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第2节生长素的生理作用知识点一生长素的生理作用【自主预习】1.生长素的作用方式：不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种_________的信息。调节代谢2.生长素作用的特点及其表现：(1)特点：两重性，即低浓度促进生长，高浓度_____生长。抑制3.顶端优势的概念与原因：(1)概念：_____优先生长，_____生长受抑制的现象。(2)原因：顶芽侧芽(3)解除方法：_________。去除顶端4.生长素类似物的概念与应用：(1)概念：具有与_______相似生理效应的_____合成的化学物质，如α-萘乙酸(NAA)、2，4-D等。生长素人工(2)应用：①防止果实和叶片的脱落。如常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，以达到保蕾保铃的效果。②促进结实，获得_________，如图：无子果实③促使扦插枝条的_____。生根【核心突破】1.生长素生理作用的影响因素：(1)生长素的浓度(以生长素作用于根的曲线为例)。①曲线中A点前表示随生长素浓度升高，其促进生长的作用增强。②曲线中AA'段表示随生长素浓度升高，其促进生长的作用减弱，但仍为促进生长。③A点对应的浓度表示生长素促进生长的最适浓度。④当生长素浓度小于A'时均为“低浓度”范围，促进生长；高于A'时为“高浓度”范围，抑制生长，甚至杀死植物。(2)细胞成熟程度：幼嫩细胞敏感，老细胞迟钝。(3)不同的器官：同一浓度的生长素作用于不同器官，引起的生理效应也不同，曲线体现了根、芽、茎敏感程度大小为根芽茎。(4)不同的植物：双子叶植物较单子叶植物敏感，可用较高浓度的生长素类似物，杀死单子叶作物地里的双子叶杂草。2.两重性的实例：(1)顶端优势：①实例分析：A处产生的生长素向下运输(极性运输)，在B处积累，B处浓度过高抑制了侧芽的发育，而A顶芽处生长素浓度适宜，生长较快。B、C、D三处生长素浓度的关系为：BCD。②实验验证：取生长状况相同的某植物，随机均分为3组(A、B、C)。A组不做任何处理→顶芽优先生长，侧芽生长受抑制B组去掉顶芽→侧芽生长快，成为侧枝C组去掉顶芽→切口处放含生长素的羊毛脂→侧芽生长受抑制结论：顶芽产生的生长素使侧芽生长受抑制。③生产应用：园艺果枝的修剪、棉花的摘心等。(2)根的向地性和茎的背地性：①生长素的运输(相同)：a.影响因素：重力。b.运输方向：由远地端移向近地端，即A→B，C→D。c.浓度：BA，DC。②生理作用(不同)：a.根：对生长素较为敏感，D处浓度过高对根的生长起抑制作用，而C处的浓度有利于根的生长，充分体现了生长素作用的两重性。b.茎：对生长素相对不敏感，B处生长素浓度大于A处生长素浓度，所以B侧生长快于A侧，不能体现生长素作用的两重性。【易错提醒】生长素作用曲线的三点提醒(1)横轴上方均为促进效果，下方才表现为抑制效果。(2)生长素作用效果相同，但生长素浓度不一定相同。(3)顶端优势和根的向地性都体现了生长素作用的两重性，但茎的向光性和背地性却只体现了生长素促进植物生长的作用，无非是促进的程度不同而已，不能体现生长素作用的两重性。【典题通关】【典例】有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响，结果如图。以下说法不正确的是()A.甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性B.在0～20mmol·L-1范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙C.乙的浓度大于20mmol·L-1后，对莴苣幼根生长起抑制作用D.据图推测，用30mmol·L-1的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长【解题探究】(1)挖掘题眼：三种类似物的_________对莴苣幼根生长的影响。(2)提取信息：①在无生长素类似物时，根长相对值为_____；不同浓度100%②使用生长素类似物时，若根长相对值小于100%，则起_____作用；③若根长相对值大于100%，则起_____作用。抑制促进【解析】选D。本题主要考查生长素类似物对植物生长的影响。