1、第 2 节 生长素的生理作用目标导读 1.结合教材“问题探讨”中的曲线，以顶端优势和根的向地性为例，理解生长素生理作用的两重性。2.结合教材探究实验，探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度，并归纳生长素在生产实际中的应用。重难点击 生长素的作用曲线分析。课堂导入方式一：上图为雪松，高度可达十几米，雪松的生长主要受生长素的调控，雪松整体呈现宝塔型，其原因可能是生长素分布不均匀造成的。生长素还有哪些生理作用？这些生理作用有什么特点？方式二：在生产上，棉花生长到一定的时期要打顶摘心，果树每年要剪枝，为什么要采取这些措施？在玉米生产上，经常要打除草剂来除草，除草剂除草的原理是什么？这些生产中的问题都与
2、生长素的生理作用有关。一、生长素的生理作用1.生长素的生理作用方式及特点(1)作用方式：不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种 调节代谢的信息。(2)作用：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。(3)作用特点：两重性，即低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，甚至杀死植物。2.具体体现：顶端优势(1)现象：顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制。(2)原因顶芽生长素浓度低促进生长。侧芽生长素浓度高抑制生长。(3)解除措施：去掉顶芽。3.生长素类似物的应用(1)防止果实和叶片的脱落。(2)促进结实，获得无子果实。(3)促进扦插枝条生根。合作探究1.根据生长
3、素浓度对根、芽、茎作用曲线分析，当生长素浓度为 105 molL1 时，对根、芽、茎的作用效应分别是什么？答案 抑制根、芽的生长，促进茎的生长。2.观察“问题探讨”中提供的图，我们可将其分解为甲、乙、丙三图，据图分析：(1)读上图中的信息，甲图中是否存在两种不同浓度，其作用效果相同？答案 存在，如 A、C 两点。(2)甲图中，BC、CD 段是否为抑制阶段？答案 这些阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。(3)综合三图可知，生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长。3.将幼小的植株在适宜条件下横放：(1)若是在地球上，幼苗横放时( 如图所示)，由于重力的作用
4、，生长素在近地侧浓度较高，即：BA，DC 。茎对生长素敏感性弱，A、B 两侧都是促进作用，且 B 侧促进作用更强，使茎 背地生长；而根对生长素敏感性强，D 侧浓度高，抑制生长，则生长速度 CD，使根向地生长。(2)若在“天宫一号”实验舱中，生长情况会如何？答案 由于没有受到单一方向刺激，故各自横向生长。4.树木的侧枝是由侧芽发育形成的。根据顶端优势，侧芽生长受抑制，那么侧芽为什么还能发育为侧枝？答案 顶端优势中受抑制的侧芽是离顶芽较近的，较远的侧芽生长素浓度较低，侧芽可发育为侧枝。1.下列关于植物生长素作用及其应用的叙述中，不正确的是( )A.成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更为敏感B.顶端优势能够
5、说明生长素作用的两重性C.适宜茎生长的生长素浓度往往抑制根的生长D.可利用生长素类似物防止落花落果答案 A解析 幼嫩细胞比成熟细胞对生长素更为敏感，因为成熟细胞不再生长；顶端优势是顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。2.如图 1 表示植物不同器官对生长素的反应，图 2 是生长素对胚芽鞘生长的效应示意图，图 3 是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧，胚芽鞘弯曲的情况。请据图判断下列说法不正确的是( )A.由图 1 可知，A 点对应的生长素浓度对茎生长的效应是抑制，B 点对应的生长素浓度对芽生长的效应是促进B.由图 1 可知，促进根、芽、茎生长的最适
6、浓度分别是 1010 mol/L、10 8 mol/L、10 4 mol/LC.由图 2 可知，当生长素浓度小于 b 点浓度时，随生长素浓度的增加图 3 胚芽鞘的弯曲程度逐渐增大D.由图 2 可知，生长素对胚芽鞘的生长作用具有两重性答案 A解析 由图 1 中 A 点和 B 点对应的相关曲线的纵坐标可以判断，A 点对应的生长素浓度能促进茎的生长，B 点对应的生长素浓度能抑制芽的生长。由图 2 可知，生长素对胚芽鞘的生长作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。当生长素浓度小于 b 点时，随生长素浓度的增加其促进作用加强，胚芽鞘的弯曲程度逐渐增大。一题多变判断正误(1)图 1 中，茎受到单侧光照射
