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成才之路 生物,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 必修3,植物的激素調(diào)節(jié),第三章,第2節(jié) 生長素的生理作用,第三章,1．概述植物生長素的作用。 2．活動建議：探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用。 情境導(dǎo)入：,,問題探究：樹體為何呈現(xiàn)塔形？這與植物激素調(diào)節(jié)是否有關(guān)系呢？ 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．概述植物生長素的生理作用。(重、難點) 2．嘗試探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。(難點),調(diào)節(jié)代謝,發(fā)芽,落花落果,生長,兩重性,3．影響生長素生理作用的因素 (1)濃度：一般情況下，在低濃度時促進(jìn)生長，濃度過高時________生長，甚至?xí)⑺乐参铩?(2)器官：不同器官對生長素的反應(yīng)敏感程度不同。根、芽、莖敏感程度為：________。 (3)成熟程度：一般來說幼嫩細(xì)胞敏感，衰老細(xì)胞遲鈍。,抑制,根芽莖,4．頂端優(yōu)勢：________合成的生長素向下運輸，使頂芽處生長素濃度低，從而________頂芽生長；側(cè)芽處(緊靠頂芽的側(cè)芽)生長素濃度________，從而抑制側(cè)芽生長。 5．生長素類似物 (1)概念：具有與生長素相似的生理效應(yīng)的________的化學(xué)物質(zhì)。 (2)應(yīng)用：獲得______果實、促使扦插枝條______。,頂芽,促進(jìn),高,人工合成,無子,生根,二、嘗試運用生長素促進(jìn)插條生根 1．常用方法 (1)________：此方法要求溶液的濃度________。 (2)________：此法用時較短。 2．在探究實驗中的自變量為________，無關(guān)變量有處理溶劑劑量、______、_____等。,浸泡法,較低,沾蘸法,藥液濃度,溫度,光照,1.生長素的生理作用 生長素能夠促進(jìn)植物生長。生長素促進(jìn)生長，是通過促進(jìn)細(xì)胞伸長來實現(xiàn)的。 2．生長素生理作用的曲線分析,生長素的生理作用,,(1)從三個方面理解不同濃度的生長素對同一器官的影響不同： ①作用的兩重性：不同濃度的生長素對同一器官的生理效應(yīng)不同，低濃度促進(jìn)生長(圖中A→C，不包括C點)，高濃度抑制生長(圖中C→D，不包括C點)。 ②四個關(guān)鍵點的含義：A點為較低濃度促進(jìn)生長，B點促進(jìn)作用最強(qiáng)，C點既不促進(jìn)，也不抑制，D點為較高濃度抑制生長。 ③“低濃度”“高濃度”不是具體值，而是濃度范圍。,②形成頂端優(yōu)勢的原因： A處產(chǎn)生的生長素向下運輸(極性運輸)，在B處積累，B處濃度過高抑制了側(cè)芽的發(fā)育，而A頂芽處生長素濃度適宜，生長較快。 ③解除方法：去除頂芽。摘除頂芽后，側(cè)芽部位的生長濃度降低了，側(cè)芽就可以發(fā)育成枝條。 ④應(yīng)用：棉花的打頂、果樹整枝、盆景修剪等。,②生理作用(不同) a．根：對生長素較為敏感，D處濃度過高對根的生長起抑制作用，而C處的濃度有利于根的生長，充分體現(xiàn)了生長素生理作用的兩重性。 b．莖：對生長素相對不敏感，B處生長素濃度大于A處生長素濃度，所以B側(cè)生長快于A側(cè)，沒有體現(xiàn)生長素生理作用的兩重性。,甲圖表示燕麥胚芽鞘在單側(cè)光照下的生長情況；乙圖表示胚芽鞘對不同濃度生長素的不同反應(yīng)；丙圖表示a、b兩點生長素濃度變化的曲線應(yīng)分別依次是( ) A．①和② B．②和④ C．②和③ D．①和③,,,[解析] 由甲圖可知，由于生長素的背光性運輸，a、b兩點生長素濃度是ab，且二者生長都不受抑制。因而生長素濃度位于乙圖中的10－12～10－8之間。