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【摘要】本文通过例题比较分析了高浓度的生长素制抑植物生长的原因。
【关键词】植物生长素；例题分析；制抑原因
植物生长素的两重性是高中生物教学中的一个很重要的知识点，也是历来高考的重点。下面笔者借助例题再谈谈关于生长素的高浓度制抑问题。
1. 如何界定和理解高浓度与低浓度及高浓度的制抑原因
1.1生长素高浓度与低浓度的分界线。
下图1是生长素作用与其浓度关系图。课本上说：“一般来说， 低浓度的生长素可以促进植物生长， 而高浓度的生长素则抑制植物生长， 甚至杀死植物”。学生在理解生长素生理作用的两重性时， 很难判断低浓度与高浓度的分界线， 是在 b点还是在c点?
分析：（1） 图1 中a，b，c，d，四点各点意义不同，a 点是浓度最低点，此点位表示促进作用的最低浓度，低于此浓度时，植物处于休眠状态、种子不能萌发、发育中的种子或果实因无法正常发育而脱落；b点是最适点，促进作用最强；c 点是促抑制转折点，此点既不促进也不抑制，低于此点浓度起促进作用，高于此点浓度起抑制作用。
（2）“低浓度”、“高浓度”不是具体值，而是浓度范围，参照点不同意义不同。教材中所说的低浓度促进植物生长，而高浓度则抑制植物生长中的“低浓度”和“高浓度”因参照点不同有两种理解：① 相对于最适浓度，低于最适浓度随浓度升高促进作用加强（即a→b），高于最适浓度随浓度升高促进作用逐渐减弱（即b→c）、抑制作用逐渐增强（c→d）；② 相对于促抑转折点c，c点时的生长素浓度对植物生长无影响， 既不促进， 也不抑制。低于转折点浓度起促进作用（即a→c），高于此点浓度起抑制作用（即c→d）。可见，该范围的生长素浓度为高浓度。
1.2例析曲线bc段随生长素浓度的提高促进作用明显下降及cd段抑制的原因。
例1．为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用。科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测
A．浓度高于10-6mol／L的生长素会抑制该植物茎段的生长
B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯
C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的
解析：生长素在低浓度下促进生长，超过最适浓度后，由适宜浓度范围内较高浓度的生长素诱导形成的乙烯逐渐增多。乙烯是植物体内产生的一种气体激素，在植物体的各个部位都能产生。一般含量不超过10-5mo l/L，它的突出作用是催熟，其对植物细胞的作用是抑制其伸长生长。生长素在等于或接近促进生长的最适浓度时， 开始诱导乙烯的形成，当生长素的浓度继续增加，所诱导形成的乙烯量也增多。科学家认为乙烯对生长素的作用是： 抑制吲哚乙酸的合成、抑制吲哚乙酸的极性运输、促进吲哚乙酸氧化酶的活性、加速吲哚乙酸的破坏、从而影响植物细胞的伸长生长。
2. 内源生长素被重新分布后是否达到抑制植物生长的“高浓度”
例2，在5个相同的琼脂块上分别放置1~ 5个水稻胚芽鞘尖端， 几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧， 经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度(如下图所示)。正确的结果是
琼脂块上胚芽鞘尖端数量
