以相互转化的结构形式。目前已经知道，种子萌发、叶和茎的伸长、气孔的分化、叶绿体和叶片的运动等生命活动都受光敏色素调节。感光原理：光→光敏色素→信号转导→基因选择性表达→相应的生理学效应。 （2）光周期与植物开花： 光周期是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化，许多植物的开花受光周期控制。根据植物开花对光周期的反应不同，一般将植物分为三类： 类型 开花要求 举例 长日照植物 需要长于某一临界日长的日照时间才能开花 洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、菠菜、冬小麦等（多在春天开花） 短日照植物 需要短于某一临界日长的日照时间才能开花 水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等（多在秋天开花） 日中性植物 开花结果与日照时间的长短没有明显关系 番茄、番薯、玉米、黄瓜、四季豆、蒲公英等 值得注意的是，连续黑暗时间决定植物开花：短日植物必须在长于一定时间的黑暗下才会开花，夜间只要有一个短时间的闪光就不能开花；长日植物只有黑暗时间短于一定长度时才会开花，但若用短暂的闪光打断黑暗，植物便能够开花。 认识光周期对植物的影响具有重要的意义。当从一个地区引种某一植物到另一地区时，需要考虑季节等因素对植物开花的影响，我国“南麻北种”的增产经验是一个典型的例证，即通过南种北引，延长营养生长期，推迟生殖生长，促进营养器官生长发育，使作物优质高产。 图34 菊花感受光的部位的探究实验（甲：全株长日照不开花；乙：全株短日照开花；丙：叶短日照、顶端长日照开花；丁：叶长日照、顶端短日照不开花） 【深度理解】光对植物影响的其他实例：①韭黄——利用黑暗条件下叶绿素不能合成的原理培育形成。②紫外光能抑制植物的生长，因此在农业生产中，人们利用浅蓝色薄膜能够透过紫外光的原理，达到抑制秧苗过快生长、使植株健壮的目的。③高山上的植物往往比平原植物矮小，也是因为高山空气稀薄、受到紫外线辐射强的缘故。 3．温度参与植物生命活动的调节 温度是各种植物生存的重要条件。即使其他环境条件适宜，如果没有适宜的温度条件，植物也难以生存。季节变化、昼夜转换以及纬度和海拔等造成的温差，均会影响植物的生命活动。 （1）温度变化引起器官两侧不均匀生长： 对于郁金香而言，通常在白天温度升高时，适于花瓣的内侧生长而外侧生长很少，花朵开放；夜晚温度降低时，花瓣外侧生长超过内侧而使花朵闭合。这样，随每天内外侧的昼夜生长，花朵逐渐增大并表现出昼开夜合现象。 （2）春化作用： 牡丹的种子若在秋季播种，则第二年春天发芽；若春季播种，当年只能生根而不能分化出地上芽。冬小麦必须在0~2 ℃环境中经历5~8天以上才能开花。上述现象的原因是牡丹、冬小麦等植物在种子萌发期间必须经受一段时间的低温作用，才能发芽或开花。这种需经过低温诱导植物才能开花的现象叫春化作用。 （3）春化作用的应用： 萌发的作物种子经过人为的低温处理，可以提早开花、成熟。我国农民创造的“闷麦法”很早就用于春天补种冬小麦；在冬小麦的育种过程中，进行人工春化处理，可以在一年内培育多代冬小麦，加速育种进程。一定时间的低温可通过影响酶的活性和基因的表达，进而影响植物的生长发育。 【核心知识】植物的生长发育过程，不仅受自身基因表达控制，而且受光照、温度、重力等外界环境因素影响。另外，水分、无机盐、土壤有机质等也能对植物的生长发育进行调节。植物的生长发育是植物生命活动与外界环境因素相互作用的结果。 4．光敏色素与光合色素的区别 比较项目 光敏色素 光合色素 本质 色素-蛋白质复合体 叶绿素和类胡萝卜素（不是蛋白质） 功能 光受体，接受光信号，最终影响特定基因的表达，调节植物的生长发育 吸收、传递、转化光能 分布 植物的各个器官，尤其是分生组织 主要分布在叶肉细胞（叶绿体的类囊体薄膜上） 图35 过多使用膨大剂造成西瓜破裂 速记口诀突破 1． 重力调节 口诀：淀粉体下沉当平衡石，近地侧素多；根敏感向下弯，茎不敏感向上弯。 解释：根和茎的平衡细胞中的淀粉体（平衡石）在重力作用下下沉至细胞底部，引起对重力信号的响应；重力使近地侧生长素浓度偏高，根敏感、近地侧高浓度抑制细胞伸长故向下弯曲，茎不敏感、近地侧高浓度促进细胞伸长故向上弯曲。 2． 