版高中生物必修学案生长素的生理作用及其他

第2课时生长素的生理作用及其他植物激素
【目标导航：1理解生长素作用的两重性。

2.列举其他植物激素种类及作用。

3•列举植物生长
调节剂在实践中的应用。

戸预习导学鼻挑战自我，点点落实
一、生长素的生理作用(阅读P48〜49)
1. 特性
生长素对植物生长的调节的作用具有两重性，一般来说低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素抑制植物生长。

2 •实例
⑴顶端优势：指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，使该部位的生长素浓度增加，从而抑制该部位侧芽的生长。

二、其他植物激素(阅读P50)
1 •植物激素
(1) 概念：由植物体的合成部位产生并运输到作用部位，对植物的生长和发育具有显着作用的微量有机物。

(2) 最早发现的植物激素是生长素。

3.植物激素的关系
植物的生长发育过程是多种植物激素相互作用的结果。

各种植物激素之间既有协同作用，^_ 有拮抗作用，如生长素、细胞分裂素和赤霉素均有促进生长的效应，而脱落酸可抵消三者的效应而抑制生长。

4 •决定植物某一生理效应的往往不是某种激素的绝对含量，而是各种激素之间的相对含量。

_____________
三、植物生长调节剂（阅读P51）
1 •概念：通过化学方法合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。

2 •优点：容易合成、原料广泛、效果稳定_
3 •应用：促进扦插枝条牛根、防止落花落果、促进果实发育、控制性别分化等。

预习诊断
判断正误：
（1）茎的背地性和根的向地性都能说明生长素作用的两重性（）
（2）植物的向光性能够说明生长素作用的两重性（）（3）在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性（）
（4）若探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，则实验自变量为扦插枝条生根情况；实验
的因变量是生长素类似物的浓度（）
（5）草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关（）
⑹在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片 变黄（
）
（7）根尖能够产生细胞分裂素
（
）
答案 ⑴ x ⑵ x (3) x ⑷ x (5) x (6) V (7) V (8) V
解析(2)植物的背光侧生长素浓度高，生长较快，向光侧生长素浓度低，生长较慢。

整个过 程没有出现高浓度抑制生长和低浓度促进生长的现象，不能说明生长素作用的两重性。

(3)极
性运输并不是受重力影响的，而是从形态学上端向形态学下端运输，所以在太空失重状态下 植物激素也可以进行极性运输。

戸课堂讲义 兰鱼点炬点.个个击破
、生长素的特性
1 .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0H 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 o
(5) C 点表示促进生长的“阈值”，即大于 C 点的生长素浓度 ⑴时，将会使生长受抑制。

2. 影响生长素生理作用的因素
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。

申铝线蛊 0
車彗
3
棗
(8)脱落酸能抑制马铃薯发芽()
(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。

⑵器官种类：同一植物的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
1O 「10mol • L 1、10_8mol • L 1、
10 4mol 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，幼嫩细胞较敏感，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。

1. 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。

⑵图2中，顶芽被去掉，侧芽的生长素来源受阻，浓度降低，皿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 制，说明
顶端优势确实是由于生长素分布不均匀造成的。

2 •将幼小的植株在适宜条件下横放，一段时间后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长 所示)。

请分析
原因。

A 、
B 、
C 的发育情况仍受到抑
(如图
io '* lO'io^iouo^/mobL 1
韜羊口之制忌
a
取子叶植物
思畢激活
严y A
滋唯控龊前竝詣块
⑴当幼苗横放时，由于重力的作用，生长素在近地侧浓度较高，即:
旦〉A ，D>C 。

茎对生长
素敏感性身电 A 、B 两侧都是促进作用，且 旦侧促进作用更强，使茎背地生长；根对生长素 敏感性高，D 侧浓度高，抑制生长，因此生长速度
C>D ,使根向地生长，这体现了生长素生
理作用的两重性。

(2) 若该植物在太空中的空间站中生长，情况会如何？ 答案由于没有受到单一方向刺激，故各自横向生长。

3 •影响生长素浓度变化及作用结果的因素分析:
桥樹的 向光+少+亦向
栅 .星_屋\
荽的 二
1叔-览肖地性 血阁茎唯
_［根一也
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。