过坐标图纵轴点100做平行于横轴的直线，此平行线以上的点对应的生长素浓度对根的生长有促进作用，以下的点对应的生长素浓度有抑制作用，它们的交点既不促进也不抑制。由曲线分析可知，甲、乙和丙均既可促进根生长，又可抑制根生长，即对莴苣幼根生长的影响均具有两重性，故A项正确。在0～20mmol·L-1范围内，甲处理的莴苣幼根长度大于丙，即此范围内甲对莴苣幼根的促进作用大于丙，故B项正确。乙的浓度大于20mmol·L-1后，比无生长素类似物时，根长还短，即此范围内乙对莴苣幼根生长起抑制作用，故C项正确。题图只能反映三种生长素类似物对幼根生长的影响，而不能推出生长素类似物对幼芽的影响，故D项错误。【过关训练】1.将燕麦胚芽鞘去顶静置一段时间后，用4种含不同浓度生长素(m1～m4)的琼脂块分别放在4个相同的去顶胚芽鞘的一侧，一段时间后，测量并记录胚芽鞘弯曲角度(如图)，其中a1a2a3a4。相关叙述正确的是()A.该实验不能说明生长素作用具有两重性B.生长素浓度大小关系是m1m2m3m4C.促进胚芽鞘生长的最适浓度位于m3、m4之间D.若a1和a2相同，则琼脂块中的m1与m2也相同【解析】选A。根据实验结果分析，该实验只能说明生长素促进胚芽鞘的生长，不能说明生长素作用具有两重性，A正确；在最适生长素浓度的两侧，存在促进效果相同的点，只根据胚芽鞘的弯曲角度，不能证明生长素浓度的大小，不一定弯曲角度越大，生长素的浓度就越大，B错误；在最适生长素浓度的两侧，存在不同浓度的生长素促进效果相同的点，因此促进胚芽鞘生长的最适浓度不一定位于m3、m4之间，也可能位于m1、m2之间，也可能位于m2、m3之间，C、D错误。2.(2019·菏泽高二检测)某黑暗环境中的一植株如图甲，横放一段时间后根、茎的生长情况如图乙所示。下列相关叙述错误的是()A.图甲中主根生长相对较快说明该处具有顶端优势B.图乙中植株根的生长情况可反映生长素的两重性C.图乙可推测根和茎对生长素的反应敏感程度不同D.图甲→图乙能反映植株的茎具有向光生长的特点【解析】选D。图甲中主根生长相对较快，侧根生长受抑制，说明该处具有顶端优势，A正确。植物平放后，重力作用使生长素在植株内横向运输，导致分布不均匀，根的近地侧和茎的近地侧生长素浓度高。茎近地侧生长素浓度高，生长速度快；根近地侧生长素浓度高，抑制生长。由根的生长可反映生长素具有两重性，B正确。同时也可反映植物的不同器官对生长素的敏感性不同，C正确。图甲→图乙能反映植株的茎具有背地生长的特点，与光照无关，D错误。【补偿训练】(2019·鸡西高二检测)如图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响，图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析错误的是()A.甲图曲线表明生长素发挥生理作用与其浓度密切相关，P点对应的生长素浓度为促进生长的最适浓度B.乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似C.乙图a处生长素浓度一定大于甲图M处D.乙图中茎的背地生长、根的向地生长都能体现生长素具有两重性【解析】选D。甲图中P点对应的生长素浓度为最适浓度，M点为既不促进也不抑制时的浓度，A正确。由于重力作用，乙图c侧生长素浓度较高，由于茎对生长素较不敏感，仍为促进生长，因此背地生长；胚芽鞘向光性中，背光侧生长素浓度较高，为促进生长，所以表现为向光性，B正确。由于重力作用，乙图a处生长素浓度较高，因为根对生长素敏感，所以为抑制生长，因此浓度一定大于甲图M处，C正确。由于茎对生长素不敏感，所以茎的背地性不体现两重性；由于根对生长素敏感，所以根的向地性体现两重性，D错误。知识点二探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度【自主预习】1.实验原理：适宜浓度的生长素，能促进扦插枝条生根。用__________的生长素(生长素类似物)溶液处理，扦插枝条生根情况不同。不同浓度2.常用方法：(1)浸泡法：要求生长素类似物溶液的浓度_____。(2)沾蘸法：省时，要求生长素类似物溶液浓度______。较低较高3.实验步骤：【核心突破】1.插条的选择与处理：(1)插条选择：以1年生枝条为最好(形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活)，插条部位以枝条中部剪取的插条为最好，基部较差。