備課素材：生長素與細胞分裂素促進細胞分裂差異+ 高二上學期生物人教版選擇性必修1

生長素與細胞分裂素促進細胞分裂差異2020版高中生物學選擇性必修一說，生長素主要促進細胞核的分裂，而細胞分裂素主要促進細胞質(zhì)的分裂：那么，如何理解生長素的細胞分裂在促進植物生長方面的作用？《植物生理學》（潘瑞熾主編）可知，生長素的生理作用是多方面的，能促進細胞分裂，維管束分化，莖伸長，葉片擴大，頂端優(yōu)勢，種子發(fā)芽，側根和不定根形成，乙烯產(chǎn)生等。由此可知，作用的第一條就是促進細胞分裂。另外，也指出了植物激素在細胞分裂過程中起著重要作用，在煙草細胞培養(yǎng)中，生長素和細胞分裂素刺激G1細胞周期蛋白的積累，支持進入新的細胞周期。生長素能夠促進細胞分裂，然而，生長素的主要作用是促進細胞的延長，而不是分裂。它通過與受體結合，通過信號轉導促進細胞壁酸化，從而促進細胞的伸長。相比之下，細胞分裂素的主要功能是引起細胞分裂，誘導芽的形成和促進芽的生長。在細胞分裂方面，生長素和細胞分裂素表現(xiàn)出協(xié)同作用，即兩者共同作用以促進細胞的完整分裂過程?。2010年，蘭州大學發(fā)表《生長素和細胞分裂素對擬南芥主根細胞分裂和伸長的影響》，擬南芥主根是研究細胞分裂和細胞生長的理想材料，而植物激素，特別是生長素和細胞分裂素都參與調(diào)節(jié)細胞的分裂、伸長和分化，關于生長素調(diào)控細胞的分裂、伸長方面的研究，為了進一步探討生長素對細胞的分裂和伸長的調(diào)控機制，以擬南芥的主根為實驗材料，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分區(qū)的變化，結果表明：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可分為兩類：IAA、NAA主要影響了伸長區(qū)的細胞伸長，2,4-D主要影響了分生區(qū)的細胞分裂。據(jù)最新的研究資料表明，生長素和細胞分裂素形成的激素調(diào)控網(wǎng)絡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雜的調(diào)控網(wǎng)絡。通常，生長素和細胞分裂素可以通過拮抗作用平衡分生細胞的增殖和分化，從而維持根系和地上部頂端分生組織的活性。盡管關于植物體內(nèi)生長素和細胞分裂素的感知和信號轉導的機制已基本明確，但是目前尚不清楚植物如何整合這兩種信號級聯(lián)并介導植物器官發(fā)育。總之，沒有找到人教版教材所說的“生長素主要促進細胞核的分裂，而細胞分裂素主要促進細胞質(zhì)的分裂”，但可以確定的是生長素能影響細胞分裂，和細胞分裂素會共同調(diào)節(jié)細胞分裂。特別是在組培中，生長素促進細胞分裂和分化的作用尤為明顯。當其與不同激素組合應用時，可達不同預期效果。細胞分裂素可促進細胞增殖，配合生長素使細胞繼續(xù)增大。例、研究發(fā)現(xiàn)，生長素和細胞分裂素都具有促進細胞分裂的效應，生長素只促進細胞核的分裂，與細胞質(zhì)無關，而細胞分裂素主要是對細胞質(zhì)的分裂起作用。為研究生長素和細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行相關實驗，結果如圖所示。據(jù)圖分析錯誤（

）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芽的運輸為極性運輸C.戊組細胞分裂素解除頂端優(yōu)勢的原因是其影響了生長素在側芽處的積累D.生長素與細胞分裂素在調(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，向下運輸，導致側芽處的生長素濃度升高，這種高濃度的生長素抑制了側芽的生長。本實驗中甲組為空白對照組，可知側芽生長受抑制，乙組去除莖尖后側枝萌發(fā)，丙組去除莖尖再用生長素處理切口，則側芽生長又被抑制，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芽的運輸為極性運輸，B正確；結合本題細胞分裂素解除頂端優(yōu)勢更有可能是二者協(xié)同作用促進了側芽的細胞分裂而表現(xiàn)出同步生長現(xiàn)象，C錯誤；比較乙、戊兩組可知：高濃度的生長素