1、第2節 生長素的生理作用一、教學目標1.概述植物生長素的生理作用。2.嘗試探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度。二、教學重點和難點1.教學重點生長素的生理作用。2.教學難點探究活動：探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度。三、課時安排1四、教學過程板書設計教師引導和組織學生活動教學意圖第2節生長素的生理作用以“問題探討”引入，引導學生思考回答，師提示。提示1.不同。如圖所示，對于根來說，最適濃度大約是10-10 mol/L；對于芽來說，最適濃度大約是10-8 mol/L；而對于莖來說，最適濃度大約是10-4 mol/L。2.不同的生長素濃度，對于同一器官所起的作用也不同。在一定濃度范圍內促進

2、生長，超過這一范圍則抑制生長。思考回答情景引入一、生長素的生理作用問題以“本節聚焦”再次引起學生的思考注意。【講述】生長素可以促進雌花的形成、單性結實、子房壁的生長；維管束的分化、形成層活性；葉片的擴大；不定根、側根的形成；種子的生長、果實的生長、座果；傷口的愈合；頂端優勢。同時可以抑制花、果實、幼葉的脫落；側枝的生長；塊根的形成等。從細胞水平上看，生長素可以影響細胞的伸長、分裂和分化。從器官水平上看，生長素可以影響器官的生長、成熟和衰老。生長素發揮的生理作用，會因濃度、植物的種類、器官、細胞的年齡不同而有差異。一般情況下，生長素在低濃度時促進生長，濃度較高時則抑制生長，濃度過高甚至會殺死細胞

3、。對于同一植物不同器官來說，一般營養器官比生殖器官敏感；根比芽敏感，芽比莖敏感，幼嫩細胞敏感，衰老細胞遲鈍。雙子葉植物一般比單子葉植物敏感。關于植物為什么會有頂端優勢現象，目前主要存在兩種假說。教材中介紹的是“生長素學說”，即認為是頂芽合成的生長素極性運輸到側芽處，從而抑制側芽的生長。這個學說是由K.V.Thimann和F.Skoog于1924年提出的，許多實驗支持該學說。另一種解釋是1900年K.Goebel提出的“營養學說”。該假說認為頂芽構成營養庫，壟斷了大部分營養物質，側芽由于缺乏營養物質而生長受抑制。這個學說也有不少支持的證據。介紹-萘乙酸（NAA）、2,4-D、生根粉NAA是具有生

4、長素類活性的萘類植物生長調節劑，廣泛用于組織培養體系，可以誘發不定根形成，提高樹木扦插成活率，提高座果率，防止采前落果。它具有與IAA不同的環狀結構，但其側鏈與IAA相同，比IAA穩定，因此常代替IAA使用。2,4-D的化學名稱是2,4-二氯苯氧乙酸，它是一種除草劑，現在廣泛應用于無菌培養體系，用于誘導細胞增殖。2,4-D除了作為除草劑之外，它最顯著的用途是引起脫分化和未組織化的細胞生長，另外，它還具有使幼苗矮化粗壯的功能。但2,4-D能夠引起染色體變異，使用時必須格外小心。生根粉是一類可以用來促進插條生根的復合型植物生長調節劑。可溶解于酒精或水，一般以生長素類物質為其主要有效成分，如ABT生

5、根粉（商品名稱艾比蒂生根粉）就含有萘乙酸和吲哚乙酸等。它的主要作用是：能提供插條生根所需的生長促進物質，能促進插條內源激素的合成，能促進一個根原基分化形成多個根尖，以誘導插條不定根的形態建成。閱讀思考引起學生的思考注意。二、嘗試運用生長素促進插條生根探究實驗（有條件的按下面指導做）在上節課結束時，應布置學生預習探究活動“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”的指導，并準備好實驗用具，如楊樹枝條、礦泉水瓶等。教師如果能提前做本探究活動的預實驗，可避免人力、物力、財力和時間的浪費，也可做到心中有數，有的放矢。（一）材料用具的準備1.實驗材料可以用楊、加拿大楊、月季等的枝條。2.實驗用具：天平、量

6、筒、容量瓶、燒杯、滴管、試劑瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方帶流水孔）、盛水托盤、礦泉水瓶。3.插條選擇插條質量和規格對探究實驗效果影響很大。大樹上的12年生枝條，可以作為扦插的材料，但以1年生苗木為最好（1年或2年生枝條形成層細胞分裂能力強、發育快、易成活）。實驗表明，插條部位以種條中部剪取的插穗為最好，基部較差，梢部插穗仍可利用。實驗室用插穗長57 cm，直徑11.5 cm為宜。由于一個年級幾百名學生同時用枝條，要適當考慮對樹木的保護。扦插枝條的處理：（1）枝條的形態學上端為平面，下端要削成斜面，這樣在扦插后可增加吸收水分的面積，促進成活。（2）每一枝條留34個芽，所選枝條的芽數盡量一樣多。