(2)扦插枝条的处理：枝条的形态学上端削成平面，下端削成斜面，这样在扦插后可增大枝条吸水面积，促进成活；每一枝条留3～4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。2.控制无关变量与设置重复及预实验：(1)自变量是生长素类似物的浓度，因变量是生根数量或平均根长度。(2)控制无关变量：取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则，如用相同的花盆，选用相同的植物材料等。(3)设置重复组，即每组不能少于3个枝条；设置对照组，蒸馏水空白对照；设置浓度不同的几个实验组，实验组之间进行对比，目的是探究2，4-D或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。(4)正式实验前先做一个预实验，这样可以为进一步的实验摸索条件，在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。3.实验结果处理与异常原因分析：(1)对实验结果进行处理时，要根据实验数据，以生长素类似物的浓度为横坐标，根的数目为纵坐标，绘制曲线图，确定最适浓度范围。(2)可能出现的问题及原因分析：①不能生根。主要有以下几种可能：一是枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧；三是没有分清形态学的上端与下端。②生根过少：配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要密一些，组别要多一些，浓度梯度过稀、组别过少易错过最适浓度范围，导致生根过少。【典题通关】1.(2018·江苏高考)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30min后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是()A.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAAB.四组实验中，300mg/LIAA诱导茎细胞分化出根原基最有效C.100与300mg/LIAA处理获得的根生物量相近D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性【解析】选B。本题以生长素促进扦插枝条生根的实验为依据，考查对实验数据分析、判断、推理的能力。由于扦插枝条本身带有芽，所以对照组枝条自身也会产生IAA，A项错误；生长素浸泡的作用是诱导茎细胞分化出根原基，四组实验中，浓度为300mg/LIAA诱导分化生根数最多，且平均根长较长，所以其诱导效果最好，B项正确；100与300mg/LIAA处理获得的根的长度相近，而不是生物量相近，判断根的生物量应从生根数和生根长度两方面考虑，C项错误；实验组的三组实验中，没有效果比对照组差的，所以实验数据未能体现生长素作用的两重性，D项错误。2.(2017·江苏高考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是()A.自变量是NAA，因变量是平均生根数B.不同浓度的NAA均提高了插条生根率C.生产上应优选320mg/LNAA处理插条D.400mg/LNAA具有增加生根数的效应【解析】选D。分析题干信息可知，自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数和生根率，A项错误；图中当NAA浓度大于300mg/L时，对插条生根率起抑制作用，B项错误；生产上应优选200mg/LNAA处理插条，这时的生根率最高，而平均生根数也比较高，C项错误；图中NAA浓度为400mg/L时，平均生根数高于NAA浓度为0mg/L时的对照组，说明该浓度的NAA具有增加生根数的效应，D项正确。3.(2019·南昌高二检测)取相同的剪去顶芽的葡萄插条进行实验，甲、乙、丙、丁组处理方式及结果如图所示，下列分析正确的是()A.由甲组和乙组可知，侧芽合成的吲哚乙酸能促进插条产生不定根B.由乙组和丙组推知，该种葡萄插条，保留三个侧芽时产生不定根最多C.由丙组和丁组可知，葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点D.以上实验结果表明，扦插中侧芽发挥的作用与外源吲哚乙酸作用相同或相似【解析】选D。从图中可以得出，侧芽可以诱