解析：本题实验中琼脂块内的生长素来源于水稻胚芽鞘尖端。属于植物的内源生长素， 而胚芽鞘尖端产生的生长素渗入琼脂块的过程是扩散作用。扩散方向受生长素浓度梯度的影响，即由高浓度扩散到低浓度的地方。一定时间内，放置不同数目胚芽鞘尖端的琼脂块中获得的生长素含量不同，两者之间呈正相关。理论上当琼脂块中获得的生长素浓度和胚芽鞘尖端中(剩余的)生长素浓度相等时，扩散作用达到平衡，琼脂块中生长素浓度不再增大。由于自然生长的胚芽鞘尖端中生长素含量有限，故最终琼脂块中生长素不会因浓度过高运输到切去尖端的胚芽鞘中而促使其产生过多乙烯使促进生长的作用减弱，切去尖端的胚芽鞘的弯曲角度也不会表现出生长素增大后逐渐减小的情况。答案；A
3. 外源生长素的使用才有可能达到抑制植物生长的“高浓度”
例2，某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后， 将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧， 一段时间后测量并记录弯曲度( a)。左下图为实验示意图。右下图曲线中能正确表示实验结果的是
解析：此题中， 胚芽鞘经过去顶静置处理后，其生长素含量几乎为零。当琼脂块中生长素浓度为零时去顶胚芽鞘不生长也不弯曲： 当生长素浓度低于最适浓度时，随着浓度的升高，促进胚芽鞘生长的作用逐渐增强，胚芽鞘放置琼脂块的一侧伸长〖LL〗生长明显，弯曲度a逐渐减小，与纵轴之间的夹角逐渐增大：当生长素浓度达到最适浓度时，促进胚芽鞘生长的作用最强，弯曲度a最小，与纵轴之间的夹角最大；当生长素浓度大于最适浓度时，促进胚芽鞘生长的作用逐渐减弱甚至抑制生长（是因为当外源生长素的浓度达到一定浓度时，能刺激乙烯的合成），弯曲度a逐渐增大，与纵轴之间的夹角逐渐减小。答案：B
这里需要注意的是：当外加生长素浓度过高而抑制植物生长时，抑制是指比没有外加生长素时长得慢，而非在原长度的基础上缩短。本题中，由于胚芽鞘放置琼脂块的一侧不会缩短，而对侧不伸长，故胚芽鞘不会向相反方向弯曲，即弯曲度a值不会大于90度。
参考文献
［1］徐少华. 解读两道与胚芽鞘弯曲角度有关的高考题. 生物学教学2010 ，35（2）；52-53
［2］谭家学.借助曲线分析生长素的两重性. 中学生物学2012. 28 (7)；53-54
【关键词】植物生长素；例题分析；制抑原因
植物生长素的两重性是高中生物教学中的一个很重要的知识点，也是历来高考的重点。下面笔者借助例题再谈谈关于生长素的高浓度制抑问题。
1. 如何界定和理解高浓度与低浓度及高浓度的制抑原因
1.1生长素高浓度与低浓度的分界线。
下图1是生长素作用与其浓度关系图。课本上说：“一般来说， 低浓度的生长素可以促进植物生长， 而高浓度的生长素则抑制植物生长， 甚至杀死植物”。学生在理解生长素生理作用的两重性时， 很难判断低浓度与高浓度的分界线， 是在 b点还是在c点?
分析：（1） 图1 中a，b，c，d，四点各点意义不同，a 点是浓度最低点，此点位表示促进作用的最低浓度，低于此浓度时，植物处于休眠状态、种子不能萌发、发育中的种子或果实因无法正常发育而脱落；b点是最适点，促进作用最强；c 点是促抑制转折点，此点既不促进也不抑制，低于此点浓度起促进作用，高于此点浓度起抑制作用。
（2）“低浓度”、“高浓度”不是具体值，而是浓度范围，参照点不同意义不同。教材中所说的低浓度促进植物生长，而高浓度则抑制植物生长中的“低浓度”和“高浓度”因参照点不同有两种理解：① 相对于最适浓度，低于最适浓度随浓度升高促进作用加强（即a→b），高于最适浓度随浓度升高促进作用逐渐减弱（即b→c）、抑制作用逐渐增强（c→d）；② 相对于促抑转折点c，c点时的生长素浓度对植物生长无影响， 既不促进， 也不抑制。低于转折点浓度起促进作用（即a→c），高于此点浓度起抑制作用（即c→d）。可见，该范围的生长素浓度为高浓度。
1.2例析曲线bc段随生长素浓度的提高促进作用明显下降及cd段抑制的原因。
例1．为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用。科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测
