1、第三章 植物的激素调节第2节 生长素的生理作用学习目标核心素养1.概述生长素的生理作用2.分析生长素两重性作用曲线3.探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度1.科学思维通过生长素生理作用的两重性曲线及对两重性实例的分析，培养用逻辑思维解决问题的能力2.科学探究通过“生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验，掌握实验设计及对实验结果的分析与评价能力读教材、抓双基自 主 预 习一、生长素的生理作用1作用方式及特点(1)作用方式：不直接参与 1 _，而是给细胞传达一种 2 _的信息。细胞代谢调节代谢(2)作用特点具有 3 _。表现：既能 4 _生长，也能 5 _生长；既能 6_发芽，也能 7 _
2、发芽；既能 8 _落花落果，也能疏花疏果。两重性促进抑制促进抑制防止(3)影响因素浓度：一般情况下，在 9 _时促进生长，浓度过高时 10 _生长，甚至会杀死植物。器官：不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为：11 _。成熟程度：一般来说，12 _敏感，13 _迟钝。低浓度抑制根芽茎幼嫩细胞衰老细胞2生长素作用两重性的实例顶端优势(1)概念：14 _优先生长，15 _生长受抑制的现象。(2)形成原因(3)解除方法：20 _。顶芽侧芽较低促进较高抑制摘除顶芽3生长素类似物(1)概念：21 _合成的具有与生长素相似 22 _的化学物质。(2)应用：防止果实和叶片的
3、23 _、促进结实、获得 24_、促进扦插枝条的 25 _等。人工生理效应脱落无子果实生根二、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度1实验原理：适宜浓度的生长素类似物能促进扦插枝条生根，在 26 _的生长素类似物溶液中，扦插枝条生根情况不同。2常用方法(1)浸泡法：要求生长素类似物溶液的浓度 27 _。(2)28 _：省时，但生长素类似物溶液浓度较高。不同浓度较低沾蘸法3变量分析：实验中的自变量为 29 _，无关变量为植物材料、处理溶液的剂量、30 _的长短、温度、光照等。4检测指标：插条生根的 31 _或长度。生长素类似物溶液的处理时间数目浓度1判断正误(1)生长素的生理作用具有两重性。()
4、(2)杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素。()(3)生长素对果实的发育和成熟没有影响。()(4)植物生长素能促进植物生长是通过促进细胞的分裂与生长实现的。()(5)顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素作用的两重性。()(6)不同种类的植物对生长素的敏感性不同，同一种植物的不同器官对生长素的敏感性也不同。()2下列与激素作用无关的实例是()A草莓果实自然发育成熟B人舌尖触到蔗糖时感觉甜C自然生长的雪松树冠呈塔形D饥饿时人体血糖仍维持正常水平解析：选 B 草莓果实发育成熟与生长素等激素有关；人舌尖触到蔗糖感觉甜是神经系统产生的感觉，与激素无关；雪松呈塔形是生长素作用的两重性体现
5、；饥饿时血糖仍能维持正常水平与胰高血糖素等有关。3植物生长素对植物的新陈代谢、生长发育等生命活动起着重要的调节作用，其特点是()A只能抑制植物生长B只能促进植物生长C高浓度时促进生长，低浓度时抑制生长D高浓度时抑制生长，低浓度时促进生长解析：选 D 生长素的生理作用具有两重性，表现为高浓度抑制生长，低浓度促进生长。4校园里种植的杉树，主干粗壮，生长旺盛，而侧枝很细弱，主要原因在于()A侧芽缺乏生长素B侧芽产生的生长素过少C侧芽产生的生长素过多D侧芽积累的生长素过多解析：选 D 侧芽自身能产生适量的生长素，加上顶芽产生的生长素向下运输并大量积累在侧芽部位，使这里的生长素浓度过高，从而抑制侧芽生长
6、。5在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用。下列各项中，与植物生长素应用无关的是()A培育无子番茄B棉花保蕾、保铃C延长种子寿命D促进插条生根解析：选 C 植物生长素在农业生产上的应用，主要有以下几方面：促进扦插的枝条生根；促进果实发育，农业上获得了无子番茄、黄瓜、辣椒等；防止落花落果。种子寿命的长短与种子自身新陈代谢强度有关，农业上常通过晾晒使种子干燥，由于自由水大量减少，种子的代谢减弱，从而可延长种子的寿命。解疑难、提能力课 堂 探 究探究点一|生长素作用的两重性|核心探究|1生长素生理作用两重性的曲线分析(1)不同浓度的生长素对同一器官的影响不同四个关键点的含义：A 点为较低浓度促进生长
