生长素的两重性

关于植物生长素作用两重性的多角度解析摘要：生长素作用的两重性是教学中的重点难点，学生对该概念容易出现一些误解，本文从多角度解析生长素浓度的两重性，以期加深理解，突破难点。

关键词：生长素；两重性生长素是植物生长过程中的重要激素，它的作用相对于其他激素而言，显得尤为重要，主要表现在生长素作用的两重性方面。

生长素作用的两重性指的是：一般情况下，一定低浓度促进生长，一定高浓度抑制生长。

具体表现在：生长素既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能保花保果也能疏花疏果。

而且，对于同一种植物，同样浓度的生长素对不同的器官也有不同的作用。

在实际工作中，我们常用生长素类似物处理植物，例如，促进扦插枝条生根，形成无籽果实，保花保果或疏花疏果，或用生长素类似物除草，这些均需要了解生长素作用的两重性，否则，不仅达不到预期的效果，而且会适得其反，造成严重损失。

因而，有必要对其作用的两重性加以全面理解。

一、对生长素“促进”和“抑制”作用的解析关于生长素的促进和抑制作用，存在着许多误解，有必要再次作出解析。

通常抑制不等于不生长了，而是生长速度变慢，只有抑制作用达到一定程度时，才会停止生长；促进是指生长速度变快；既不促进也不抑制，也不等于不生长了，而是既没有加快也没有变慢，以一定的速度生长。

这里可以借用物理的加速度来加以理解：促进是加速度为正值，抑制是加速度为负值，既没有促进也不抑制时加速度为零，而加速度为零时，物体不运动或匀速运动，对于植物而言，就是以一定的速度生长。

我们可以用图示（图一）来具体说明：a~c段对于芽来说就是一定低浓度范围，c点以后的生长素浓度范围就是一定高浓度；a点对应的浓度比较低，对生长的促进作用不明显，在a~b之间的浓度促进作用明显，b点对应的生长素浓度的促进作用最大，叫做最适生长素浓度；c点对应的浓度既不促进生长也不抑制生长，并不是不生长了，而是以一定的速度生长；d 点以后的浓度范围就在一定“高浓度”范围内，具有抑制生长的作用，浓度过高时甚至可以杀死植物。

能体现生长素两重性的是（）
A、茎的背地性
B、植物的向光性
C、根的向地性
D、生长素处理插条促进生根
考点：生长素的作用以及作用的两重性
专题：
分析：生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，主要表现为：既能促进生长，也能抑制生长；既可以疏花蔬果，也可以防止落花落果；既能促进生根，也能抑制生根．
能够体现生长素两重性的实例有：顶端优势、根的向地性、根的背光性等．
解答：解：A、茎的背地性中近地侧和远地侧均为促进作用，A错误；
B、植物的向光性向光侧和背光侧均为促进作用，B错误；
C、根的向地性中，近地侧为抑制作用，远地侧为促进作用，C正确；
D、生长素处理插条促进生根均为促进作用，D错误．
故选：C．
点评：本题考查了生长素生理作用的相关知识，意在考查考生对生长素两重性的识记和理解，难度适中．生长素的两重性与生长素的浓度、植物器官的种类以及细胞的年龄等有关；考生应能够识记体现两重性的相关实例．。

第2节生长素的生理作用知识点一生长素的生理作用及其特点生长素可以促进生长，生长素在促进生长时具有两重性。

两重性是指“低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长”。

这里所说的“低浓度”和“高浓度”是相对于“最适浓度”而言的。

所谓最适浓度是指对植物某器官生长促进最明显时的浓度。

当低于最适浓度时，随生长素浓度升高，对植物生长的促进作用加强，而高于最适浓度后，对植物生长的促进作用逐渐下降，直到抑制植物生长甚至杀死植物。

在此应把握以下几点：(1)低浓度的促进作用，如促进茎叶生长；促进扦插枝条生根；促进果实发育，防止脱落等。

(2)高浓度抑制生长，如顶端优势、2,4－D的除草作用。

(3)相同浓度的生长素，对不同器官的生理效应不同(如图)。

【要点剖析】生长素的作用——两重性(1)生长素能够促进植物生长。

生长素促进生长，是通过促进细胞伸长来实现的。

之所以能促进细胞伸长，一方面是因为生长素能诱导细胞壁酸化，使细胞壁松弛，可塑性增加；另一方面是因为生长素促进细胞中RNA 和蛋白质的合成，从而促进原生质增多和新的细胞壁物质形成。

(2)生长素的作用和浓度的关系十分密切。

首先应明确，每一种器官都有一个促进生长的最适宜的生长素浓度，在适宜浓度范围内，随着浓度的增大，对生长的促进作用逐渐增强；超过最适浓度后，再加大生长素的浓度，对生长的促进作用逐渐减弱；当生长素浓度增大到一定的临界线后，再继续增大则会对生长起抑制作用。

