1、第2節生長素的生理作用目標導航1.分析教材“問題探討”中的曲線，結合頂端優勢和根的向地性實例，理解生長素生理作用的兩重性。2.結合生產實際了解生長素的應用。3.結合教材探究實驗探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度。一、生長素的生理作用(閱讀P5051)1生長素的生理作用及作用形式(1)作用：促進植物細胞生長。促進果實發育。促進扦插枝條生根。(2)作用形式：不直接參與細胞代謝，而是給細胞傳達一種調節代謝的信息。2作用特點及表現(1)特點：兩重性。(2)表現：既能促進生長，也能抑制生長；既能促進發芽，也能抑制發芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。3.生長素作用兩重性實例頂端優勢(1)現象：頂芽優

2、先生長，側芽生長受到抑制。(2)原因：生長素的運輸方向AB(用圖中字母表示)，A處生長素濃度低促進生長。B處生長素濃度高抑制生長。(3)解除措施：摘除頂芽。(4)應用：棉花打頂。4生產應用人工合成的生長素類似物，用于防止果實和葉片的脫落、促進結實、獲得無子果實、促使扦插枝條的生根等。二、生長素生理作用在實踐中的應用(閱讀P5152)1實驗中的自變量是生長素類似物的梯度濃度，因變量是插條生根數量。2生長素類似物處理插條的方法有：(1)浸泡法：把插條基部浸泡在配制好的溶液中(深約3 cm)，處理幾小時至一天。(2)沾蘸法：把插條基部在濃度較高的藥液中蘸一下(約5 s)，深約1.5_cm即可。3在科

3、學研究中進行預實驗可以為進一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設計的科學性和可行性。判斷正誤：(1)植物的向光性能夠說明生長素的兩重性。()(2)莖的背地性和根的向地性都能說明生長素作用的兩重性。()(3)在太空失重狀態下植物激素不能進行極性運輸，根失去了向地生長的特性。()(4)不同濃度的生長素作用于同一器官上，引起的生理效應不同。()(5)同一濃度的生長素作用于不同器官上，引起的生理效應也不同。()(6)生長素類似物促進插條生根的實驗自變量為扦插枝條生根情況；實驗的因變量是生長素類似物的濃度。()(7)生長素類似物促進插條生根的實驗中存在空白對照(即用蒸餾水處理的對象組)和相互對照(即用不同

4、濃度生長素類似物處理的對象組)。()答案(1)×(2)×(3)×(4)(5)(6)×(7)解析(1)植物的背光側生長素濃度高，生長較快，向光側生長素濃度低，生長較慢。整個過程沒有出現高濃度抑制和低濃度促進的現象，不能說明生長素的兩重性。(3)極性運輸并不是受重力影響的，而是從形態學上端向形態學下端運輸，所以在太空失重狀態下植物激素也可以進行極性運輸。一、生長素的生理作用1生長素作用的兩重性(1)(如圖)當生長素濃度小于i時均為“低濃度”，高于i時才會抑制植物生長稱為“高濃度”。(2)曲線中的OH段表明：隨生長素濃度增高，促進生長作用增強。(3)曲線HC段

5、表明：隨生長素濃度增高，促進生長作用減弱(但仍為促進生長)。(4)H點表示促進生長的最適宜濃度為g。(5)C點表示促進生長的“閾值”，即大于C點的生長素濃度(i)時，將會使生長受抑制。2影響生長素生理作用的因素(1)濃度：對同一器官，如根，不同濃度的生長素的功效不同，低濃度促進生長，高濃度抑制生長。(2)器官種類：植物不同器官對生長素的敏感程度不同，一般營養器官的敏感性比較：根芽莖。據下圖分析，根、芽、莖的最適生長素濃度分別為1010 mol·L1、108 mol·L1、104 mol·L1左右。(3)成熟情況：不同年齡的細胞對生長素的敏感程度不同。一般來說，幼嫩