7、时，向光侧为 A 点对应的生长素浓度，背光侧为 B 点对应的生长素浓度。( )(2)根横放时，向地侧生长素浓度大约相当于图 2 中 d 浓度，背地侧在 ac 范围内。( )(3)顶端优势现象中，顶芽生长素浓度相当于图 1 中 A 点对应浓度，侧芽浓度小于 A 点对应浓度。( )(4)由图 1 可知，A 点对应的生长素浓度对根生长的效应是抑制。 ( )(5)图 2 中生长素的浓度低于 b 时促进生长，而高于 b 时会抑制生长。 ( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)影响生长素浓度变化及作用结果的因素分析二、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度1.实验原理适宜浓度的 2,4D 或 N
8、AA 可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根。2.实验步骤(1)分组：把形态、大小基本一样的插条平均分成 10 组，每组 3 枝。小贴士 扦插枝条的处理1枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可以增大吸水面积，促进成活。2每一枝条留 34 个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。3剪掉叶片，防止蒸腾作用散失水分。(2)处理枝条：把一定浓度的 2,4D 或 NAA 按不同比例稀释成 10 份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法处理插条。(3)培养：将处理过的插条放入营养花钵中，适宜温度(2530 )下培养。(4)观察
9、：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，如生根条数、根的长度等。3.实验结果生根数目最多且不定根的长度最长的一组对应的生长素类似物浓度接近促进插条生根的适宜浓度。合作探究1.探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，设立预试验的目的是什么？答案 (1)为进一步的实验摸索条件；(2)检验实验设计的科学性和可行性；(3)减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。2.本实验中自变量、无关变量分别是什么？无关变量处理采取什么原则？答案 自变量为生长素类似物的浓度大小。无关变量有取材、处理时间、光照、温度等。无关变量的处理采用等量性原则，如用相同的植物材料、枝条上带有的芽数目相同等。3.实验中要注意哪
10、些问题？答案 (1)温度要一致。(2) 设置重复组( 每组不能少于 3 个枝条)。(3) 设置对照组(清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照)。4.用多种不同浓度的生长素类似物浸泡，插条不能生根的原因可能是什么？答案 一是枝条所带叶片较多、蒸腾作用过强、失水太多；二是配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧；三是没有分清形态学的上端和下端等。3.人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题。(1)由图 1 得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是_、_。(2)由图 1 的结果_(填 “能”或
11、“不能”)判断 0.5 mol/L 的激素类似物乙对生根的影响。为探究 3 mol/L 的激素类似物甲和 0.5 mol/L 的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计_种培养基。(3)已知甲为生长素类似物，图 2 为其 X、Y 和 Z 三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：X 浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有 _作用。X 浓度、Y 浓度和 Z 浓度之间大小的关系是_。答案 (1)促进生根 抑制生根 (2)不能 4 (3) 抑制 XY ，XZ，Y 与 Z 之间的大小关系不确定解析 (1)在图 1 中激素类似物甲浓度为 0 时的生根数为 6 条，而其他浓度对应的生根数分别是 8、