7、；B 点促进作用最强；C 点既不促进，也不抑制；D 点为较高浓度抑制生长曲线区间代表的含义：AB 段表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强；BC 段(不包括 C 点)表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用减弱；CD 段(不包括 C 点)表示超过一定的浓度范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强(2)相同浓度的生长素对同一植物的不同器官影响不同同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理效应不同；图中 A、B、C 三点所对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度，说明不同的器官对生长素的敏感程度不同(根芽茎)(3)不同种类的植物对生长素的敏感程度不同图示说明
8、不同种类的植物对生长素的敏感性不同，双子叶植物较单子叶植物敏感；应用：农田中用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物田中的双子叶杂草2.生长素作用两重性的实例(1)顶端优势(2)重力对根和茎生长的影响|探究思考|甲图表示的是不同器官对生长素的敏感度，乙图表示的是同一器官在不同生长素浓度下的作用。请据图思考下列问题：(1)根据甲图中的曲线分析三种器官对生长素的敏感度的高低。提示 根芽茎。(2)生长素的两重性可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”，这里的“高浓度”和“低浓度”的界限指的是甲图中哪几个点对应的生长素浓度？提示 对根、芽和茎而言，“高浓度”和“低浓度”的界限分别是 A、B和 C对应的
9、生长素浓度。(3)A A的含义是不是随着生长素浓度的增大，抑制作用逐渐增强？提示 不是，AA的含义是随着生长素浓度的增大，促进作用逐渐减弱。(4)根据乙图回答下列问题：若曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，且测得其向光侧生长素浓度为 m，则其背光侧生长素浓度范围是多少？提示 大于 m 小于 M。若曲线表示植物的茎，在植物水平放置，表现出茎的背地性时，且测得其茎的近地侧生长素浓度为 M，则茎的远地侧生长素浓度范围是多少？提示 大于 0 小于 m。若曲线表示植物的根，在植物水平放置，表现出根的向地性时，且测得其根的远地侧生长素浓度为 m，则近地侧浓度范围是多少？提示 大于 i。(5)根据丙图中曲线
10、思考：在顶端优势中，且测得顶芽生长素浓度为 m，则侧芽的浓度范围是多少？顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与丙图中点的对应关系是怎样的？提示 大于 i；A、E、D、C、B。|探究演练|1(2019贵州贵阳监测)下列关于植物生长素生理作用的叙述，错误的是()A生长素浓度越低对植物生长的促进作用越明显B摘除顶芽可以解除较高浓度生长素对侧芽的抑制C生长素与其他植物激素共同作用调节植物的生长D生长素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解析：选 A 在生长素浓度小于最适浓度的范围内，浓度越低，对植物生长的促进作用越弱，A 错误；摘除顶芽后，顶芽产生并向侧芽处运输的生长素减少，导致侧芽处生
11、长素浓度降低从而促进生长，B 正确；植物的生长往往是生长素等多种激素共同调节的结果，C 正确；生长素是调节植物生长的一类信息分子，其本身并不参与细胞代谢，D 正确。2(2018益阳检测)如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，由此判断下列叙述正确的是()A生长素对三种器官的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度(例如 101 ppm)抑制生长Ba、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Cd 点对应的生长素浓度对茎的生长具有促进作用，却抑制芽的生长D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解析：选 B 生长素对三种器官的作用具有两重性，低浓度促进生长
12、，高浓度抑制生长。生长素浓度为 101 ppm 时，抑制根和芽的生长，促进茎的生长；a、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；d 点对应的生长素浓度对芽和茎的生长都具有促进作用；图中并未体现出“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”。3(2018菏泽统考)图甲表示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(弯曲角度用 表示)，图乙是生长素对胚芽鞘生长的促进作用示意图。据图分析正确的是()A图甲实验即可证明生长素具有促进生长的作用B琼脂块中生长素浓度为 b 时，具有最大值C琼脂块中生长素浓度不同，但可能形成相同的 D琼脂块中生长
