山东省聊城市第四中学人教版高中生物必修三学案：3.2 生长素的生理作用

第2节 生长素的生理作用
【学习目标】
知识点1. 生长素的生理作用
知识点2. 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
【知识点1：生长素的生理作用】
1.生长素的作用表现出 性；既能 生长，也能 ；既能 发芽，也能 发芽；既能防止 也能 。
2.一般情况下，生长素浓度较低时 ；浓度过高时则会 ，甚至 。幼嫩的细胞对生长素 ，老细胞则比较 ；不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样。例如，顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较_ ，因此它的发育受到 ，植株因而表现出 。去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动、加快生长。
例1．如下图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，此图给你的信息是（ ）
①生长素对三种器官的作用具有两重性，低浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )促进生长，高浓度抑制生长　②A、B、C点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度　③D点对应的生长素浓度对茎的生长具有促进作用，却抑制了芽的生长　④幼嫩的细胞对生长素反应灵敏，成熟的细胞对生长素反应不灵敏
A．①② B．②④
C．①②④ D．①③④
3. 在认识到植物生长素的生理作用后，有关科学道理在农业、园艺等方面获得了广泛的应用。
农民会适时摘除棉花的顶芽， ( http: / / www.21cnjy.com )解除 ，以促进侧芽的发育，从而使它多开花、多结果。由于植物体内的生长素含量非常少，提取困难，人们在多年的研究和实践中，发现一些人工合成的化学物质，如α-萘乙酸（NAA）2，4-D等，具有与生长素相似的生理效应，成为生长素类似物。这些化学物质，可用于防止果实和叶片的脱落、 、 、
。
例2．农业生产上应用生长素类似物2，4—D做除草剂，消灭稻田杂草的原理是（ ）
A．高浓度溶液促进杂草衰老
B．高浓度溶液抑制杂草生长
C．高浓度溶液促进水稻生长，通过竞争使杂草得不到养料
D．低浓度溶液抑制杂草生长
【知识点2：探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度】
(一)、实验目的：
1．了解植物生长调节剂的作用； 2．进一步培养进行实验设计的能力
(二)、实验原理：
1.植物插条经植物生长调节剂处理后，对 ( http: / / www.21cnjy.com )植物插条的生根情况有很大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
2.处理插条方法：
（1）浸泡法：把插条的基部浸泡在配 ( http: / / www.21cnjy.com )制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。（要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理）
（2）沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。
(三)、参考案例如下：
1、提出问题：
不同浓度的生长素类似物(人工合成的具有与生长素相似生理效应的化学物质)，如_______________，促进插条生根的最适浓度是多少呢？
2、作出假设：
适宜浓度的2，4-D或NAA可以使杨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。
3、方法步骤：
(1)选择生长素类似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。
(2)配制生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的生长素类似物溶液，分别放入小磨口瓶，及时贴上相应标签。
(3)制作插条：以1年生苗木为最好 ( http: / / www.21cnjy.com )（1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活），枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，并将插条随机分成等量10组并编号为1～10组。
(4)处理插条： 用配制的上述不同浓度的生长素类似物分别浸泡1-9组插条，用蒸馏水浸泡第10组插条。放在相同的环境中处理一天。
(5)培养插条：将处理过的插条下端浸在清水中,注意保持温度（25～30 ℃）。
(6)观察记录：观察记录各小组实验材料的生根情况，如生根条数，最长与最短根的长度等。
4、分析实验结果，得出实验结论：
实事求是地对实验前、实验中（包括课内、课外） ( http: / / www.21cnjy.com )和实验后插条生根的情况进行记录，并及时整理数据，绘制成表格或图形。探究出促进该植物枝条生物的最适浓度。
