高中生物(人教版)必修3同步教师用书：第3章 第2节 生长素的生理作用

第2节生长素的生理作用1．掌握生长素生理作用的两重性及应用。

(重点)2．学会探究生长素最适浓度的方法。

(难点)3．了解生长素的应用。

1．生长素的生理作用方式及特点(1)作用方式：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)作用：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。

(3)作用特点：两重性，即低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，甚至杀死植物。

2．影响生长素生理作用的因素(1)浓度：一般情况下，生长素在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，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、茎敏感程度为：根>芽>茎。

(3)成熟程度：一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。

3．顶端优势(1)现象：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制。

(2)原因①生长素的运输方向是A→B(用图中字母表示)，A处生长素浓度低―→促进生长。

②B处生长素浓度高―→抑制生长。

(3)解除方法：摘除顶芽。

(4)应用示例：棉花的“摘心”、果树剪枝等。

4．实践应用α­萘乙酸、2,4-D等人工合成的生长素类似物，可用于防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促使扦插枝条的生根等。

[合作探讨]探讨1：分析下图中生长素浓度与所起作用的曲线，并探讨以下有关问题：(1)不同浓度的生长素对同一植物器官的促进作用效果一定不同吗？提示：不一定。

图中D点、E点对茎的促进作用效果相同。

(2)在生长素浓度为10－6mol/L时，生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么？这说明了什么问题？提示：对根是抑制作用，对芽是既不促进也不抑制，对茎是促进作用。

这说明同一浓度的生长素对不同器官的作用不同。

探讨2：结合下图解释植物的根为何具有向地性？此特点是否体现了生长素作用的两重性？植物的茎的背地生长是否体现了生长素作用的两重性呢？提示：(1)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处的浓度较低促进根的生长，充分体现了生长素生理作用的两重性。

(2)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侧促进作用大于A侧，没有体现生长素生理作用的两重性。

[思维升华]1．生长素作用的两重性(1)(如图)当生长素浓度小于i时均为“低浓度”，高于i时才会抑制植物生长称为“高浓度”。

(2)曲线中的OH段表明：随生长素浓度增高，促进生长作用增强。

(3)曲线HC段表明：随生长素浓度增高，促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。

(4)H点表示促进生长的最适宜浓度为g。

(5)C点表示促进生长的“阈值”，即大于C点的生长素浓度(i)时，将会使生长受抑制。

2．除草剂灭草的原理图中A、B曲线分别代表不同浓度生长素类似物对双子叶植物和单子叶植物生长的影响，所以利用c点浓度的生长素可以除去单子叶植物农作物间的双子叶植物杂草。

如在麦田间喷洒一定浓度的2,4-D溶液，可杀灭麦田杂草荠菜、麦蒿等。

1．如图表示生长素对植物某营养器官的影响，“低浓度促进生长，高浓度抑制生长”一句中，“高浓度”与“低浓度”分别指()A．大于A的浓度、小于A的浓度B．大于C的浓度、小于C的浓度C．大于B的浓度、小于B的浓度D．大于A的浓度、小于C的浓度【解析】生长素作用两重性的含义主要是“高浓度抑制生长，低浓度促进生长”，但“高”与“低”的区分标准，对于不同植物器官是不同的。

曲线中的C点是生长素既不促进生长也不抑制生长的浓度，低于该浓度就是“低浓度”，高于该浓度就是“高浓度”。

【答案】 B2．右图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。

当植物表现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度依次分别为()【导学号：67330017】A．a和b B．b和aC．b和c D．c和b【解析】顶端优势是顶芽产生的生长素大量地积累在侧芽部位，而使侧芽生长受抑制的现象，结合图示信息可判断b、c分别为顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度。

【答案】 C3．要得到番茄的无子果实，需将一定浓度的生长素溶液涂在该花的子房上，处理该花的时期和条件是()A．花蕾期，不去雄蕊B花蕾期，去掉雄蕊C．开花后，不去雄蕊D．开花后，去掉雄蕊【解析】要得到无子番茄，阻止番茄受粉、受精是关键。