7、（二）實驗設計1.選擇生長素類似物：2，4-D或-萘乙酸（NAA）等。2.配制生長素類似物母液：5 mg/mL（用蒸餾水配制，加少許無水乙醇以促進溶解）。3.設置生長素類似物的濃度梯度：用容量瓶將母液分別配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分別放入小磨口瓶，及時貼上相應標簽。NAA有毒，配制時最好戴手套和口罩。剩余的母液應放在4 保存，如果瓶底部長有綠色毛狀物，則不能繼續使用。4.枝條處理方法：浸泡法和沾蘸法建議各小組采用不同方法進行實驗。浸泡法也可設置不同的浸泡時間。應該鼓勵學生設計多種方案，以便交流，資源共享。（三）探究活動1.提出問題不同濃度的生長素

8、類似物，如2，4-D或NAA，促進楊插條生根的最適濃度是多少呢？2.作出假設適宜濃度的2，4-D或NAA可以使楊或月季插條基部的薄壁細胞恢復分裂能力，產生愈傷組織，長出大量不定根。3.預測實驗結果經過一段時間后（約35 d），用適宜濃度的2，4-D或NAA處理過的插條基部和樹皮皮孔處（插條下1/3處）出現白色根原體，此后逐漸長出大量不定根；而用較低濃度、較高濃度或清水處理的枝條長出極少量的不定根或不生根。4.實驗步驟（1）制作插條。（2）分組處理：將插條分別用不同的方法處理（藥物濃度、浸泡時間等可多組。如可分別在NAA中浸泡1、2、4、8、12、24 h等）。（3）進行實驗：將處理過的插條下端

9、浸在清水中,注意保持溫度（2530 ）。（4）小組分工，觀察記錄：前三天每天都要觀察記錄各小組實驗材料的生根情況。教師可以設計記錄表格，更應讓學生自行設計記錄表格，提供學生創造性活動的空間和機會。記錄過程是意志與耐心的鍛煉，既有分工也有協作。記錄用不同濃度生長素類似物處理后枝條生根情況，如生根條數，最長與最短根的長度等。（濃度適宜的生長素類似物處理后，在綠色樹皮的皮孔處長有白色幼根；時間長一些會在枝條下端斜面樹皮與木質部之間長有白色根原體）。每隔23 d記錄也可。（5）研究實驗中出現的問題。 分析不同插條的生根情況。不能生出不定根：有可能是枝條上沒有芽、枝條倒插等。都能生出不定根：促進扦插枝條

10、生根是指刺激枝條的下端生出不定根，而不是刺激根生長。不同的枝條可能生出的不定根的數目多少不一樣，如枝條上芽多，則產生的生長素就多，就容易促使不定根的萌發。分析與本實驗相關的其他因素。A.溫度要一致；B.設置重復組。即每組不能少于3個枝條；C.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對比，目的是探究2，4-D或-萘乙酸促進扦插枝條生根的最適濃度。5.分析實驗結果，得出實驗結論本探究活動關鍵是時間安排。建議課前提交藥品選擇和藥液濃度控制的設計方案，培訓關于選取枝條、怎樣做插條的方法，說明注意事項，并確定各小組的分工。要求學生在實驗過程中按照小組分工認真進行觀察，實事求是地對實驗前

11、、實驗中（包括課內、課外）和實驗后插條生根的情況進行記錄，并及時整理數據，繪制成表格或圖形。最后分析實驗結果與實驗預測是否一致，得出探究實驗的結論。不要求實驗結果都一致，但要求有分析研究。6.表達與交流實驗小組的每一個成員都要寫出自己個性化的實驗報告，向小組和全班匯報探究過程和結果、經驗、教訓或體會，包括在科學態度、科學方法和科學精神方面的收獲。7.進一步探究“進一步探究”旨在鼓勵學生進行擴展性的探究和實踐，大多數需要在課外完成。教師應當提供機會，讓學生互相進行交流和討論。鼓勵有興趣的學生進一步探究不同季節和枝條老幼部位對生長素類似物的反應，讓學生自行設計和實施。小結略作業練習基礎題1.C。

12、2.B。拓展題【提示】1.由于重力作用，生長素在下部的濃度高。對于植株的莖來說，這個濃度的生長素能促進生長，因而下面的生長較快，植株的莖就向上彎曲生長。同樣的生長素濃度，對于植株的根來說，卻會抑制生長，因而，根部下面的生長比上面的慢，根就向下彎曲生長。如果是在太空中的空間站中生長，植株就不會出現這樣的情況，而是橫向生長。2.因為人尿中含有微量的生長素，將黃泥反復浸到尿液中再曬干，黃泥中就會吸附一定的生長素。用這樣的黃泥封裹枝條，就能利用其中的生長素促進枝條生根。思考討論完成考題6、（2002年廣東、河南、廣西高考題）植物在單側光照射下彎向光源生長。這個現象被解釋為“光線能夠使生長素在背光一側比

13、向光一側分布多”。為什么生長素在背光一側比向光一側分布多？是因為向光側的生長素在光的影響下被分解了，還是向光側的生長素向背光側轉移了。為此，有人做了下述實驗：（一）實驗步驟：將生長狀況相同的胚芽鞘尖端切下來，放在瓊脂切塊上，分別放在黑暗中和單側光下（見上圖）。（二）實驗結果：如上圖所示。圖中c、d、e和f用一生長素不能透過的薄玻璃片將胚芽鞘分割；瓊脂下方的數字表示瓊脂塊收集到的生長素（IAA）的量請回答：（1）圖a和b說明什么？_。（2）圖c和d說明什么？_。（3）圖e和f說明什么？_。（4）通過上述實驗可得出什么結論？_。解析：單側光照射下植物彎向光源生長是由于生長素在背光一側分布較多導致的