13、素浓度为 d 时，胚芽鞘向左侧弯曲解析：选 C 图甲实验缺少空白对照，不能说明生长素具有促进生长的作用，A 错误；琼脂块中生长素浓度为 b 时，促进作用最强，胚芽鞘左侧生长最快，其弯曲角度 具有最小值，B 错误；据图乙分析，生长素浓度不同时，促进程度可能相同，形成相同的，C 正确；琼脂块中生长素浓度为 d 时，抑制胚芽鞘生长，而右侧不含生长素，所以胚芽鞘不弯曲，D 错误。|规 律 方 法|利用“三看法”判断生长素作用的两重性探究点二|生长素类似物的应用|核心探究|1培育无子果实(1)正常有子果实形成的过程据图可知，要形成无子果实，首先雌蕊不能受粉；其次，由于无种子，就无法合成子房发育所需要的生
14、长素，因此需要人为施加外源生长素(类似物)。(2)无子果实形成的过程在未受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素类似物促进 子房发育 果实(无子)。2无子番茄与无子西瓜的比较比较项目无子番茄无子西瓜原理生长素促进果实发育染色体变异无子的原因没有受粉，未完成双受精三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞变异类型不可遗传的变异可遗传的变异果实中的染色体组数含两个染色体组含三个染色体组3.探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度(1)实验原理生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响，在不同浓度、不同时间下处理插条，其影响程度不同。生长素类似物的影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根
15、数量最多，生长最快。(2)实验过程(3)结果分析由如图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是 A 点对应的生长素类似物浓度，在 A 点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同浓度。(4)注意事项需进行预实验：预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。设置对照组、重复组设置对照组，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，目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。设置重复组，即每组不能少于 3 个枝条。控制无关变量：无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料，插
16、条的生理状况、带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。处理插条a生长素类似物处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。b处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。c扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。|探究思考|1在正式实验前为什么需要先做一个预实验？提示 为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以减少由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。2实验中为什么要选取生长旺盛的 1 年生苗木的枝条？提示 原因是 1 年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活，很容易生根，
17、实验效果显著。3选择插条时为什么需带有一定的芽或叶？所带的芽或叶的数量是否越多越好？提示 凡是带芽或叶的插条，其扦插成活率都比不带芽或叶的插条生根成活率高，但二者并非越多越好。留叶过多，蒸腾作用失水多，不利于生根，插条易枯死。留芽过多，产生较多的生长素，会影响实验的结果，导致结果不准确。4如果观察到插条不能生根，可能的原因有哪些？提示 有可能枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；有可能枝条幼芽、幼叶保留较多，本身合成一定浓度的生长素，浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态；有可能没有分清形态学的上端与下端。|探究演练|4(2019郑州模拟)下列关于“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实