在用生长素处理时，从题意看，开花后，则明显暗示已完成受精作用，当然就不可能无种子，所以C、D项可排除。

花蕾期，若不除去雄蕊，则可能在开花期由于自花传粉、受精而产生种子，仍然得不到无子果实。

故要获取无子果实，运用一定浓度的生长素处理，应选择在花蕾期，并且去掉雄蕊。

【答案】 B1．实验原理：适宜浓度的生长素能促进扦插枝条生根，在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根情况不同。

2．常用方法：(1)浸泡法：要求溶液的浓度较低。

(2)沾蘸法：省时。

3．实验流程4．变量分析：(1)自变量：生长素类似物浓度的大小。

(2)无关变量：实验中，除自变量外的其他可控制因素都可以成为无关变量，如处理时间、光照、温度等。

[合作探讨]探讨1：探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，设立预试验的目的是什么？提示：(1)为进一步的实验摸索条件；(2)检验实验设计的科学性和可行性；(3)减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。

探讨2：在实验中，若两种浓度的生长素类似物促进插条生根效果基本相同，请分析原因。

如何进一步确定最适浓度？提示：由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。

最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。

[思维升华]1．注意事项(1)插条的选择及处理：①插条选择：插条质量和规格对探究实验效果影响很大。

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，下端要削成斜面，这样在扦插后可增大吸水面积，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，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)配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要小，组别要多。

(5)在进行此实验研究时，需要在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。

(6)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。

用多种不同浓度的生长素类似物浸泡，插条均不能生根，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。

4．下列对“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是()A．在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组B．实验的无关变量为插条生根的数目、生长素类似物处理的时间等C．用不同浓度的生长素类似物处理可以获得相同的生根数目D．在正式实验中，不同浓度生长素类似物之间形成相互对照【解析】插条生根的数目属于该实验的因变量，实验的无关变量为实验材料的生长情况、生长素类似物处理的时间等，B项错误。

【答案】 B5．为探究NAA促进插条生根的最适浓度，某兴趣小组进行了预实验，结果如图。

有关叙述错误的是()A．预实验要像正式实验一样认真进行才有意义B．选择生长旺盛的一年生枝条作为实验材料C．NAA对插条生根的影响表现出两重性D．正式实验应在2～4 μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度【解析】根据图中生根数量，正式实验应在2～6 μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度，D错误。

【答案】 D6．某课题研究小组为探究生长素类似物——萘乙酸(NAA)的生理作用，用玉米试管苗进行了相关实验，实验数据如下：(2)从表中数据能否确认0.2 mg/L即是该实验最适宜的浓度？________(选填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________。

(3)萘乙酸是生产上常用的生长素类似物，除本实验的应用外，请写出生长素类似物在农业生产中的另外两个方面的应用：_______________________________________________________________________________________。

【解析】从表格给的测量指标生根数和根长可以看出，此实验的目的是为了探究萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度。

萘乙酸为生长素类似物，对植物所起的作用与生长素基本相同。

【答案】(1)萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度(合理即可)(2)不能缺少小于0.2 mg/L的浓度设置(合理即可)(3)促进果实发育；防止落花落果(合理即可)1．水平放置的蚕豆幼苗，一段时间后根向下弯曲生长，茎则向上弯曲生长。

这是因为()①重力影响，使生长素移到靠近地面的一边②光线影响，使生长素移到靠近地面的一边③根对生长素浓度的反应敏感④茎对生长素浓度的反应敏感A．①④B．②③C．①③D．②④【解析】重力的影响使生长素由远地一侧移向近地一侧；近地一侧生长素浓度高，由于根对生长素浓度的反应更为敏感，所以对根来说近地一侧抑制生长，对茎来说近地一侧促进生长，所以根会向地生长，茎会背地生长。

【答案】 C2．下列关于植物生长素及其类似物的叙述，不正确的是()A．同一植株的幼芽对生长素的反应敏感程度高于幼根B．棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关C．在番茄花期喷洒一定浓度的2,4-D可防止落花落果D．用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可诱导生根【解析】同一株植物的幼根对生长素的反应敏感程度高于幼芽，A项错误。

棉花表现出顶端优势现象是因为顶芽产生的生长素不断地运往侧芽(极性运输)，从而导致侧芽处生长素浓度过高，侧芽生长受抑制，B项正确。