12、10、12、12、10 条，由此可知甲对月季生根有促进作用；同理可知乙对月季生根有抑制作用。(2)图 1 中没有 0.5 mol/L 激素类似物乙对生根的作用结果，所以不能判断这个浓度的激素类似物乙对生根的作用。(3)若要探究 3 mol/L 的激素类似物甲和 0.5 mol/L的激素类似物乙对微型月季生根的复合影响情况，应设置空白对照培养基、只含 0.5 mol/L 激素类似物乙的培养基、只含 3 mol/L 激素类似物甲的培养基、3 mol/L 激素类似物甲0.5 mol/L 激素类似物乙的混合培养基四种培养基。图 2 显示 X 浓度下月季侧芽生长低于空白对照，说明 X 浓度下抑制侧芽的生
13、长，可推知 X、Z 和 Y 浓度的大小关系为XY，XZ ， Y 与 Z 之间的大小关系不确定。一题多变另一同学在“探究生长素类似物 NAA 促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了右图所示结果，判断对错：(1)本实验的自变量是促进插条生根的 NAA 浓度。( )(2)银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果。( )(3)促进银杏插条生根的最适浓度为 c。( )(4)用 NAA 处理枝条的时间应该相同。( )答案 (1) (2) (3) (4)1.如图所示，如果根 a 侧的生长素浓度在曲线的 A 点(为 1010 mol/L)，下列有关描述正确的( )A.在 FC 的范围内均能促进生长B.A
14、D 属于生长抑制范围C.b 侧的生长素浓度低于 a 侧，相当于曲线 FE 段浓度，因而细胞伸长生长慢D.在太空中(重力为 0)，根的生长将不同于上图的弯曲生长，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长答案 A解析 AD 段并不均处于抑制范围； b 侧的生长素浓度高于 a 侧；太空中虽失重，但图示坐标曲线仍适用于根的生长。2.市场上可见到发育不均匀(凸凹不均 )的西瓜，若切开观察，可发现其凹侧的种子发育不良或未发育，这种现象可解释为( )A.种子的发育需要果实来提供营养B.发育着的种子里合成生长素，促进子房发育成果实C.无种子的子房绝对无法发育成果实D.光照不均使生长素分布不均答案 B解析 本题是
15、结合生产实例来考查生长素作用的，生长素作用之一是能促进子房发育成果实。而自然状态下，生长素来自发育着的种子，这一作用原理常用于培育无子果实。3.下列叙述中，错误的是( )A.生长素类似物可以用于培育无子番茄B.使同种植物的扦插枝条生根的最适浓度可能有两个C.在扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活D.摘掉顶芽能解除顶端优势答案 B解析 用生长素或其类似物处理，可得到无子番茄；促进扦插枝条生根的最适浓度只有一个；在扦插时，保留有芽和幼叶的插条，可产生少量生长素，所以容易生根成活；摘掉顶芽，使侧芽处的生长素浓度适当降低，能解除顶端优势。4.下列实例中体现生长素作用两重性的是_；生长素只体现促
16、进作用的是_。A.茎的向光性 B.根的向重力性C.顶端优势 D.生产无子果实E.扦插枝条生根答案 B、C A、D、E解析 单侧光照下茎向光侧和背光侧均促进生长，生长素能促进果实发育，促进扦插枝条生根，故 A、D、E 项体现生长素的促进作用。根近地侧抑制生长，远地侧促进生长；顶芽优先生长而侧芽受到抑制，故 B、C 项体现生长素作用的两重性。5.以下是某同学所做“探索生长素类似物(2,4D) 促进插条生根的最适浓度”的实验。请分析回答下列问题：实验材料：每种插条若干(种类如图 )、蒸馏水、培养皿、烧杯、量筒、玻璃棒、 2,4D、营养花钵等。实验步骤：第一步：配制不同浓度的 2,4D 溶液，并分别向
17、 7 个培养皿中各注入 50 mL。第二步：将 C 枝条均分成 7 组，每组 10 根，再分别放入 7 个培养皿中处理适宜时间。第三步：将处理后的 C 枝条分别放入营养花钵中，适宜条件下培养 10 天，观察并记录新生根的数量。花钵 1 2 3 4 5 6 72,4D(gL 1 ) 108 107 106 105 104 103 102平均生根数量 10 13 10 5 4 1 1(1)我们认为，该同学的实验设计有误，请指出来。_。(2)1 号和 3 号实验结果相同的原因是_。(3)某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插，说明书没有注明该植物适宜的使用浓度，正确的使用措施是( )A.用高浓度，以保证生根B.用低浓度，以降低成本C.任选一种浓度进行扦插D.用不同浓度进行预实验答案 (1)选材有误，应选择每枝条留 34 个芽，即选 B 枝条合适；缺少预实验；浓度梯度设置不合理，应有更低的浓度 (2)1 号与 3 号位于最适浓度两侧，作用效果相同 (3)D解析 生根粉是植物生长素类似物，其作用具有两重性，因此正确的做法是先用不同浓度的生根粉进行预实验，然后再在预实验的基础上设计细致的实验，找到该植物适宜的使用浓度。