思考1：如果对要研究的植物有关情况所知不多，应如何处理？
__________________________________________________________________
思考2：在上述实验步骤设计中，哪些是无关变量？___________________________________
有无对照？_____ 对照组是
【巩固练习】
1.为提高扦插枝条的成活率，要去掉枝条上的一部分枝叶，但必需保留一小部分枝叶和芽，原因是（ ）
①保持适度的蒸腾作用　 ②降低蒸腾作用　 ③利用芽产生的生长素，促进插枝生根 　④保留一部分芽方可发育成成熟的植株　 ⑤去掉一部分枝叶，解除了顶端优势　 ⑥芽在叶腋处，叶可保护幼芽
A．①③④ B．②③⑤ C．②③⑤⑥ D．②③⑥
2.下列现象中，最能说明植物生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长两重性的现象是（ ）
A．茎的向光性和背地性 B．顶端优势
C．根的向地性和向水性 D．含羞草的小叶受刺激立即下垂
3.将植物横放，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长。这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。下列分析正确的是（ ）
①A处生长素浓度较B处高，茎对生长素敏感性高，A处生长受抑制，B处生长快，茎向上生长
②D处生长素浓度较C处高，根对生长素敏感性高，D处生长受抑制，C处生长快，根向下生长
　③C处生长素浓度较D处高，根弯曲向下生长
　④B处生长素浓度较A处高，茎弯曲向上生长
A．①② B. ②③ C.①③ D.②④
4.如右图，若茎的a侧生长素浓度在B点以下的浓度范围内，下列对b侧生长素浓度范围的描述较为准确的一项是（ ）
A．在BD范围内 B．在OA范围内
C．在BC范围内 D．在BA范围内
5.绿色植物倒伏后，它的茎秆能部分恢复直立状态，引起这种现象的原因是（ ）
A．受重力影响，向地性 B．受光的影响，向光性
C．受水的影响，向水性 D．受重力影响，背地性
6.下图中A、B为两插条扦插一段时间后的生长情况示意，其主要原因是（ ）
A. 芽能发育成枝条 B．芽能进行光合作用
C．芽能产生生长素促进生根 D．芽能产生生长素促进生长
7.农业生产中，利用生长素作用原理可进行疏花疏果。下列各项应用与其原理最为相似的是（ ）
A．用一定浓度的生长素类似物喷洒棉株，这样可以达到保蕾保铃的目的
B．用一定浓度的生长素类似物促进扦插的枝条生根
C．用一定浓度的生长素类似物促进瓜类单性结实，产生无籽果实
D．用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物田间的双子叶杂草
8.在小麦地里施用一定浓度的2，4-D能除掉双子叶杂草，而对小麦无影响，对此现象的错误解释是（ ）
A．双子叶杂草对2，4-D的敏感性强 B．小麦对2，4-D的敏感性差
C．2，4-D对小麦的生长无作用 D．同一浓度的2，4-D对小麦和杂草的作用不同
9.将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如甲图所示，则曲线上M、N、P、Q点分别最可能对应于乙图中的位置是（ ）
A．a B．b C．c D．d
请将选择题答案填写到下列表格中：
题目 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案
10.分析以下曲线图，回答问题：
（1）从甲图可读到以下信息：
①生长素的功能具有_______性，即在一定浓度范围内_______植物器官生长，浓度过高则_______植物器官生长。
②同一浓度的生长素作用于 ( http: / / www.21cnjy.com )不同器官上，引起的生理功效________(相同或不同)，这是因为不同的器官对生长素的敏感性________(相同或不同)。(敏感性大小：______>_______>________)
③曲线在A、B、C三点所对应的浓度分别 ( http: / / www.21cnjy.com )是根、芽、茎的_________________，AA’、BB’、CC’为_________阶段，A’、B’、C’点表示生长素________________________________。
（2）从乙图可读到以下信息：
不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度_____。（高或低）
（3）从丙图可以读到以下信息：
①曲线中H点表示促进生长最适浓度为__ ( http: / / www.21cnjy.com )_____，在OH段随生长素浓度增高，促进作用_______，而HC段随着生长素浓度增高，促进作用__________。
②若植物幼苗出现向光性，且测得其向 ( http: / / www.21cnjy.com )光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为____________________________。
