第二节生长素的生理作用

教学案：生长素的生理作用主备人：王冬梅必修III第二节生长素的生理作用一、教学目标：1.分析教材“问题探讨”中的曲线，结合顶端优势和根的向地性实例，充分理解生长素生理作用的两重性。

2.结合生产实际了解生长素的应用。

3.结合教材探究实验探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。

教学重点：生长素的两重性。

教学难点：生长素的两重性。

二、预习导学（一）、生长素的生理作用(阅读P50－51)1．生长素的作用：促进植物细胞。

作用形式不是直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种的信息。

2．作用特点及表现(1)特点：，即促进生长，抑制生长，甚至杀死植物。

(2)表现：既能促进生长，也能生长；既能发芽，也能发芽；既能防止，也能。

3．生长素作用两重性实例——顶端优势(1)现象：优先生长，生长受到抑制。

(2)原因：①生长素的运输方向 (用图中字母表示)，生长素浓度低→生长。

②生长素浓度高→生长。

(3)解除措施：。

(4)应用：棉花打顶。

4．生产应用人工合成的生长素类似物，用于防止、促进、获得、促使扦插枝条的等。

（二）、生长素生理作用在实践中的应用(阅读P51－52)1．实验中的自变量是，因变量是。

2．生长素类似物处理插条的方法有：①，把浸泡在配制好的溶液中，处理几小时至一天；②法，把在浓度较高的药液中蘸一下，深约即可。

3．在科学研究中进行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。

三、问题引领，知识探究问题1、什么叫做生长素作用的两重性？一般情况下，在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死细胞(如图)。

(1)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。

问题2、影响生长素生理作用的因素有哪些？生长素生理作用因浓度、器官种类、植物细胞成熟情况、植物种类不同而有差异。

(1)浓度：对同一器官，如根，不同浓度的生长素的功效不同，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。

(2)器官种类：植物不同器官对生长素的敏感程度不同，一般营养器官的敏感性比较：根＞芽＞茎。

据下图分析，根、芽、茎的最适生长素浓度分别为10－10/(mol·L－1)、10－8/(mol·L －1)、10－4/(mol·L－1)左右。

(3)成熟情况：不同年龄的细胞对生长素的敏感程度不同。

一般来说，幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。

(4)植物种类：不同植物对生长素敏感程度不同。

双子叶植物比单子叶植物敏感。

（5）、结合下图分析顶端优势实验①图1中，顶芽产生的生长素向下运输，侧芽A、B、C的生长素浓度高，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，生长发育受到抑制，而顶芽生长素浓度低，优先发育，植株从而表现出顶端优势。

②图2中，顶芽被去掉，侧芽的生长素来源受阻，浓度降低，抑制被解除，侧芽得以发育，顶端优势被打破。

③图3中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽A、B、C的发育情况仍受到抑制，说明顶端优势确实是由于生长素分布不均匀造成的。

（6）、将幼小的植株在适宜条件下横放①若是在地球上，幼苗横放时(如图所示)，由于重力的作用，生长素在近地侧浓度较高，即：B＞A，D＞C。

茎对生长素敏感性弱，A、B两侧都是促进作用，且B侧促进作用更强，使茎背地生长；而根对生长素敏感性高，D侧浓度高，抑制生长，则生长速度C＞D，使根向地生长。

（7）、影响生长素浓度变化及作用结果的因素分析：练习内化1、如图1表示植物不同器官对生长素的反应，图2是生长素对胚芽鞘生长的效应示意图，图3是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。

请据图判断下列说法不正确的是( )。

A．由图1可知，A点对应的生长素浓度对茎生长的效应是抑制，B点对应的生长素浓度对芽生长的效应是促进B．由图1可知，促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是10－10mol/L、10－8mol/L、10－4mol/L C．由图2可知，当生长素浓度小于b点浓度时，随生长素浓度的增加图3胚芽鞘的弯曲程度逐渐增大D．由图2可知，生长素对胚芽鞘的生长作用具有两重性问题导析由图1中A点和B点对应的相关曲线的纵坐标可以判断，A点对应的生长素浓度能促进茎的生长，B点对应的生长素浓度能抑制芽的生长。

由图2可知，生长素对胚芽鞘的生长作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。

当生长素浓度小于b点时，随生长素浓度的增加其促进作用加强，胚芽鞘的弯曲程度逐渐增大。

答案 A练习内化2、判断正误：(1)图1中，茎受到单侧光照射时，向光侧为A点对应的生长素浓度。

背光侧为B点对应的生长素浓度。

( )(2)根横放时，向地侧生长素浓度大约相当于图2中d浓度，背地侧在a～c范围内。

( )(3)顶端优势现象中，顶芽生长素浓度相当于图1中A点对应浓度，侧芽浓度小于A点对应浓度。

( )(4)图1可知，A点对应的生长素浓度对根生长的效应是抑制。

( )(5)图2中生长素的浓度低于b时促进生长，而高于b时会抑制生长。

( )答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×问题3、如何探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度？(1)实验过程(2)实验设计①选择生长素类似物：2,4­D 或α萘乙酸(NAA)等。

