備課素材：生長素與細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂差異+ 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

生長素與細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂差異2020版高中生物學(xué)選擇性必修一說，生長素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，而細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂：那么，如何理解生長素的細(xì)胞分裂在促進(jìn)植物生長方面的作用？《植物生理學(xué)》（潘瑞熾主編）可知，生長素的生理作用是多方面的，能促進(jìn)細(xì)胞分裂，維管束分化，莖伸長，葉片擴(kuò)大，頂端優(yōu)勢，種子發(fā)芽，側(cè)根和不定根形成，乙烯產(chǎn)生等。由此可知，作用的第一條就是促進(jìn)細(xì)胞分裂。另外，也指出了植物激素在細(xì)胞分裂過程中起著重要作用，在煙草細(xì)胞培養(yǎng)中，生長素和細(xì)胞分裂素刺激G1細(xì)胞周期蛋白的積累，支持進(jìn)入新的細(xì)胞周期。生長素能夠促進(jìn)細(xì)胞分裂，然而，生長素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞的延長，而不是分裂。它通過與受體結(jié)合，通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)細(xì)胞壁酸化，從而促進(jìn)細(xì)胞的伸長。相比之下，細(xì)胞分裂素的主要功能是引起細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)芽的形成和促進(jìn)芽的生長。在細(xì)胞分裂方面，生長素和細(xì)胞分裂素表現(xiàn)出協(xié)同作用，即兩者共同作用以促進(jìn)細(xì)胞的完整分裂過程?。2010年，蘭州大學(xué)發(fā)表《生長素和細(xì)胞分裂素對擬南芥主根細(xì)胞分裂和伸長的影響》，擬南芥主根是研究細(xì)胞分裂和細(xì)胞生長的理想材料，而植物激素，特別是生長素和細(xì)胞分裂素都參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂、伸長和分化，關(guān)于生長素調(diào)控細(xì)胞的分裂、伸長方面的研究，為了進(jìn)一步探討生長素對細(xì)胞的分裂和伸長的調(diào)控機(jī)制，以擬南芥的主根為實(shí)驗(yàn)材料，通過外源施加不同濃度的IAA、NAA、2,4-D，分析比較各種處理下的主根根長及各個(gè)分區(qū)的變化，結(jié)果表明：雖然外源施加生長素都可以抑制擬南芥主根生長，但三種生長素對主根的抑制效應(yīng)可分為兩類：IAA、NAA主要影響了伸長區(qū)的細(xì)胞伸長，2,4-D主要影響了分生區(qū)的細(xì)胞分裂。據(jù)最新的研究資料表明，生長素和細(xì)胞分裂素形成的激素調(diào)控網(wǎng)絡(luò)是目前研究最為透徹的內(nèi)源調(diào)節(jié)系統(tǒng)之一。最近的研究還表明，這兩種激素之間存在復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。通常，生長素和細(xì)胞分裂素可以通過拮抗作用平衡分生細(xì)胞的增殖和分化，從而維持根系和地上部頂端分生組織的活性。盡管關(guān)于植物體內(nèi)生長素和細(xì)胞分裂素的感知和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制已基本明確，但是目前尚不清楚植物如何整合這兩種信號(hào)級(jí)聯(lián)并介導(dǎo)植物器官發(fā)育?？傊瑳]有找到人教版教材所說的“生長素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，而細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂”，但可以確定的是生長素能影響細(xì)胞分裂，和細(xì)胞分裂素會(huì)共同調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂。特別是在組培中，生長素促進(jìn)細(xì)胞分裂和分化的作用尤為明顯。當(dāng)其與不同激素組合應(yīng)用時(shí)，可達(dá)不同預(yù)期效果。細(xì)胞分裂素可促進(jìn)細(xì)胞增殖，配合生長素使細(xì)胞繼續(xù)增大。例、研究發(fā)現(xiàn)，生長素和細(xì)胞分裂素都具有促進(jìn)細(xì)胞分裂的效應(yīng)，生長素只促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，與細(xì)胞質(zhì)無關(guān)，而細(xì)胞分裂素主要是對細(xì)胞質(zhì)的分裂起作用。為研究生長素和細(xì)胞分裂素對植物頂端優(yōu)勢的影響，取若干生長狀態(tài)相似且良好的某植物幼苗進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析錯(cuò)誤（

）A.甲、乙、丙三組能夠說明內(nèi)源生長素能維持植物的頂端優(yōu)勢B.丙、丁兩組不能說明生長素由莖尖向側(cè)芽的運(yùn)輸為極性運(yùn)輸C.戊組細(xì)胞分裂素解除頂端優(yōu)勢的原因是其影響了生長素在側(cè)芽處的積累D.生長素與細(xì)胞分裂素在調(diào)控植物頂端優(yōu)勢上表現(xiàn)為拮抗作用關(guān)系解析：植物的頂端優(yōu)勢是指頂端產(chǎn)生較多的生長素，向下運(yùn)輸，導(dǎo)致側(cè)芽處的生長素濃度升高，這種高濃度的生長素抑制了側(cè)芽的生長。本實(shí)驗(yàn)中甲組為空白對照組，可知側(cè)芽生長受抑制，乙組去除莖尖后側(cè)枝萌發(fā)，丙組去除莖尖再用生長素處理切口，則側(cè)芽生長又被抑制，故甲、乙、丙三組能夠說明內(nèi)源生長素能維持植物的頂端優(yōu)勢，A正確；丙、丁兩組不能說明生長素由莖尖向側(cè)芽的運(yùn)輸為極性運(yùn)輸，B正確；結(jié)合本題細(xì)胞分裂素解除頂端優(yōu)勢更有可能是二者協(xié)同作用促進(jìn)了側(cè)芽的細(xì)胞分裂而表現(xiàn)出同步生長現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；比較乙、戊兩組可知：高濃度的生長素