18、验的叙述，错误的是()A探究的问题：所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少B实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法C在正式实验前先做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件D实验中不同浓度生长素类似物溶液浸泡不同插条的时间长短要有不同的梯度解析：选 D 该实验探究的问题是促进某种植物插条生根的生长素类似物的最适浓度；该实验的自变量是生长素类似物的浓度，无关变量(如枝条长度、用生长素类似物处理的时间等)应控制为等量；实验前做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件，减少实验误差。5某生物兴趣小组利用 2,4-D 进行了如下实验：配制不同浓度的 2,4-D 溶液共 6 组
19、；选取生理状况相同的桂花枝条，均分为 6 组，将插条下端分别浸泡在不同浓度的 2,4-D 溶液中，10 分钟后取出，进行无土栽培；一段时间后取出，统计每组枝条生根数目并计算平均值，结果如下表所示。根据该实验，可以得到的结论是()2,4-D 浓度(mol/L)010151014101310121011生根平均值(条)2.03.87.29.415.120.3A促进桂花枝条生根的最适 2,4-D 浓度是 1011 mol/LB一定浓度的 2,4-D 溶液对植物生根具有明显的促进作用C超过一定浓度的 2,4-D 溶液对植物生根有抑制作用D相同浓度的 2,4-D 溶液和生长素溶液对枝条生根的作用相同解析
20、：选 B 从题中信息可知，以 2,4-D 溶液浓度为 0 作为对照组，其他组为实验组，题干实验中 2,4-D 溶液为 1011 mol/L时生根数最多，但是 2,4-D 溶液浓度范围设定太窄，不能确定促进枝条生根的最适 2,4-D 浓度；从表中数据可以看出，以 2,4-D溶液浓度为 0 的对照组相比，一定浓度的 2,4-D 溶液对植物生根具有明显促进作用；表中数据没能体现超过一定浓度的 2,4-D 溶液对植物生根有抑制作用；题中没有涉及有关生长素的实验，不能得出相同浓度的 2,4-D 溶液和生长素溶液对枝条生根的作用相同。6(2018潍坊模拟)回答下列有关生长素的问题：(1)当植物表现出顶端优
21、势时，顶芽产生的生长素运到相邻侧芽_(填“需要”或“不需要”)消耗 ATP。(2)如图是某学校高二学生根据西瓜受粉后，子房发育成果实的过程绘出的变化曲线(注：横坐标示实际天数，纵坐标示子房直径大小)，其中 A 曲线表示正常受粉情况下的记录。请分析回答下列有关问题：曲线 A 表示子房直径逐渐_，受粉后与子房能发育成果实有关的主要激素是_。曲线 B 表示子房直径逐渐_，说明子房_，曲线 B 下降的可能的原因是_、_(写出两条理由)。(3)对比曲线 A 和曲线 B 得出的结论是_。解析：(1)当植物表现出顶端优势时，说明侧芽处生长素浓度较高，生长素从顶芽运输到侧芽是逆浓度梯度的运输，即主动运输，需要
22、消耗 ATP。(2)从题图中信息可知，曲线 A 对应的子房直径逐渐增大；曲线 B 对应的子房直径逐渐变小，说明子房没有发育。对子房发育成果实起主要作用的激素是生长素，而生长素来自发育着的种子，如果子房不能发育成果实，说明子房中没有生长素来源，即没有种子或种子不能正常发育，前者可能是雌蕊未受粉，后者可能是发育早期人为去除种子或被虫蛀。(3)从题图中信息可得出，发育着的种子能合成生长素促进子房发育成果实。答案：(1)需要(2)增大 生长素 变小 没有发育 雌蕊未受粉 子房发育早期，人为除去了种子或被虫蛀(任选两项即可)(3)发育着的种子可合成生长素促进子房发育成果实课 堂 小 结|网络构建|巩固基
23、础|1生长素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生长素的作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。3顶端优势和根的向重力性都体现了生长素作用的两重性。4对生长素的敏感程度：根芽茎；幼嫩细胞衰老细胞；双子叶植物单子叶植物。5生长素类似物可用于防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促进扦插枝条的生根等。6预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。基础练、达标练课 堂 演 练1下列关于生长素生理作用的叙述，正确的是()A随着生长素浓度的增加，其对生长的促进作用增强B适宜茎生长的一定浓度的生长素往往促进根的生长C同一浓度的生长素对不同器官