②配制质量浓度为5 mg/mL 的生长素类似物母液(用蒸馏水配制，如少许无水乙醇以促进溶解)。

③ 设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将母液分别配成质量浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL 的溶液，分别放入小磨口瓶内，及时贴上相应标签。

④枝条处理方法：浸泡法和沾蘸法。

⑤记录：把每组处理过的杨树枝条下端依浓度按从小到大分别放入试管中浸泡，放在适宜温度(25～30 °C)下，每天观察一次，并记录生根的情况。

结果可记入下表中：经过一段时间后(约3～5 d)，用适宜浓度的2,4­D 或NAA 处理过的插条基部和树皮皮孔处(插条下13处)出现白色根原体，此后逐渐长出大量不定根；而用较低浓度、较高浓度或清水处理的枝条长出极少量的不定根或不生根。

(4)实验分析由如图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A 点对应的生长素浓度，在A 点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。

问题4、如何利用生长素培育无子果实？ (1)正常有子果实的形成过程：①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：问题5、利用生长素类似物除草的原理是什么？在农业生产中，常常向栽种单子叶农作物的农田中喷洒一定浓度的2,4­D(生长素类似物)，以杀死双子叶杂草。

上图曲线中，表示单子叶农作物的是②；表示双子叶杂草的是①；生长素类似物的浓度应控制在C浓度左右。

练习内化3、人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。

某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题。

图1 图2(1)由图1得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是________、________。

(2)由图1的结果________(填“能”或“不能”)判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。

为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5 μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计________种培养基。

(3)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有________作用。

②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是________。

问题导析(1)在图1中激素类似物甲浓度为0时的生根数为6条，而其浓度对应的生根数分别是8、10、12、12、10条，由此可知甲对月季生根有促进作用；同理可知乙对月季生根有抑制作用。

(2)图1中没有(填“有”或没有)0.5 μmol/L激素类似物乙对生根的作用结果，所以不能(填“能或不能”)判断这个浓度的激素类似物乙对生根的作用。

(3)若要探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5 μmol/L的激素类似物乙对月季生根的复合影响情况，应设置空白对照培养基、只含0.5_μmol/L激素类似物乙的培养基、只含3_μmol/L激素类似物甲的培养基、3 μmol/L激素类似物甲＋0.5 μmol/L激素类似物乙的混合培养基四种培养基。

(4)图2显示X浓度下月季侧芽生长低于空白对照，说明X浓度下抑制侧芽的生长，可推知X、Z和Y浓度的大小关系为X＞Y，X＞Z。

答案(1)促进生根抑制生根(2)不能 4 (3)①抑制②X＞Y，X＞Z，Y与Z之间大小关系不确定练习内化4、一同学在“探究生长素类似物NAA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了右图所示结果，判断对错：(1)本实验的自变量是促进插条生根的NAA浓度大小。

( )(2)银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果。

( )(3)促进银杏插条生根的最适浓度为c。

( )(4)用NAA处理枝条的时间应该相同。

( )答案：(1)√(2)√(3)×(4)√四、目标检测1．如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10－10mol/L)，下列有关描述正确的( )。

A．在FC的范围内均能促进生长B．AD属于生长抑制范围C．b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢D．在太空中(重力为0)，根的生长将不同于上图的弯曲生长，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长2．市场上可见到发育不均匀(凸凹不均)的西瓜，若切开观察，可见其凹侧的种子发育不良或未发育，这种现象可解释为( )。

A．种子的发育需要果实来提供营养B．发育着的种子里合成生长素，促进子房发育成果实C．无种子的子房绝对无法发育成果实D．光照不均使生长素分布不均3．以下是某同学所做“探究生长素类似物(2,4­D)促进插条生根的最适浓度”的实验。

请分析回答：实验材料：每种插条若干(种类如图)、蒸馏水、培养皿、烧杯、量筒、玻璃棒、2,4­D、营养花钵等。

实验步骤：第一步：配制不同浓度的2,4­D溶液，并分别向7个培养皿中各注入50 mL。

第二步：将C枝条均分成7组，每组10根，再分别放入7个培养皿中处理适宜时间。

第三步：将处理后的C枝条分别放入营养花钵中，适宜条件下培养10天，观察并记录新生根的数量。