14、。實驗設計原則有等量原則，單因子變量原則，對照原則，本題著重突出了對對照原則的考察。答案：（1）光并未影響生長素的分解和生長素的向下運輸 （2）胚芽鞘被玻璃片分隔成兩半,不影響生長素向下運輸和瓊脂塊中收集的生長素數量 （3）單側光照射促使生長素向背光側轉移 （4）單側光照射下,向光側生長素向背光側轉移，而不是向光側的生長素分解 典型例題例1 用一定濃度的生長素類似物（2.4D）可以殺死小麥田里的雙子葉雜草，而不會抑制小麥的生長。對此正確的解釋是（ ）A、此濃度只對小麥起作用 B、此濃度只對雜草起作用C、小麥和雜草對此濃度敏感程度不同 D、此濃度對小麥和雜草都起抑制作用解析：所考查知識點是：生長

15、素生理作用的二重性。2.4D在低濃度時，能夠促進植物生長，在高濃度時，它不但能夠抑制生長，甚至還能殺死雙子葉植物，因為雙子葉植物的葉寬大平展，葉片的表面積較大，蠟質較少，幼芽裸露，所以吸收的藥劑較多，幼芽易于受害。單子葉植物（如小麥）通常葉面較少，葉片直立，表面角質和蠟質也較多，幼芽為老葉所包裹，所以相對地吸收藥劑量也較小，幼芽也不易受害。所以，同樣劑量的2.4D（濃度較高）能夠抑制可殺死雙子葉雜草，而對小麥卻沒有抑制生長的作用。這說明雙子葉植物和單子葉植物對同一濃度的2.4D敏感程度不同。答案 C目標檢測：1、一只正在發育的桃子被蟲蛀了，結果桃子停止了生長，這說明蟲蛀的部位是（ ）A、 種子

16、 B、外果皮 C、中果皮 D、內果皮2、下列生產措施中與植物激素無關的一組是（ ）培育無籽番茄 培育無籽西瓜 果樹整枝修剪 帶芽的枝條扦插 移栽植物時剪去部分葉片 棉花摘心A、 B、 C、 D、3、棉花長到一定的高度后，摘去頂芽，側芽就發育成枝條。這說明（ ）A、頂芽產生的生長素運向側芽 B、原頂芽不再向側芽運送過量生長素C、頂芽摘除后，側芽開始分泌生長素 D、頂芽摘除后，側芽大量分泌生長素4、生長素對植物生長的作用，一般地說（ ）A、高濃度和低濃度都促進生長 B、高濃度和低濃度都抑制生長C、高濃度抑制生長，低濃度促進生長 D、高濃度促進生長，低濃度抑制生長5、要得到番茄無籽果實，需將一定濃度

17、的生長素溶液涂抹在該花的柱頭上。處理該花的時期和條件是（ ）A、花蕾期，不去雄蕊 B、花蕾期，去掉雄蕊 C、開花后，不去雄蕊 D、開花后，去掉雄蕊 6、頂端優勢現象的原因是（ ）A、頂端陽光充足有利于生長 B、頂端蒸騰作用強，水肥多C、頂端產生生長素多促進生長 D、頂端產生生長素向側芽運輸，抑制側芽生長7、對生長素生理作用概括不準確的是（ ）A、生長素能促進果實成熟 B、生長素能促進扦插枝條生根C、生長素能促進果實發育 D、生長素能促進植物生長8、植物生長素促進植物生長的原因是（ ）A、促進細胞分裂 B、促進細胞縱向伸長生長 C、促進細胞的分裂生長 D、促進細胞的彎曲9、可以證明生長素低濃度促

18、進生長，而高濃度抑制生長的例子是（ ）A、植物的向光性 B、頂端優勢C、生長素集中在生長旺盛的部位 D、生長素促進扦插枝條生根10、讓不易生根的植物枝條生根，可用一定濃度的生長素溶液浸泡插枝的（ ）A、上端 B、中部 C、下端 D、兩端11下列是關于生長素的有關實驗，全部給予右側光照結果不向光彎曲生長的是 （ ）A（2）（3）（5）B（2）（3）（5）（7）C（2）（3）（5）（6）（7）D（2）（3）（5）（6）12把一花盆如圖所示固定在直徑為2m的圓盤的邊緣處，盆底與地面成45角。然后旋轉圓盤使花盆水平方向所受的力與垂直方向相同。然后，保持圓盤旋轉的速率長期不變，觀察植物的根部生長的方向。植物根部生長的方向應當是下列的哪一項？ （ ）13用燕麥胚芽鞘及幼苗進行如下實驗，一段時間后，會引起彎曲現象的是（表示單側光）（） A B C D14如右圖所示，在快速速旋轉的輪子邊