高中生物 · 植物生命活动调节:生长素与其他激素
生长素发现
向光性实验
两重性
低促高抑、顶端优势
其他激素
赤霉/细胞分裂/脱落酸/乙烯
应用
催熟、除草、增产
开场场景:窗台的花总朝窗外歪着长。它没有眼睛没有肌肉,怎么“知道”光在哪边?达尔文父子用胚芽鞘做实验,一步步揪出幕后推手——生长素。
义是什么:化学信号在指挥生长
大白话:植物没有神经系统,靠微量的植物激素在体内传递信号。生长素最典型:单侧光下它往背光侧“搬家”,背光侧长得快,茎就弯向光源。
两重性是关键:不是浓度越高越好。适宜浓度帮着长,太浓反而抑制——顶端优势就是顶芽把生长素往下堆,把侧芽“压住”。
路怎么想到的:向光性实验链条
达尔文→詹森→拜尔→温特:达尔文推测胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面传递“影响”;温特把这种影响命名为生长素。记结论:感光部位在尖端,弯曲部位在尖端下面一段。
应用判断:除草剂(高浓度生长素类似物)抑制甚至杀死双子叶杂草;乙烯利催熟香蕉;赤霉素让芦苇增高、啤酒生产糖化。
核心过程:三道例题
用途与案例
农业:2,4-D 除草剂
双子叶杂草对生长素类似物更敏感,高浓度 2,4-D 把它们抑制杀死,却不怎么伤单子叶的禾本科作物。
生活:香蕉催熟
商家把青香蕉摘下运输,卖前用乙烯利处理催黄——既耐运输又到货架金黄。
展往哪儿长
初中:知道植物向光生长。高中:本章讲激素调节;下一章转向动物更复杂的神经—体液—免疫调节。大学:植物生理学研究激素信号转导、光受体。
拓展:植物的生长发育不是由单一激素决定,而是多种激素相互协调、共同调节;在根本上仍是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
别把“两重性”和“促进”混:向光性只体现背光侧“长得更快”,两边都是促进,不能说明两重性;顶端优势、根的向地性才能体现低促高抑。另外生长素的化学本质是吲哚乙酸,不要说成蛋白质。
练习
基础:植物向光弯曲生长时,生长素在哪一侧分布较多?
查看解答
背光侧分布较多,背光侧细胞伸长快,茎弯向光源。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
进阶:顶端优势现象说明生长素的作用有什么特点?
查看解答
体现生长素作用的两重性:低浓度(顶芽)促进生长,高浓度(侧芽积累)抑制生长。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
思考:乙烯的主要作用是什么?生产上如何利用?
查看解答
乙烯促进果实成熟;生产上用乙烯利催熟果实(如香蕉、番茄),便于储运和上市。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
证教材级补充:生长素的两重性与根的向地性
根为什么向地、茎为什么背地:横放植株,重力使生长素在近地侧分布多。根对生长素敏感,近地侧高浓度被抑制、远地侧长得快→根向地弯曲;茎不敏感,近地侧长得更快→茎背地(向上)生长。同一重力刺激,因器官敏感度不同而方向相反。
拓展例题:茎的向光性能说明生长素作用具有两重性吗?
不能。向光性中背光侧和向光侧都在被促进,只是背光侧促进更强;没有出现“抑制”,所以不体现两重性。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
① 生长素:尖端产生、极性运输;单侧光下背光侧多,茎弯向光源。
② 两重性:低促高抑;根最敏感、茎最不敏感;顶端优势是其体现。
③ 赤霉素促伸长、细胞分裂素促分裂、脱落酸抑生长促休眠、乙烯催熟。
- 用自己的话讲:把窗台花向光歪长的全过程,用“生长素搬家”讲给别人听。
- 举个反例:为什么向光性不算两重性、顶端优势才算?因为前者没有抑制。
- 哪里还卡壳:感光部位vs弯曲部位、五种激素功能——哪句要翻书就圈哪里。