6、細胞敏感，衰老細胞遲鈍。(4)植物種類：不同植物對生長素敏感程度不同。雙子葉植物比單子葉植物敏感(如圖)。1生長素的作用與濃度有關，讀上圖甲、乙中信息，思考：(1)甲圖中是否存在兩種不同濃度，其作用效果相同？答案存在，如A、B兩點。(2)乙圖中，AA、BB、CC段是否為抑制階段？答案這些階段仍體現生長素的促進作用，只是促進作用逐漸減弱。2將幼小的植株在適宜條件下橫放：(1)若是在地球上，幼苗橫放時(如圖所示)，由于重力的作用，生長素在近地側濃度較高，即：BA，DC。莖對生長素敏感性弱，A、B兩側都是促進作用，且B側促進作用更強，使莖背地生長；而根對生長素敏感性強，D側濃度高，抑制生長，則生長速

7、度CD，使根向地生長。(2)若在“天宮一號”實驗艙中，生長情況會如何？答案由于沒有受到單一方向刺激，故各自橫向生長。3影響生長素濃度變化及作用結果的因素分析：1如圖1表示植物不同器官對生長素的反應，圖2是生長素對胚芽鞘生長的效應示意圖，圖3是將含有生長素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘的一側，胚芽鞘彎曲的情況。請據圖判斷下列說法不正確的是()。A由圖1可知，A點對應的生長素濃度對莖生長的效應是抑制，B點對應的生長素濃度對芽生長的效應是促進B由圖1可知，促進根、芽、莖生長的最適濃度分別是1010 mol/L、108 mol/L、104 mol/LC由圖2可知，當生長素濃度小于b點濃度時，隨生長素濃度

8、的增加圖3胚芽鞘的彎曲程度逐漸增大D由圖2可知，生長素對胚芽鞘的生長作用具有兩重性問題導析(1)由圖1中A點和B點對應的相關曲線的縱坐標可以判斷，A點對應的生長素濃度能促進莖的生長，B點對應的生長素濃度能抑制芽的生長。(2)由圖2可知，生長素對胚芽鞘的生長作用特點：低濃度促進生長，高濃度抑制生長。當生長素濃度小于b點時，隨生長素濃度的增加其促進作用加強，胚芽鞘的彎曲程度逐漸增大。答案A一題多變判斷正誤：(1)圖1中，莖受到單側光照射時，向光側為A點對應的生長素濃度。背光側為B點對應的生長素濃度。()(2)根橫放時，向地側生長素濃度大約相當于圖2中d濃度，背地側在ac范圍內。()(3)頂端優勢現

9、象中，頂芽生長素濃度相當于圖1中A點對應濃度，側芽濃度小于A點對應濃度。()(4)圖1可知，A點對應的生長素濃度對根生長的效應是抑制。()(5)圖2中生長素的濃度低于b時促進生長，而高于b時會抑制生長。()答案(1)×(2)(3)×(4)(5)×二、生長素生理作用在實踐中的應用1探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度(1)實驗過程(2)實驗步驟分組：把形態、大小基本一樣的插條平均分成10組，每組3枝。處理枝條：把一定濃度的2,4D或NAA按不同比例稀釋成10份具有濃度梯度(實驗前通過預實驗確定的梯度范圍)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法處理插條。培養：將處理過的插條放入

10、營養花缽中，適宜溫度(2530 )下培養。觀察：一段時間后，觀察、記錄各組插條的生根情況，如生根條數，根的長度等。(3)實驗結果生根數目最多且不定根的長度最長的一組對應的生長素類似物濃度接近促進插條生根的適宜濃度。(4)實驗分析由如圖曲線可知，促進扦插枝條生根的最適濃度是A點對應的生長素濃度，在A點兩側，存在促進生根效果相同的兩個不同生長素濃度。2利用生長素培育無子果實正常有子果實的形成過程：(1)據圖可知，要形成無子果實，首先雌蕊不能受粉；其次，由于無種子，就無法合成子房發育所需要的生長素，因此需要人為施加外源生長素(類似物)。(2)無子果實形成的過程：3利用生長素類似物除草在農業生產中，常