A．浓度高于10-6mol／L的生长素会抑制该植物茎段的生长
B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯
C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的
解析：生长素在低浓度下促进生长，超过最适浓度后，由适宜浓度范围内较高浓度的生长素诱导形成的乙烯逐渐增多。乙烯是植物体内产生的一种气体激素，在植物体的各个部位都能产生。一般含量不超过10-5mo l/L，它的突出作用是催熟，其对植物细胞的作用是抑制其伸长生长。生长素在等于或接近促进生长的最适浓度时， 开始诱导乙烯的形成，当生长素的浓度继续增加，所诱导形成的乙烯量也增多。科学家认为乙烯对生长素的作用是： 抑制吲哚乙酸的合成、抑制吲哚乙酸的极性运输、促进吲哚乙酸氧化酶的活性、加速吲哚乙酸的破坏、从而影响植物细胞的伸长生长。
2. 内源生长素被重新分布后是否达到抑制植物生长的“高浓度”
例2，在5个相同的琼脂块上分别放置1~ 5个水稻胚芽鞘尖端， 几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧， 经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度(如下图所示)。正确的结果是
琼脂块上胚芽鞘尖端数量
解析：本题实验中琼脂块内的生长素来源于水稻胚芽鞘尖端。属于植物的内源生长素， 而胚芽鞘尖端产生的生长素渗入琼脂块的过程是扩散作用。扩散方向受生长素浓度梯度的影响，即由高浓度扩散到低浓度的地方。一定时间内，放置不同数目胚芽鞘尖端的琼脂块中获得的生长素含量不同，两者之间呈正相关。理论上当琼脂块中获得的生长素浓度和胚芽鞘尖端中(剩余的)生长素浓度相等时，扩散作用达到平衡，琼脂块中生长素浓度不再增大。由于自然生长的胚芽鞘尖端中生长素含量有限，故最终琼脂块中生长素不会因浓度过高运输到切去尖端的胚芽鞘中而促使其产生过多乙烯使促进生长的作用减弱，切去尖端的胚芽鞘的弯曲角度也不会表现出生长素增大后逐渐减小的情况。答案；A
3. 外源生长素的使用才有可能达到抑制植物生长的“高浓度”
例2，某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后， 将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧， 一段时间后测量并记录弯曲度( a)。左下图为实验示意图。右下图曲线中能正确表示实验结果的是
解析：此题中， 胚芽鞘经过去顶静置处理后，其生长素含量几乎为零。当琼脂块中生长素浓度为零时去顶胚芽鞘不生长也不弯曲： 当生长素浓度低于最适浓度时，随着浓度的升高，促进胚芽鞘生长的作用逐渐增强，胚芽鞘放置琼脂块的一侧伸长〖LL〗生长明显，弯曲度a逐渐减小，与纵轴之间的夹角逐渐增大：当生长素浓度达到最适浓度时，促进胚芽鞘生长的作用最强，弯曲度a最小，与纵轴之间的夹角最大；当生长素浓度大于最适浓度时，促进胚芽鞘生长的作用逐渐减弱甚至抑制生长（是因为当外源生长素的浓度达到一定浓度时，能刺激乙烯的合成），弯曲度a逐渐增大，与纵轴之间的夹角逐渐减小。答案：B
这里需要注意的是：当外加生长素浓度过高而抑制植物生长时，抑制是指比没有外加生长素时长得慢，而非在原长度的基础上缩短。本题中，由于胚芽鞘放置琼脂块的一侧不会缩短，而对侧不伸长，故胚芽鞘不会向相反方向弯曲，即弯曲度a值不会大于90度。
参考文献
［1］徐少华. 解读两道与胚芽鞘弯曲角度有关的高考题. 生物学教学2010 ，35（2）；52-53
［2］谭家学.借助曲线分析生长素的两重性. 中学生物学2012. 28 (7)；53-54