【配套K12】[学习]2018-2019版高中生物 第二章 生物的个体稳态 第四节 第2课 生长素的

第2课时生长素的生理作用及其他植物激素学习目标1.概述植物生长素的生理作用。

2.列举其他植物激素的种类和作用。

3.了解植物生长调节剂的应用。

|基础知识|一、生长素的特性1.向光性的原因单侧光影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长。

2.极性运输生长素只能从植物体的形态学上端向形态学下端运输，而不能倒转过来运输。

3.两重性(1)含义：生长素既能促进植物生长，又能抑制植物生长。

(2)影响因素：生长素的浓度、植物器官的种类和细胞的年龄。

(3)一般规律①一般来说，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素却抑制植物生长。

②生长素浓度在10－10mol/L时对根生长的促进作用最显著；在10－8mol/L时对芽生长的促进作用最显著；在10－4mol/L时对茎生长的促进作用最显著，而对根和芽的生长都起明显的抑制作用。

4.顶端优势(1)概念：顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。

(2)原因：主要是植物的顶芽产生的生长素向下运输，过多地积累在近顶端的侧芽部位，使近顶端的侧芽部位的生长素浓度增加，从而抑制该部位侧芽的生长。

(3)应用：运用顶端优势的原理，对果树进行修剪，对棉花、番茄等农作物进行摘心，以达到改善株型和增产的目的。

二、植物生长素类似物的应用1.生长素类似物(1)概念：通过化学方法合成和筛选的一些结构和生理作用与生长素相似的物质。

(2)种类：吲哚丁酸、萘乙酸(NAA)、2，4－D等。

(3)优点：价格便宜、效果稳定。

2.应用：(1)促进扦插枝条生根；(2)防止落花落果；(3)促进果实发育；(4)控制性别分化。

三、其他植物激素激素的种类、存在部位及主要作用(1)赤霉素①存在部位：主要分布于未成熟的种子、幼芽、幼叶、幼根等幼嫩组织和器官。

②主要作用：促进细胞伸长、植物增高，诱导开花，促进果实生长。

(2)细胞分裂素①存在部位：通常分布于幼嫩的根尖、萌发的种子和正在发育的果实等器官。

②主要作用：促进细胞分裂，延缓叶片衰老，诱导芽的分化。

(3)脱落酸①存在部位：普遍存在于植物体，在成熟和衰老的组织中较多。

②主要作用：促进芽和种子的休眠，促进叶片和果实的衰老、脱落。

(4)乙烯①存在部位：广泛存在于多种组织和器官，正在成熟的果实中含量更多。

②存在形式：通常是气体状态，可从乙烯利的分解中获得。

③主要作用：促进果实成熟，促进叶片和果实脱落。

|自查自纠|1.生长素能促进植物生长是通过促进细胞分裂实现的(×)2.生长素低浓度时促进根的生长，高浓度时促进芽的生长(×)3.顶芽生长占优势时，侧芽生长素的合成受到抑制(×)4.用不同浓度的生长素类似物处理扦插的枝条可以获得相同的生根数目(√)5.生长素和赤霉素都能促进植物生长(√)6.乙烯能促进果实成熟，所以在幼嫩的果实中含量较多(×)|图解图说|生长素浓度高低：B＞C＞D＞A你能用上图解释顶端优势的原因吗？提示：顶芽产生的生长素运输到侧芽部位，侧芽部位生长素浓度高，抑制生长，顶芽部位生长素浓度低，促进生长，故表现为顶端优势。

★赤霉素有解除种子休眠的作用。

★脱落酸具有促进果实脱落的作用。

★乙烯具有促进果实成熟的作用。

探究点一 生长素的特性阅读课本P43－P44相关内容，思考并小组讨论下列问题：1.植物出现向光性的本质原因是什么？产生向光性的外因是什么？提示：本质是刺激生长的物质分布不均匀。

外因是单侧光。

2.向光性内因——感光部位在哪里？提示：感光部位在胚芽鞘尖端。

生长素分布⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫背光侧：多、生长快向光侧：少、生长慢→弯向光源生长3.(1)何为顶端优势？产生顶端优势的机理是什么？提示：(2)同种植物的不同器官，如根、芽、茎对生长素的敏感程度如何：提示：生长素两重性表现：根、芽、茎敏感程度为根＞芽＞茎(如图所示)。

从上图中获取的信息：①A′、B′、C′三点之上的曲线体现了不同浓度生长素不同的促进效果，而A′、B′、C′三点表示了生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。

②A、B、C三点代表了根、芽、茎三者的最佳促进浓度分别为10－10 mol/L、10－8 mol/L、10－4 mol/L左右。

③不要将图中AA′、BB′、CC′理解为抑制阶段，这阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。

【例1】在农业生产中，常用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物间的双子叶杂草，其基本原理是不同植物对生长素的敏感度不同。

如图表示生长素浓度对双子叶植物与单子叶植物生长的影响，请根据曲线分析并回答下列问题：(1)用植物生长素类似物作为除草剂的原理是( )A.高浓度抑制杂草生长B.低浓度抑制杂草生长C.低浓度促进杂草生长D.高浓度促进杂草生长(2)图中①②曲线，其中代表单子叶植物的是________，代表双子叶杂草的是________。

(3)所用的生长素类似物的浓度最好在________左右(用字母表示)。

解析生长素类似物能作为除草剂，其原因是：生长素对植物的生长具有两重性，即低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素则抑制植物生长，甚至杀死植物；与同一株植物不同器官对生长素浓度的反应不同一样，不同植物对生长素浓度的反应也不同。

