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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①具有3________。②表现：既能4______生长，也能5______生长；既能6______发芽，也能7______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①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。②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____________。③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。()(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；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。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：①促进扦插的枝条生根；②促进果实发育，农业上获得了无子番茄、黄瓜、辣椒等；③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；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：①AB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；②BC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；③CD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①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；②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①图示说明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；②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，A→A′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：①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。②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。③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①②③④⑤的对应关系是怎样的？[提示]大于i；A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤。|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10－1ppm)抑制生长B．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C．d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，高浓度抑制生长。生长素浓度为10－1ppm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α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，α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αD．琼脂块中生长素浓度为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α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α，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①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。②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①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。②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。③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。④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