③若植物水平放置，表示出根的向地性、茎的 ( http: / / www.21cnjy.com )背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m，则茎的远地侧生长素浓度范围应为____________。
学案13参考答案
例1.A 例2.B
思考1：可以先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计细致的实验
思考2：各组插条的培养条件（如温度）、处理时间等； 有； 清水空白对照
1-5 DBDAD 6-9 CDCD
10.（1）①两重 促进 抑制 ②不同 不同 根>芽>茎 ③最适浓度 促进 对根、
芽、茎的生长既不促进也不抑制 （2）高 （3）①g 增强 减弱 ②大于m小于
2m ③小于m
课后题参考答案
（一）问题探讨
1.不同。如图所示，对于根来说，最适 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度大约是10-10 mol/L；对于芽来说，最适浓度大约是10-8 mol/L；而对于茎来说，最适浓度大约是10-4 mol/L。
2.不同的生长素浓度，对于同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。
（二）练习 基础题 1.C。 2.B。
拓展题
1.提示：由于重力作用，生长素在下部的 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度高。对于植株的茎来说，这个浓度的生长素能促进生长，因而下面的生长较快，植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素浓度，对于植株的根来说，却会抑制生长，因而，根部下面的生长比上面的慢，根就向下弯曲生长。
如果是在太空中的空间站中生长，植株就不会出现这样的情况，而是横向生长。
2.提示：因为人尿中含有微量的 ( http: / / www.21cnjy.com )生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥中就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。
浅谈生长素的运输方向和运输方式
1 运输方向
1.1 极性运输
所谓“极性运输”，是指生长素总从形态学 ( http: / / www.21cnjy.com )上端向形态学下端运输，不能颠倒。需要指出的是，这里的“形态学上端”和“形态学下端”与地理方位上的“上”和“下”无必然联系。“形态学上端” 通常指茎尖、根尖等。
1.2 横向运输
单侧光照射胚芽鞘尖端时，生长素除了由胚芽鞘尖端向尖端以下部分进行极性运输外，还在尖端部位出现一定程度的由向光侧向背光侧的横向运输，从而导致生长素在尖端以下部分的背光侧比向光侧分布多，细胞伸长生长较快，因而胚芽鞘向光弯曲生长。
当植物横放时，由于受到地球重力的影响，生长素会进行由远地侧向近地侧的横向运输，导致根、茎的近地侧生长素分布多。又由于根对生长素十分敏感，所以近地侧生长素浓度高，抑制了根的生长，而远地侧生长素浓度低，促进根的生长，所以根表现为向地生长；茎对生长素敏感性相对较弱，所以近地侧生长素浓度高，促进生长的效果明显，该侧生长较快，而远地侧生长素浓度低，促进生长的效果弱，该侧生长较慢，所以茎表现为背地生长。
2 运输方式
有实验证明，生长素运输需要消耗能量，在缺氧 ( http: / / www.21cnjy.com )或呼吸抑制剂存在的条件下，极性运输受到抑制。此外，生长素可以逆浓度梯度运输。因此，生长素的运输是一种主动运输的过程。
3 试题链接
例1 根据图示分析a、b、c、d四个琼脂块中的生长素含量，正确的结论是（ ）
A、B、
C、D、
解析：右图中，由于玻璃隔板阻 ( http: / / www.21cnjy.com )止了生长素的横向运输，所以a、b两个琼脂块中生长素的分布量相等。右图中，单侧光照射下，生长素由向光侧横向运输到背光侧，所以c琼脂块中生长素分布量多于d。答案为B。
例2 植物侧芽部位的生长素浓度总是高于 ( http: / / www.21cnjy.com )顶芽，但顶芽产生的生长素仍大量聚集于侧芽部位。实验证明，在缺氧时生长素的运输受到影响。据此推测，生长素的运输方式与下列哪种物质进出细胞相同（ ）。
A、氧气 B、乙醇 C、氨基酸 D、甘油
解析：由题干分析可知，生长素的运输为由低浓度向高浓度的、需要消耗能量的主动运输过程。答案为C。
例3 根据有关知识回答下列问题：
（1）如图，甲为桃树，乙为龙爪槐，请回答它们顶芽产生的生长素的运输方向（回答A→B或B→A），并解释其原因：
甲 乙
①桃树________；龙爪槐_________。
②原因___________________________。
（2）松柏、杉树的树冠都明显呈宝塔形，请解释其形成原因___________________。
答案：（1）①A→B B→A
②生长素在植物体内的运输方向是从形态学的上端向下端运输。
（2）这是一种顶端优势现象。越往下，离顶芽越远，侧芽积累的生长素就少，发育形成的侧枝就越大，反之越往上侧枝越短。