实验证明，不同的植物对生长素的敏感程度有较大区别，对杂草是“高浓度”，而对某些庄稼却能耐受，甚至还可以是处于正常的促进生长范围之内，如很多庄稼是单子叶植物，其对生长素的耐受程度就比多数双子叶植物高得多。

从上述分析可知，用生长素类似物作除草剂，浓度的控制是关键，控制不当，不仅效果不好，还可能危及农作物。

答案(1)A (2)②①(3)D“三看”法确认生长素作用是否体现“两重性”【跟踪训练】在5个相同的琼脂块上分别放置1～5个水稻胚芽鞘尖端，几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧，经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度(如图所示)。

正确的结果是( )解析琼脂块上放置水稻胚芽鞘尖端增加，则生长素的量增多，在一定浓度范围内，随着生长素浓度增加，胚芽鞘弯曲角度增加，但生长素浓度过高，超过最适浓度时，促进作用逐渐减弱，甚至发生抑制作用，弯曲角度不再增加，甚至减小。

答案 A探究点二探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中应该注意的几个问题：1.如何控制自变量？提示：(1)设置生长素类似物的浓度梯度。

(NAA有毒，配制时最好戴手套和口罩。

剩余的母液应放在4 ℃下保存，如果瓶底部长有绿色毛状物，则不能继续使用。

)(2)枝条处理方法：浸泡法和沾蘸法。

2.在实验过程中怎样分析与本实验相关的其他因素提示：①温度要一致。

②设置重复组，即每组不能少于3个枝条。

③设置对照组，清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组进行对比，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。

3.预实验的设置怎样的进行更合理、更科学？提示：在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。

这样做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。

预实验也必须像正式的实验一样认真进行。

【例2】萘乙酸(NAA)是生产中常用的植物生长素类似物，在一定浓度范围内(50～500 ppm)能促进植物生根，且效果比IAA好。

但NAA对不同植物促进生根的最佳浓度有较大差异。

某校生物兴趣小组的同学想通过实验探究“NAA促进植物扦插枝条生根的最佳浓度”，请帮助他们完成实验步骤并分析实验结果：实验目的：探究NAA促进植物扦插枝条生根的最佳浓度。

实验原理：NAA能促进植物扦插枝条生根，有利于插条的存活。

在最适浓度下，插条容易生根，存活率也最大。

实验材料：浓度为100 ppm、200 ppm和300 ppm的NAA溶液，茉莉花、桅子花、金钱松枝条，其他必要材料。

(1)实验步骤：①取250 mL烧杯4只，编号为1～4。

1～3号烧杯中分别按序加入100～300 ppm的萘乙酸溶液50 mL，4号烧杯中加入________作为对照。

②选长势相当的两年生植物枝条若干(长15 cm左右，留顶部2～3片叶，基部的剪除)，________，每组10枝，分别将基部浸入各烧杯溶液中，时间为1小时。

③将各组枝条分别插入沙土中，在适宜条件下培养。

④一个月后，观察各组插条生根数量和存活枝条数量，计算成活率。

(2)实验结果：3组同学分别用不同植物进行实验，结果如下：(3)结果分析：由结果可知，NAA浸泡对茉莉花插条生根的促进效果较好，而另两组未达到实验的预期效果。

请分析可能的原因：栀子花： ____________________________________________________________。

金钱松： ___________________________________________________________。

(4)在不增加新实验的前提下，请在下面方格纸中设计一种适宜方式对实验数据进行处理，并推算出NAA促进茉莉花插条生根的更精确的浓度值。

NAA促进茉莉花插条生根的最佳浓度约为________。

解析本题主要考查生长素类似物的浓度对植物生根的影响的相关知识及实验设计过程中应注意的问题。

(1)为遵循单一变量原则和随机取样原则，4号烧杯中应加入等量清水，还要随机把植物枝条均分为4组。

(3)由题干可知，萘乙酸(NAA)“在一定浓度范围内(50～500ppm)能促进植物生根，且效果比IAA好。

但NAA对不同植物促进生根的最佳浓度有较大差异”，所以当出现NAA浸泡对茉莉花插条生根的促进效果较好，而另两组未达到实验的预期效果时，要从内因(材料对生长素类似物的敏感程度)和外因(实验自变量和无关变量的控制)两个角度去分析。

(4)根据(2)中的实验数据以及生长素类似物作用两重性的特点可知，100 ppm和200 ppm两个浓度是关于生根最适浓度左右对称的，可据此绘出曲线图，从而找出大概的最适浓度。

答案(1)①等量清水②随机均分为4组(3)栀子花：自身产生的IAA较多(或生根对IAA 浓度的要求很低)，在不添加外源NAA的条件下，生根存活率很高金钱松：促进生根所要求的NAA浓度很高，300 ppm远未达到其促进浓度(4)如图所示130 ppm1.植物生长素能促进植物生长，也能抑制植物生长，甚至杀死植物。

下列叙述中正确的是( )A.低浓度促进，较高浓度抑制，过高浓度杀死B.过高浓度促进，较高浓度抑制，低浓度杀死C.较高浓度促进，过高浓度抑制，低浓度抑制D.较高浓度促进，低浓度和过高浓度杀死解析植物生长素的作用具有两重性，在低浓度范围内起促进作用，高浓度起抑制作用，过高浓度杀死植物。