11、常向栽種單子葉農作物的農田中噴灑一定濃度的2,4D(生長素類似物)，以殺死雙子葉雜草。上圖曲線中，表示單子葉農作物的是；表示雙子葉雜草的是；生長素類似物的濃度應控制在C濃度左右。4探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度實驗中，設立預試驗的目的是什么？答案(1)為進一步的實驗摸索條件；(2)檢驗實驗設計的科學性和可行性；(3)減少盲目性和人力、物力、財力的浪費。5本實驗中自變量、無關變量分別是什么？無關變量處理采取什么原則？答案自變量為生長素類似物的濃度大小。無關變量有取材、處理時間、光照、溫度等。無關變量的處理采用等量性原則，如用相同的植物材料、枝條上帶有的芽數目相同等。6實驗中要注意哪些問題

12、？答案(1)溫度要一致。(2)設置重復組(每組不能少于3個枝條)。(3)設置對照組(清水空白對照；設置濃度不同的幾個實驗組之間進行相互對照)。7用多種不同濃度的生長素類似物浸泡，插條不能生根的原因可能是什么？答案一是枝條所帶葉片較多、蒸騰作用過強、失水太多；二是配制的營養液中營養元素缺乏或缺氧；三是沒有分清形態學的上端和下端等。2人工合成的植物激素類似物常用于生產實踐。某課題組研究了激素類似物甲和激素類似物乙對微型月季生根和側芽生長的影響，請回答下列問題。(1)由圖1得出的初步結論是：甲和乙對微型月季插條生根的影響分別是_、_。(2)由圖1的結果_(填“能”或“不能”)判斷0.5 mol/L的

13、激素類似物乙對生根的影響。為探究3 mol/L的激素類似物甲和0.5 mol/L的激素類似物乙對微型月季插條生根的復合影響，應設計_種培養基。(3)已知甲為生長素類似物，圖2為其X、Y和Z三種濃度下對微型月季莖段側芽生長的影響，則：X濃度的甲對微型月季莖段側芽生長具有_作用。X濃度、Y濃度和Z濃度之間大小的關系是_。問題導析(1)在圖1中激素類似物甲濃度為0時的生根數為6條，而其他濃度對應的生根數分別是8、10、12、12、10條，由此可知甲對月季生根有促進作用；同理可知乙對月季生根有抑制作用。(2)圖1中沒有(填“有”或“沒有”)0.5 mol/L激素類似物乙對生根的作用結果，所以不能(填“

14、能”或“不能”)判斷這個濃度的激素類似物乙對生根的作用。(3)若要探究3 mol/L的激素類似物甲和0.5 mol/L的激素類似物乙對微型月季生根的復合影響情況，應設置空白對照培養基、只含0.5_mol/L激素類似物乙的培養基、只含3_mol/L激素類似物甲的培養基、3 mol/L激素類似物甲0.5 mol/L激素類似物乙的混合培養基四種培養基。(4)圖2顯示X濃度下月季側芽生長低于空白對照，說明X濃度下抑制側芽的生長，可推知X、Z和Y濃度的大小關系為XY，XZ，Y與Z之間的大小關系不確定。答案(1)促進生根抑制生根(2)不能4(3)抑制XY，XZ，Y與Z之間的大小關系不確定一題多變另一同學在

15、“探究生長素類似物NAA促進銀杏插條生根的最適濃度”實驗中獲得了右圖所示結果，判斷對錯：(1)本實驗的自變量是促進插條生根的NAA濃度大小。()(2)銀杏插條上側芽的數目及飽滿程度會影響實驗結果。()(3)促進銀杏插條生根的最適濃度為c。()(4)用NAA處理枝條的時間應該相同。()答案(1)(2)(3)×(4)1.如圖所示，如果根a側的生長素濃度在曲線的A點(為1010 mol/L)，下列有關描述正確的()。A在FC的范圍內均能促進生長BAD屬于生長抑制范圍Cb側的生長素濃度低于a側，相當于曲線FE段濃度，因而細胞伸長生長慢D在太空中(重力為0)，根的生長將不同于上圖的彎曲生長，坐