此即生长素作用的两重性：一般来说，生长素只有在低浓度时才会促进生长，高浓度时则会抑制生长，这种作用的两重性，突出地反映了它是一种起调节作用的物质。

其次要明确，不同的器官促进生长所需的最适生长素浓度不同，同一生长素浓度对不同器官有不同的作用。

这就是为什么茎的顶端分生组织产生的生长素分布到下部，既能促进茎的生长，又能抑制侧芽的发育，使植物表现出顶端优势现象的原因。

知识点二生长素类似物及其应用科学家通过多年的研究和实践，发现了一些人工合成的化学物质，具有生长素(IAA)相似的生理效应，称为生长素类似物，如α－萘乙酸(NAA)、2,4－D等，这些生长素类似物在实践中主要应用于以下几个方面：(1)促进扦插的枝条生根①用一定浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学下端，上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。

生长素的两重性剖析作者：闵钊来源：《教育周报·教研版》2021年第47期在課本教材上关于生长素的两重性这样简单描述：既能促进生长，也能抑制生长;既能促进发芽，也能抑制发芽;既能防止落花落果，也能疏花疏果。

在老师讲解的时候很多时候会进行具体讲解：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。

但是学生对同一个器官的时候比较好理解，在曲线图上也可以清晰的进行辨认，但是对于不同器官的曲线坐标图是，容易混淆。

我们先从最低层次来进行分析，对于同一个器官，比如说根部，生长素浓度及作用曲线如下图：AB段：一段单调增、BC段：一段单调减。

CD段：一段单调减，但是我们不能这样来文字书写，应该用生物学的术语来进行解释：AB段：随生长素浓度的增加，对于该部位的促进作用在增强。

BC段：随生长素浓度的增加，对于该部位的促进作用在减弱。

CD段：随生长素浓度的增加，对于该部位的抑制作用在增强那么，这样描述起来就有两个关键点不容忽视：B点：该点对应的生长素浓度为该部位的最适浓度。

C点：该点对应的生长素浓度为该部位的无效应浓度。

每一个生长素的浓度与作用曲线来说，总体趋势都是一样的，只是最适浓度和无效应浓度不同，所以植物的不同器官或不同的植物，他们的曲线有所不同。

比如根、芽、茎的曲线如下图：总体趋势是一样的，只是对应的最适浓度和无效应浓度有所不同，比如根的最适浓度是B，浓度为10-10mol/L，芽的最适浓度是B‘，浓度为10-8mol/L，茎的最适浓度是B“，浓度为10-4mol/L。

所以生长素的两重性可以表述为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，但是浓度高低的分界应该是无效应浓度，小于无效应浓度就是低浓度，大于无效应浓度就是高浓度。

这样解释更加清晰明了，也可以说明后面的一系列相关问题，比如：①使用生长素可以祛除单子叶田间的双子叶杂草，那么这个生长素的使用浓度范围必然在双子叶的无效应浓度和单子叶的无效应浓度之间才可以。

②解释顶端优势现象，就是顶芽的生长素浓度低于无效应浓度，侧芽积累的生长素已经高于无效应浓度。

植物生长素知识点总结
定义与化学本质：
植物生长素是由具分裂和增大活性的细胞区产生的调控植物生长速度和方向的激素。

其化学本质是吲哚乙酸，其中最重要的天然存在的植物生长素为β－吲哚乙酸。

主要功能与表现：
主要作用是使植物细胞壁松弛，从而促进细胞生长伸长，并在许多植物中增加RNA和蛋白质的合成。

调节植物生长，特别是刺激茎内细胞纵向生长并抑制根内细胞横向生长。

影响茎的向光性和背地性生长。

在细胞分裂和分化、果实发育、插条时根的形成以及落叶过程中也发挥重要作用。

生长素的作用具有两重性，即既能促进生长，也能抑制生长；既能催芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。

这主要取决于生长素的浓度和植物不同部位的敏感度。

生物合成与传输：
植物生长素的主要合成途径是通过香豆酸途径，在哺乳动物细胞中被代谢为吲哚乙酸，然后经过一系列酶的参与合成生长素。

微生物和真菌也能产生生长素，对植物的生长和发育产生影响。

植物生长素可以通过须根、叶片和茎等植物组织进行传输和运输，包括活性转运和非活性转运两种方式。

实际应用：
在农业生产中，低浓度的生长素可以促进扦插的枝条生根，促进果实发育，防止落花落果。

高浓度的生长素则抑制生长，这种特性被用于制作农业除草剂。

地球引力与生长素分布：
茎的背地生长和根的向地生长是由地球引力引起的，原因是地球引力导致生长素分布的不均匀。

综上所述，植物生长素在植物体内扮演着至关重要的角色，对植物的生长、发育以及适应环境都具有重要影响。

如需更深入的了解，建议查阅植物学相关书籍或研究文献。

生长素研究论文：如何提高“生长素生理作用两重性”的课堂教学实效在人教版必修三的第三章第2节“生长素的生理作用”一文中提到，生长素的作用表现出两重性：既能促进生长，也能抑制生长。