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, 芽生长的效
应是促进
地心 引力 ftl 的向地性-
B 点对应的生长素浓度对
4,11
索生
理忡
用的
匝与+少十快
应毎创
10 "lOmcrE < ■
立划知厚
虫別罷毎
B .由图1可知，促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是 1O 「10mol/L 、10「8 mol/ 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
【问题导析丨(1)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。

⑵仔细分析曲线，由图1可知，促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是 1O 「10mol/L 、10_8mol/ L 、
10「4mol/L 。

(3)
由图2可知，生长素对胚芽鞘的生长作用具有两重性：
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』芽鞘的弯曲程度逐渐增 _
大。

答案 A
【一题多变】
判断正误：
(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 ( )
答案 (1) X
⑵ V (3) X (4) V
二、其他植物激素
植物激素间的相互作用：植物的各种生命活动都不是受单一激素的控制，而是各种激素相互 作用的结果(如下图)。

(1) 图1中，茎受到单侧光照射
时，向光侧为 生长素浓度( )
⑵根横放时，向地侧生长素浓度大约相当于图
(3)顶端优势现象中，顶芽生长素浓度相当于图 ( )
A 点对应的生长素浓度。

背光侧为
B 点对应的
2中的d 浓度，背地侧在a 〜c 范围内(
)
1A 点对应浓度，侧芽浓度小于 A 点对应浓度
i. 生长素、赤霉素及细胞分裂素均可促进植株生长，其机理是否相同？这体现了植物激素间
的何种关系?
答案生长素和赤霉素均可促进细胞伸长，使细胞体积增大，而细胞分裂素则可促进细胞分
裂，使细胞数目增多。

上述三类激素可通过协同作用，共同促进植物生长。

2. 在早春低温时为了让水稻种子早发芽，稻农常将种子置于流
动的河流或溪水中浸泡一段时
间。

这种做法与脱落酸(激素)相关性最大。

3. 中国科学院的植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化如下图所示，据图回答问题：
(1) 在果实的细胞分裂过程中细胞分裂素、生长素、赤霉素浓度较高。

(2) 在细胞伸长过程中占主导作用的激素是生长素和赤霉素。

(3) 在果实的成熟过程中明显升高的激素是乙烯和脱落酸。

(4) 由上述各种激素变化得岀的结论是果实的发育过程是多种激素相互作用的结果。

应用示咧
2 •分析下图回答问题:
y>
同
用
一生长盘;
■'
审进 _______
一莎电忡乩
I 银弓__________ 曲…'
一点霉索
细胞分製促进細胞分裂惡
1L
雅盲血落-眾擀咸
思维激活
进
抑制
(1) 植物激素A应是。

(2) A与高浓度生长素在器官脱落方面表现为关系，与细胞分裂素在器官脱落方面表现为
关系。

(3) 生长素对器官脱落的作用表现出性。

(4) 据图可知，植物的器官脱落是的结果。

【问题导析I (1)分析题图可知，植物激素A应为脱落酸。

(2) 因脱落酸具有促进器官脱落的作用, 高浓度的生长素也具有此作用, 二者表现出协同关系;
由于细胞分裂素抑制器官脱落，说明脱落酸和细胞分裂素之间是拮抗关系。

(3) 不同浓度的生长素对同一生理效应的作用相反，从而体现了生长素的作用具有两重性的特
点。

(4) 植物的器官脱落是多种激素相互作用的结果。

答案(1)脱落酸⑵协同拮抗⑶两重(4)多种激素相互作用
【一题多变】赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者关系如图所示。

据图回答相关问题:
(1) x表示赤霉素对生长素的合成具有促进作用。

(2) y表示赤霉素对生长素的分解具有抑制作用。

(3) 赤霉素促进茎秆的伸长作用是通过生长素来实现的。

三、植物生长调节剂的应用
1 .促进扌千插枝条生根有的植物枝条容易插活，如柳树、月季等；有的枝条则不容易插活，如桂花树、石榴等。

对
于那些不易生根的枝条，可用一定浓度的生长素类似物（10〜100mg/L的IBA和NAA）溶液浸
泡插枝下端，能促进插枝下端长出大量的根，便于枝条成活。

2. 促进果实发育
实验证明，雌蕊受粉后，胚珠发育成种子的过程中，发育的种子里合成了较多的生长素，这些生长素能促使子房发育成果实。

在生产上，用人工合成的一定浓度的生长素类似物溶液
（10mg/L的2,4 —D处理没有授粉的雌蕊柱头，子房同样能够发育成果实，只是由于胚珠内的
卵细胞没有经过受精，所以果实里没有种子，从而获得无子果实。