光敏色素三发现 口诀：弗林特看波长，博思威克红远红交替，巴特勒看可逆吸收。 解释：1937年弗林特发现不同波长光对莴苣种子萌发的不同作用；1952年博思威克用红光与远红光交替照射莴苣种子；1959年巴特勒发现黄化玉米幼苗提取液对红光和远红光吸收可多次可逆变化。三者共同推动光敏色素的发现。 3． 光敏色素性质 口诀：色素蛋白复合体，浅蓝易溶两种型，各器官都有、分生区最多。 解释：光敏色素是一种易溶于水的浅蓝色色素蛋白（色素-蛋白质复合体），有两种可以相互转化的结构形式，普遍分布在植物体的各个器官中，分生组织的细胞内比较丰富。 4． 光周期三类植物 口诀：长日照春天开（洋葱小麦胡萝卜），短日照秋天开（水稻棉花大豆菊），日中性随便开（番茄玉米黄瓜）。 解释：长日照植物需长于某一临界日长的日照才能开花（洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、菠菜、冬小麦等）；短日照植物需短于某一临界日长（水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等）；日中性植物开花与日照长短无明显关系（番茄、番薯、玉米、黄瓜等）。 5． 春化作用 口诀：低温催开花，冬小麦要零到二度五到八天；闷麦法补种，人工春化加速育种。 解释：春化作用是指需经过低温诱导植物才能开花的现象，如冬小麦必须在0~2 ℃环境中经历5~8天以上才能开花；我国农民创造的“闷麦法”用于春天补种冬小麦，人工春化处理可在一年内培育多代冬小麦。 6． 光敏色素与光合色素 口诀：光敏色素管信号，色素蛋白各器官；光合色素管能量，叶绿素类胡萝卜在叶肉。 解释：光敏色素是色素-蛋白质复合体，作为光受体接受光信号、调节基因表达，分布在植物各个器官尤其是分生组织；光合色素是叶绿素和类胡萝卜素，功能是吸收、传递、转化光能，主要分布在叶肉细胞中。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 植物生长调节剂是分子结构和生理效应都与植物激素类似的物质 不全面。植物生长调节剂按分子结构可分为两类：一类是分子结构和生理效应与植物激素类似；另一类是分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应。 光敏色素是一类蛋白质，只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，是植物体内唯一感受光照的受体 错。光敏色素是色素-蛋白质复合体，分布在植物的各个部位（分生组织的细胞内比较丰富）；植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体（隐花色素/蓝光受体）以及UV-A、UV-B受体。 能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等 错。能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性，顶端优势的产生与重力无关，而与生长素的运输和分布有关。 那些需要光才能萌发的种子，是因为光照为种子萌发提供了能量 错。许多种子萌发时是没有叶绿素的，不能进行光合作用；光对这类种子是作为信号（通过光敏色素）起作用，而不是提供能量。 只要给予短日照，短日照植物就一定能开花 不准确。决定植物开花的实际上是连续黑暗时间的长短：短日植物必须在长于一定时间的黑暗下才会开花，若夜间有短时间的闪光打断黑暗就不能开花。 光敏色素和光合色素都能吸收光能用于光合作用 错。光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）吸收、传递、转化光能用于光合作用；光敏色素是光受体，接受光信号，通过信号转导影响特定基因的表达，从而调节植物的生长发育。 温度只通过影响酶的活性来调节植物的新陈代谢 不全面。温度除了通过影响酶的活性来调节植物的新陈代谢外，还能够作为信号调节植物发芽或开花（如春化作用），并通过影响基因的表达来影响植物的生长发育。 牡丹种子春季播种也能在当年开花 错。牡丹种子若在春季播种，当年只能生根而不能分化出地上芽；牡丹种子需在秋季播种，经历一段时间的低温作用（春化作用），第二年春天才能发芽。 / 学科网（北京）股份有限公司 $