一般情况下，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，甚至杀死植物。

这里提到的低浓度和高浓度是在哪个范围呢？很多同学不会从曲线上判断，我在教学中采用了讲述加练习的方法，收到了良好的课堂教学效果。

下面我就自己的做法陈述如下，希望与同行共勉。

在讲完课本上的问题探讨及生长素生理作用的两重性的理论知识后，我在黑板上呈现了一副曲线图，如下图所示：图为生长素对植物某一器官所起作用的关系图。

然后引导学生分析出：曲线在x轴上方的，代表生长素对该器官是起促进作用的，曲线在x轴下方的，代表生长素对该器官是起抑制作用的，曲线和x轴的交点则代表该处的生长素浓度对该器官来讲是既不促进也不抑制的。

另外，从图上还可以看出，曲线最高点对应的生长素浓度就是促进该器官生长的最适生长素浓度。

由上述分析，学生就归纳出：图中a、c两点处的生长素浓度对该器官是不起作用的（即：既不促进也不抑制），d点是促进该器官生长的最适生长素浓度。

而超过c点后的生长素浓度都是抑制生长的。

因此，低浓度是指a—c范围内的生长素浓度，而高浓度是指大于c点的生长素浓度。

此外，在图中还可看出：a—c范围内可以找到生长素浓度不同但对该器官促进生长的效果一样的两点。

在此之前，相当一部分学生都误以为d点之后的生长素浓度都是抑制生长的；还有一些同学认为b点的含义是促进该器官生长的最适宜的生长素浓度，经过对曲线图的分析后，他们知道这两种说法是不对的。

后来，我又再次结合课本的问题探讨，对左图曲线代表的含义做了归纳总结，得出：植物的不同器官对生长素的敏感性不同，其敏感性排序是：根﹥芽﹥茎。

根据这一结果及生长素作用的两重性就可以解释“水平放置的幼小植株，一段时间后，根弯曲向下生长，茎弯曲向上生长，即根的向地性和茎的背地性”。

生长素生理作用两重性解读长期以来，关于生长素的生理作用的两重性困扰着广大师生：第3章第1节（人教版新课标）提到，切去尖端的胚芽鞘不生长，也就是说没有生长素植物不生长。

那抑制又是如何体现的呢？抑制生长到底是长还是不长呢？要解释这个问题，就要了解科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用的方法。

在《新编植物生理学——绿色植物的生活》一书中就指出：“IAA 的活性也可以在由植物中取出的一小片组织中看到，如果将植物例如豌豆茎的生长部分切下，并放置于含有蔗糖和无机盐的培养皿中，生长将非常缓慢；然而，如果加入少量的IAA，就会大大促进生长，这种效应在一定范围内与加入的生长素浓度呈正比例。

通常能得到一种最适的浓度，超过这一浓度生长又会变慢，并最终完全被抑制。

”在许多本植物生理学类的书中，都有类似的描述，所以教材图示中表示的是外源生长素对植物器官生长的影响。

而切去尖端的胚芽鞘的生长情况与内源激素有关。

抑制生长时，植物到底能不能生长的问题，是相对对照实验而言的。

例如把生长状况相同、等长的某种植物同种器官分成若干组，置于相同的培养液中，对照组中加入适量的蒸馏水，各实验组中加入等量的不同浓度的生长素，然后避光的相同条件下培养。

一段时间后，测定每组生物材料长度的平均值。

如果某生长素浓度下该器官的平均长度比对照组的长，说明该生长素浓度是促进生长；如果某生长素浓度下该器官的平均长度比对照组的短，说明该生长素浓度是抑制生长。

所以，高浓度的生长素抑制生长，并不是植物不长，而是该浓度下生长得比没有添加外源生长素的还要慢。

事实上，植物体内本身也产生生长素，因此，在不添加外源生长素的情况下，植物也能生长。

植物体内真正由于生长素浓度过高而导致植物死亡的情况极少发生，但抑制某些部位的生长是经常发生的，如顶端优势现象。

现代研究表明，植物的生命活动是多种植物激素相互协调、共同作用的结果，在第3节中就提到：生长素浓度增高到一定值时，就会促进切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。

《生长素生理作用两重性》【知识整理】一、生长素的生理作用：（一）特点：1、具有两重性：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。

2、生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。

（二）举例——顶端优势：1、现象：顶芽优先生长，侧芽生长停止。

2、原因：顶芽产生的生长素向下运输，侧芽附近生长素浓度过高，发育受到抑制。

3、解除：摘除顶芽。

（三）生长素类似物及应用1、概念：具有生长素的生理效应的化学物质。

2、应用：防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促使扦插枝条的生根等。

二、生长素生理作用的两重性：（一）分析下图理解两重性1、从甲图可读到以下信息（1）生长素的功能具有两重性，即在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官的生长。

（2）同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根＞芽＞茎）。

（3）曲线在A、B、C三点代表最佳促进效果，A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果，A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。

2、从乙图可以读到以下信息：不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。

3、从丙图可以读到以下信息（1）曲线中H点表示促进生长最适浓度为g，在OH段随生长素浓度增高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱。

（2）若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于m小于M（向光一侧慢于背光一侧）。

（3）若植物水平放置，表示出根的向地性、茎的背地性，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应为小于m。

（二）两重性举例：1、顶端优势（1）产生原因的实验探究：取生长状况相同的某种植物，随机均分为3组（A、B、C）A组自然生长→顶芽优先生长，侧芽受抑制。