16、標圖中生長素的曲線也不適用于根的生長答案A解析AD段并不均處于抑制范圍；b側的生長素濃度高于a側；太空中雖失重，但圖示坐標曲線仍適用于根的生長。2.市場上可見到發育不均勻(凸凹不均)的西瓜，若切開觀察，可見其凹側的種子發育不良或未發育，這種現象可解釋為()。A種子的發育需要果實來提供營養B發育著的種子里合成生長素，促進子房發育成果實C無種子的子房絕對無法發育成果實D光照不均使生長素分布不均答案B解析本題是結合生產實例來考查生長素作用的，生長素作用之一是能促進子房發育成果實，而自然狀態下，生長素來自發育著的種子，這一作用原理常用于培育無子果實技術中。3.以下是某同學所做“探究生長素類似物(2,4

17、D)促進插條生根的最適濃度”的實驗。請分析回答：實驗材料：每種插條若干(種類如圖)、蒸餾水、培養皿、燒杯、量筒、玻璃棒、2,4D、營養花缽等。實驗步驟：第一步：配制不同濃度的2,4D溶液，并分別向7個培養皿中各注入50 mL。第二步：將C枝條均分成7組，每組10根，再分別放入7個培養皿中處理適宜時間。第三步：將處理后的C枝條分別放入營養花缽中，適宜條件下培養10天，觀察并記錄新生根的數量。花缽12345672,4D(g·L1)108107106105104103102平均生根數量1013105411(1)我們認為，該同學的實驗設計有誤，請指出來。_。(2)1號和3號實驗結果相同的原因

18、是_。(3)某農場購買了一批生根粉準備用于某植物的批量扦插，說明書沒有注明該植物適宜的使用濃度，正確的使用措施是()。A用高濃度，以保證生根B用低濃度，以降低成本C任選一種濃度進行扦插D用不同濃度進行預實驗答案(1)選材有誤，應選擇每枝條留34個芽，即選B枝條合適；缺少預實驗；濃度梯度設置不合理，應有更低的濃度(2)1號與3號位于最適濃度兩側，作用效果相同(3)D解析生根粉是植物生長素類似物，其作用具有兩重性，因此正確的做法是先用不同濃度的生根粉進行預實驗，然后再在預實驗的基礎上設計細致的實驗，找到該植物適宜的使用濃度?；A鞏固1植物生長素對植物的新陳代謝、生長發育等生命活動起著重要的調節作用

19、，其特點是()。A只能抑制植物生長B只能促進植物生長C高濃度時促進生長，低濃度時抑制生長D高濃度時抑制生長，低濃度時促進生長答案D解析生長素的生理作用具有兩重性，表現為高濃度抑制生長，低濃度促進生長。2下列現象中，最能說明生長素的作用具有兩重性的是()。A莖的向光性和背地性B頂端優勢C根的向地性和莖的背地性D含羞草的小葉受刺激立即下垂答案B解析頂端優勢是由于低濃度生長素促進頂芽生長，高濃度生長素抑制側芽生長。3為促進某種植物扦插枝條生根，采用幾種不同濃度的吲哚丁酸(人工合成的生長素類似物)溶液處理插條基部，然后在沙床中培養，觀察生根情況如下圖所示。從實驗結果分析，促進生根的最佳濃度最可能是()