24、的作用效果往往不同D成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更敏感解析：选 C 在一定范围内，随着生长素浓度的增加，其对生长的促进作用加强，超过最适浓度后，对生长的促进作用减弱，直到起抑制作用，高浓度的生长素可能会导致植物死亡；由于根比茎对生长素敏感，因此，适宜茎生长的一定浓度的生长素往往会抑制根的生长；同一浓度的生长素对不同器官的作用效果一般不同；在植物体内，幼嫩细胞的代谢和生长比成熟细胞旺盛，对生长素也更敏感。2下列关于植物茎的负向重力性和根的向重力性的叙述，正确的是()A在根部“34”的运输不需要消耗 ATPB生长素对 2 处和 6 处的作用相同C两种现象说明根对生长素的敏感性高于茎D两种现象均能体现
25、生长素作用的两重性解析：选 C 根部生长素“34”的运输属于主动运输，所以需要消耗 ATP；2 处的生长素浓度大于 1 处，6 处的生长素浓度大于 5 处，但 2 处生长受到抑制，6 处生长受到促进；体现了根对生长素的敏感性高于茎；茎的背地生长中只有促进作用没有抑制作用，所以不能体现生长素作用的两重性。3人工方法获得无子番茄的措施是()A在传粉后的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液B开花后，在柱头上涂上一定浓度的生长素溶液C开花后去掉雄蕊，在柱头上涂上一定浓度的生长素溶液D在花蕾期，去掉雄蕊，在柱头上涂上一定浓度的生长素溶液解析：选 D 培育无子番茄，必须防止自然授粉。因此要在花蕾期去掉雄蕊，
26、在柱头上涂上一定浓度的生长素溶液，促进子房发育成无子果实。4某校生物兴趣小组探究生长素类似物 2,4-D 对月季插条生根的影响，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是()A该实验的无关变量有插条的状况、芽的数量、2,4-D 的浓度等B该实验还可用生根的平均长度作为观察指标C生长素类似物 2,4-D 浓度为 800 mg/L 时，抑制插条生根D该实验可确定 400 mg/L 是促进插条生根的最适浓度解析：选 B 2,4-D 的浓度属于自变量；月季插条生根的情况可用生根数或生根的平均长度来表示；由图可知，2,4-D 浓度为 800 mg/L 时的插条生根数比浓度为 0 时的插条生根数多，所以该浓度
27、促进生根；由于该实验分组较少，所以不能确定促进月季插条生根的最适浓度。5人工合成的生长素类似物，如 2,4-D、萘乙酸等，具有与生长素相似的生理效应。它们在生产上的应用很广泛。(1)2,4-D 是一种最早应用的选择性除草剂，在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。单子叶农作物与双子叶杂草对 2,4-D 浓度的反应如图曲线所示。从图中可以看出 2,4-D 作用的特点是_。图中 X 点(甲、乙的交点)对应的浓度对于双子叶杂草的作用 效 果 是 _，2,4-D 作 为 除 草 剂 的 最 佳 使 用 浓 度 是_点所对应的浓度。近几年，媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如
28、果农民使用的 2,4-D 不是假冒产品，请你分析导致作物绝产的最可能原因是_。(2)2,4-D 还能促进插条生根。为了探索 2,4-D 促进插条生根的最适浓度，某生物兴趣小组先做了一组梯度比较大的预实验，实验的结果如图所示。图中纵坐标的标识是_，推测最适浓度的大致范围在_之间。做预实验的目的是_，正式实验中要实现实验目的，最少需要设置_组实验(相对浓度梯度为 1)。解析：(1)生长素的作用特点是具有两重性。根据甲、乙两曲线对除草剂的敏感程度可知，甲曲线是杂草，乙曲线是农作物，因此在两曲线的交点时，对杂草起促进作用。除草剂的最佳浓度为促进农作物的效果最高，且抑制杂草，故 F 或 D点对应的除草剂
29、浓度最佳。由于生长素作用具有两重性，因此当喷洒的除草剂浓度过高时，会抑制农作物的生长，导致作物绝产。(2)根据实验目的“探索 2,4-D 促进扦插枝条生根的最适浓度”可知：横坐标为 2,4-D 的浓度，纵坐标为平均生根的数量或长度。从图中的结果可知，2,4-D 浓度在 26 之间时，生根的数量较多。本实验开始时需要做预实验，其目的是摸索实验条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费；在 26 范围中，浓度梯度为 1，因此需要设计 5 组实验。答案：(1)具有两重性(低浓度促进生长，高浓度抑制生长)促进 F 或 D 使用的浓度过高，抑制了作物的生长甚至杀死了作物(2)平均生根条数(或平均生根长度)26 为进一步的实验摸索条件；也可以检验实验设计的科学性和可行性；避免造成人力、物力和财力的浪费 5word部分：请做：课 下 提 能查缺失、补漏点点此进入该word板块