农业生产上利用这种方法可培育无子番茄、黄瓜、辣椒等。

知识拓展（1）培育无子果实要注意：①花蕾期去雄并套袋隔离。

②用一定浓度生长素类似物
溶液处理未授粉的雌蕊柱头，并套袋隔离。

（2）用生长素类似物处理获得的无子果实，细胞中染色体数目并没有改变，与正常体细胞相同。

3. 防止落花落果
由于植物生长素能促进子房发育成果实。

所以，它被普遍用来防止落花落果。

生产上常用1mg/L的2,4- D或10 mg/ L的NAA溶液喷洒棉株，这样可以达到保蕾保铃的效果。

4. 控制性别分化
黄瓜等植物的花有雌、雄之分，但在花芽分化的初期却是雌、雄不分的，利用2〜5mg/L的NAA溶液或2,4- D处理花芽，可促进花芽向雌花分化，从而大幅度提高产量。

丨思维激活
1 .为什么喷洒适当浓度的生长素类似物可以除去双子叶杂草？
答案单子叶植物和双子叶植物对生长素的敏感程度不同：单子叶植物适宜的生长素浓度较高，而双子叶植物适宜的生长素浓度较低，所以在单子叶作物的农田中喷洒适当浓度的生长素类似物可以除去双子叶杂草。

2 •用生长素处理而获得无子果实，果实细胞中的遗传物质未改变。

3 •与天然植物激素相比，植物生长素类似物为何作用时间更长，效果更稳定？
答案在植物体内，相关激素发挥作用后均会在酶的催化作用下水解而丧失生物活性。

正是由于植物体内缺乏水解这些外源人工合成物质（植物生长素类似物）的酶，故人工合成的植物
生长素类似物具有作用时间更长，作用效果更稳定的优势。

应用示例
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。

⑴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、 ⑵由图1的结果（填“能”或“不能”）判断卩mo/L 的激素类似物乙对生根的影响。

为探究 3 gol/ L 的激素类似物甲和 卩mol/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。

⑶已知甲为生长素类似物，图2为其X 、丫和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
【问题导析丨（1）图1结果显示对月季生根方面激素类似物甲有促进作用，激素类似物乙有抑 制作用。

（2）图示没有 卩mOL 激素类似物乙对生根的作用结果，所以不能判断这个浓度的激素类似物
乙对生根的作用。

若要探究复合影响情况，应设置空白对照培养基、只含
呵ol/ L 激素类似 物乙的培养基、只含3卩mo/L 激素类似物甲的培养基、3 pmol/ L 激素类似物甲+卩mol/L 激素 类似物乙的混合培养基四种培养基。

⑶图2显示X 浓度下月季侧芽生长量低于空白对照，说明这个浓度高 _(填“高”或“低”)于
M L
鲁至
丢氓
4
■二
敲度（4 rnid/L ） 丄】辜茎段髓芽生检就九》1
/乂離度
乙也高于Y,这个浓度下抑制了侧芽的生长。

答案(1)促进生根抑制生根(2)不能4 ⑶①抑制②X > Y , X > Z , Y与Z之间大小关系不确定【一题多变】
判断正误：
另一同学在“探究生长素类似物NAA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了下图所
示结果，判断正误：
(1)本实验的自变量是促进插条生根的NAA浓度大小()
⑵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⑴V ⑵V (3) X (4) V
课堂小结
「作用特点:两重性
生长素的 生理作用 '其他植物激素 顶端优势 根的向地
性
I 应用:棉花摘心、无了果实等 「赤霉素 细胞分裂素 实例 乙烯 脱落酸 如十相互作用 肘既有协同, 关水乂有拮抗。