素材細(xì)胞分裂素為何能去除頂端優(yōu)勢 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修一

細(xì)胞分裂素為何能去除頂端優(yōu)勢細(xì)胞分裂素是一類促進(jìn)細(xì)胞分裂、誘導(dǎo)芽的形成并促進(jìn)其生長的植物激素。細(xì)胞分裂素最明顯的生理作用有兩種：一是促進(jìn)細(xì)胞分裂和調(diào)控其分化。在組織培養(yǎng)中，細(xì)胞分裂素和生長素的比例影響著植物器官分化，通常比例高時，有利于芽的分化；比例低時，有利于根的分化；二是延緩蛋白質(zhì)和葉綠素的降解，延遲衰老。試題中經(jīng)常會出現(xiàn)細(xì)胞分裂素能解除植物頂端優(yōu)勢，這是為什么？試題解析

試題1：研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分裂素可解除植物的頂端優(yōu)勢現(xiàn)象。為驗證細(xì)胞分裂素的這一生理效應(yīng)，研究人員用適宜濃度的細(xì)胞分裂素溶液、若干生長狀況相同的幼苗(如圖)為材料進(jìn)行實驗。以未經(jīng)處理的幼苗為對照組，則對實驗組的處理為(

)A．在①②處同時涂抹等量的細(xì)胞分裂素溶液B．保留②，在①處涂抹等量的細(xì)胞分裂素溶液C．切除②，在①處涂抹等量的細(xì)胞分裂素溶液D．切除①，在②處涂抹等量的細(xì)胞分裂素溶液解析：頂端優(yōu)勢是頂芽產(chǎn)生的生長素大量向下運(yùn)輸積累在側(cè)芽，抑制側(cè)芽的生長，頂芽優(yōu)先生長。驗證細(xì)胞分裂素可解除植物的頂端優(yōu)勢現(xiàn)象，自變量為細(xì)胞分裂素，因變量為側(cè)芽的恢復(fù)生長。故實驗組應(yīng)該保留頂芽，在側(cè)芽涂抹等量的細(xì)胞分裂素溶液，B正確。試題2：某病原體能夠分泌細(xì)胞分裂素類似物，侵染竹子后，會使其側(cè)芽生長失控，形成大量分枝。下列敘述正確的是（）A.該細(xì)胞分裂素類似物是一種植物激素B.未被侵染竹子的側(cè)芽由于生長素濃度低而表現(xiàn)為生長受抑制C.側(cè)芽生長失控是由于該部位生長素含量與細(xì)胞分裂素含量的比值變大導(dǎo)致的D.該現(xiàn)象說明細(xì)胞分裂素能夠解除植物的頂端優(yōu)勢解析：該病原體分泌的細(xì)胞分裂素類似物能調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，但是它是由病原體分泌的，不是植物激素，A錯誤；未被侵染竹子存在頂端優(yōu)勢，側(cè)芽由于生長素濃度高而表現(xiàn)為生長受抑制，B錯誤；側(cè)芽生長失控是由于病原體產(chǎn)生細(xì)胞分裂素類似物形成的，因此該部位生長素與細(xì)胞分裂素的比值減小，C錯誤；頂芽產(chǎn)生的生長素積累在側(cè)芽處會抑制側(cè)芽的生長，而細(xì)胞分裂素能使側(cè)芽生長失控，形成大量分支，這說明細(xì)胞分裂素能解除植物的頂端優(yōu)勢，D正確。故答案為D。

細(xì)胞分裂素頂端優(yōu)勢的解除作用

1.頂端優(yōu)勢及其影響因素大多數(shù)植物都有頂端優(yōu)勢現(xiàn)象，但表現(xiàn)的形式和程度因植物種類而異。頂端優(yōu)勢強(qiáng)的植物，幾乎不生分枝，如向日葵的許多品種。番茄等植物頂端優(yōu)勢弱，能長出許多分枝。灌木頂端優(yōu)勢極弱，幾乎沒有主莖與分枝的區(qū)別。多數(shù)植物屬中間類型，如稻、麥等。頂端對側(cè)芽的抑制程度，隨距離增加而減弱。因此對下部側(cè)芽的抑制比對上部側(cè)芽的輕。許多樹木因此形成寶塔形樹冠。頂端優(yōu)勢強(qiáng)弱與表現(xiàn)方式的不同，造成植物生長姿態(tài)的差異。頂端優(yōu)勢在匍匐莖、塊莖、球莖、鱗莖和根的生長上也有明顯表現(xiàn)。頂端優(yōu)勢的強(qiáng)弱隨植株年齡而變化，同時受營養(yǎng)和環(huán)境條件的影響。幼齡植物頂端優(yōu)勢強(qiáng)，老齡時減弱；光強(qiáng)過低，土壤通氣不良或水分虧缺，頂端優(yōu)勢增強(qiáng)；氮素供應(yīng)充足，頂端優(yōu)勢減弱。2.細(xì)胞分裂素去除頂端優(yōu)勢原理根據(jù)自然情況下頂端優(yōu)勢的形成原理，可以通過摘除頂芽來去除頂端優(yōu)勢，也可以通過細(xì)胞分裂素解除頂端優(yōu)勢，具體的原理可以通過以下方面理解。生長素的細(xì)胞分裂素的側(cè)芽的生長過程中，具有拮抗作用。生長素可以通過細(xì)胞分裂素（CK）調(diào)節(jié)側(cè)芽的活性。頂芽產(chǎn)生的生長素運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽，這些生長素可以抑制側(cè)芽對細(xì)胞分裂素的利用。這樣就體現(xiàn)出了頂端優(yōu)勢。在高等植物中，內(nèi)源性的細(xì)胞分裂素主要在根尖合成，經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)降厣喜糠?，然后進(jìn)入側(cè)芽并促進(jìn)其側(cè)芽生長。細(xì)胞分裂素介導(dǎo)的側(cè)芽活化機(jī)制是促進(jìn)細(xì)胞分裂的周期。細(xì)胞分裂包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩個過程，生長素只促進(jìn)核的分裂(因促進(jìn)了DNA的合成)，而與細(xì)胞質(zhì)的分裂無關(guān)。而細(xì)胞分裂素主要是對細(xì)胞質(zhì)的分裂起作用，所以，細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂的效應(yīng)只有在生長素存在的前提下才能表現(xiàn)出來。3.細(xì)胞分裂素的作用機(jī)理隨著細(xì)胞分裂素受體的發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分裂素的作用機(jī)理逐漸明朗，細(xì)胞分裂素與受體（CRE1）的組蛋白激酶（HPK）部分結(jié)合，實現(xiàn)跨膜信號轉(zhuǎn)換，由CRE1的接受區(qū)