20、。A3 mg/mL B4.5 mg/mLC6 mg/mL D9 mg/mL答案B解析根據實驗結果，先排除9 mg/mL，顯然是濃度過高抑制生根，3 mg/mL和6 mg/mL濃度相差較大，而生根情況幾乎一樣，則這兩個濃度不可能是“最適濃度”。4下列關于植物生長素作用及其應用的敘述，錯誤的是()。A成熟細胞比幼嫩細胞對生長素更為敏感B頂端優勢能夠說明生長素作用的兩重性C適宜莖生長的生長素濃度往往抑制根的生長D一定濃度的生長素類似物防止落花落果答案A解析不同細胞對生長素的敏感性不同，成熟細胞比幼嫩細胞對生長素的敏感性差。5.如圖表示不同濃度生長素對芽生長的影響。當植物表現出頂端優勢時，頂芽和最靠近

21、頂芽的側芽所含生長素的濃度依次分別為()。Aa和b Bb和aCb和c Dc和b答案C解析頂端優勢是頂芽產生的生長素大量地積累在側芽部位，而使側芽生長受抑制的現象，結合圖示信息可判斷b、c分別為頂芽和最靠近頂芽的側芽所含生長素的濃度。6下圖所示植物不同器官對生長素的反應。請觀察后據圖回答下面的問題。(1)促進芽生長的生長素最適濃度是_。(2)A點所對應的生長素濃度對莖生長的效應是_，對芽生長的效應是_。(3)B點所對應的生長素濃度對莖生長的效應是_。(4)由此可見，不同濃度的生長素對同一器官的影響_，同一濃度的生長素對不同器官的影響_。答案(1)108 mol/L(2)促進生長抑制生長(3)既不

22、促進生長，也不抑制生長(4)不同也不同鞏固提升7下列四圖表示根和莖對生長素濃度的不同反應，其中正確的是()。答案C解析在最適濃度之前，隨生長素濃度升高，對根、莖的促進作用均增強。超過最適濃度后，隨生長素濃度增加，對根、莖的生長的促進作用均下降，達到一定值后開始抑制生長(虛線以下)，并且根的最適濃度和抑制濃度均大大低于莖。8將植物橫放，測量不同濃度生長素條件下根和莖的生長狀況，如圖甲所示。則曲線上的P點最可能對應乙圖中的位置是()。Aa Bb Cc Dd答案D解析生長1 cm所用時間較長，說明生長速率較低；P點所在的曲線說明生長素濃度越高，生長越慢，也就是對生長起抑制作用；所以P點時，生長素濃度

23、較高抑制生長，作用對象應該為根，具體部位最可能為d點。9某生物興趣小組的同學對某品種番茄的花進行人工去雄后，用不同濃度的生長素類似物2,4D涂抹子房，得到的無子番茄果實平均重量見下表。2,4D濃度/(mg·L1)05101520253035無子番茄平均重量(g/個)013.526.246.553.653.743.030.2據表分析可得出的結論是()。A2,4D濃度超過25 mg/L，對果實的發育起抑制作用B2,4D與生長素的作用效果相同C2,4D可以促進扦插枝條生根D2,4D誘導無子番茄的最適濃度范圍為25 mg/L左右答案D解析2,4D是一種生長素類似物，從題中可以看出，它具有促進

24、果實發育的作用。A選項中的濃度仍能促進果實發育；由于缺少使用生長素的實驗，故不能得出B選項的結論；C選項與表格數據無關；D選項正確，其所示濃度在正常使用濃度范圍內，且能最大限度地促進番茄果實的發育。10在科學研究中，往往要把一個較大的課題分解成若干個小的子課題來分別進行研究。在“觀察生長素對植物生長發育的影響”這一研究性學習課題中，某小組同學選用生長素類似物吲哚丁酸(IBA)進行如下實驗：取生理狀況相同的同種植物的帶芽枝條若干，分為三組即甲、乙、丙，每組10枝。將甲、乙、丙組枝條的下端分別浸泡在下表所示的溶液中，相同時間后，扦插在潮濕的沙土中，在適宜的環境中培養。枝條甲組乙組丙組溶液5×105g/mL的IBA溶液5×101g/mL的I