丙圖中隨著時間的推移，a側(cè)生長素濃度越來越高、b側(cè)生長素濃度越來越低，而10－10促進(jìn)作用最強(qiáng)，因而a、b分別對應(yīng)著②④曲線。 [答案] B,將一組玉米胚芽鞘的頂端切除，分別在其左側(cè)放置含有不同濃度生長素的瓊脂塊，保持在黑暗中12 h，胚芽鞘可能向右彎曲(如圖)。則胚芽鞘彎曲的角度β(縱軸)與瓊脂塊中生長素濃度(橫軸)的關(guān)系可表示為( ) [答案] A,,,[解析] 從題干中獲取的信息有：①胚芽鞘尖端切除；②放置不同濃度生長素的瓊脂塊。解答本題時要明確外源生長素濃度過高可使植物體生長受到抑制，了解生長素濃度對器官生長影響的變化曲線是關(guān)鍵的，在觀察曲線時，注意其起點、趨勢和終點，此圖中當(dāng)生長素濃度為0時，胚芽鞘的彎曲度為0，所以選項D不正確。隨著生長素濃度上升胚芽鞘彎曲度增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)最適濃度后，彎曲度最大，若生長素濃度再上升則促進(jìn)效果減弱。,(1)生長素類似物：指人工合成的、具有與IAA類似的生理效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。如α－萘乙酸(NAA)、2,4－D等。 (2)生長素類似物的應(yīng)用 ①在農(nóng)業(yè)、園藝方面的應(yīng)用 摘除植物的頂芽，解除頂端優(yōu)勢，以促進(jìn)側(cè)芽的發(fā)育，從而可以多開花，多結(jié)果。,生長素及其類似物的應(yīng)用,②促進(jìn)扦插的枝條生根。生長素類似物濃度適中，處理的部位是植物待扦插枝條的形態(tài)學(xué)下端。 ③促進(jìn)果實發(fā)育。在胚珠發(fā)育成種子的過程中，發(fā)育中的種子里合成了大量的生長素，刺激子房發(fā)育成果實。根據(jù)這個原理，我們在沒有受粉的雌蕊柱頭上涂抹一定濃度的生長素類似物，子房就能夠發(fā)育成果實。由于雌蕊沒有受粉，胚珠不可能發(fā)育，這樣的果實就是無子果實。,無子西瓜與無子番茄的形成原理 (1)無子西瓜是三倍體植株，是多倍體育種形成的，由染色體變異引起，屬于可遺傳的變異。 (2)無子番茄的形成是由于涂抹了一定濃度的生長素，但無子番茄的染色體與正常細(xì)胞相同，屬于不可遺傳的變異。 [想一想]利用生長素或其類似物培育無子番茄時，應(yīng)注意什么？利用了生長素的什么特點？ 提示：用生長素處理未受精的花蕾；利用了生長素能夠促進(jìn)果實發(fā)育的特點。,,下列哪一項不能使用吲哚乙酸( ) A．解除植物的頂端優(yōu)勢 B．處理扦插的枝條，促其生根 C．處理去雄的番茄花蕾，培育無子果實 D．使無尖端的胚芽鞘彎曲 [答案] A,向日葵和番茄都能產(chǎn)生果實和種子，向日葵的果實是我們平常吃的“瓜子”，在上述兩種植物開花期間，遇到連續(xù)的陰雨天，影響了植物的傳粉，管理人員及時噴灑了適宜濃度的生長素溶液。下列對采取這一措施產(chǎn)生結(jié)果的敘述中，正確的是( ) A．兩種植物都能形成無子果實，產(chǎn)量未受影響 B．番茄形成無子果實，產(chǎn)量未受影響；向日葵形成無果實，產(chǎn)量下降 C．兩種植物都能形成無子果實，產(chǎn)量下降 D．番茄形成有子果實，產(chǎn)量上升；向日葵不能形成無子果實，產(chǎn)量下降 [答案] B,探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度,2．預(yù)實驗 在進(jìn)行科學(xué)研究時，有時需要在正式實驗前先做一個預(yù)實驗。這樣可以為進(jìn)一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性，以免由于設(shè)計不周開展實驗而造成人力、物力和財力的浪費。預(yù)實驗也必須像正式的實驗一樣認(rèn)真進(jìn)行。本探究可以結(jié)合教材第50頁“問題探討”中的曲線，確定應(yīng)設(shè)計什么樣的濃度梯度來進(jìn)行預(yù)實驗。 3．生長素類似物處理插條的常用的方法： 浸泡法、沾蘸法。,4．實驗步驟,5.實驗分析 (1)變量分析 ①自變量：生長素類似物的濃度。 ②無關(guān)變量：實驗中，除自變量外的其他可控制因素都可以成為無關(guān)變量，如處理時間、光照、溫度等。 (2)由如圖曲線可知，促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度是A點對應(yīng)的生長素濃度，在A點兩側(cè)，存在促進(jìn)生根效果相同的兩個不同生長素濃度。,,②生根過少：配制生長素類似物溶液時濃度梯度過大。所選濃度梯度要密一些，組別要多一些。 (3)分析與本實驗相關(guān)的其他因素 ①溫度要一致。 ②設(shè)置重復(fù)組，即每組不能少于3個枝條。 ③設(shè)置對照組：清水空白對照；設(shè)置濃度不同的幾個實驗組之間進(jìn)行對比，目的是探究2,4－D或α－萘乙酸促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度。,[想一想]如何確認(rèn)某種濃度的生長素是促進(jìn)生長還是抑制生長？ 提示：可用蒸餾水處理組作對照——生長狀況好于蒸餾水處理組為促進(jìn)生長，差于蒸餾水處理組則為抑制生長。,在生產(chǎn)實踐中，利用植物生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根時，應(yīng)特別注意( ) A．配制生長素類似物溶液時要用蒸餾水 B．扦插所用的土壤要進(jìn)行高溫滅菌處理 C．不同植物的枝條可能要用不同濃度的生長素類似物溶液處理 D．選擇多年生且?guī)в卸鄠€芽體和嫩葉的枝條,[解析] 不同植物對生長素的敏感性不同，用適宜濃度的生長素處理植物才能達(dá)到目的，利用植物生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根時，應(yīng)注意不同植物的枝條可能要用不同濃度的生長素類似物溶液處理。 [答案] C,某農(nóng)場購買了一批生根粉準(zhǔn)備用于某植物的批量扦插，說明書沒有注明該植物適宜的使用濃度，正確的使用措施是( ) A．用高濃度，以保證生根 B．用低濃度，以降低成本 C．任選一種濃度進(jìn)行扦插 D．用不同濃度進(jìn)行預(yù)實驗 [答案] D [解析] 由于生長素的生長作用具有兩重性，濃度過高會抑制生長，因而需要測定使用時的正常濃度，可先用不同濃度進(jìn)行預(yù)實驗，找到合適濃度后再進(jìn)行實際操作。,問題探討 1．不同。對于根來說，最適濃度大約是10－10mol/L；對于芽來說，最適濃度大約是10－8mol/L；而對于莖來說，最適濃度大約是10－4mol/L。 2．不同濃度的生長素，對于同一器官所起的作用也不同。在一定濃度范圍內(nèi)促進(jìn)生長，超過這一范圍則抑制生長。,C．除草劑除草的原理是使雜草的生長素濃度處于大于h的狀態(tài) D．若某植物頂芽的生長素濃度為g，產(chǎn)生頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的側(cè)芽生長素濃度大于h [解析] 本題考查植物激素調(diào)節(jié)的相關(guān)知識和讀圖、析圖能力。植物幼苗表現(xiàn)出向光性，說明背光側(cè)比向光側(cè)生長快。由于光照的影響，生長素向背光側(cè)運輸，導(dǎo)致背光側(cè)的生長素濃度比向光側(cè)高，生長快，所以背光側(cè)的生長素濃度大于f，又由于B、D點的生長速度相同，生長素濃度大于2f后生長速度就沒有B點時的快了，所以背光側(cè)生長素濃度小于2f，即大于f、小于2f。,根的向地性體現(xiàn)了生長素作用的兩重性，莖的背地性體現(xiàn)了生長素的促進(jìn)生長作用，只是不同濃度促進(jìn)生長的速度不同。受重力影響，莖遠(yuǎn)地側(cè)生長素濃度小于近地側(cè)，促進(jìn)生長速度介于A、B點之間，因此遠(yuǎn)地側(cè)生長素濃度應(yīng)小于f。除草劑利用了低濃度生長素促進(jìn)(農(nóng)作物)生長、高濃度生長素抑制(雜草)生長的作用特點。頂端優(yōu)勢的產(chǎn)生是高濃度生長素抑制側(cè)芽生長(頂芽產(chǎn)生生長素運輸?shù)絺?cè)芽)的結(jié)果，即側(cè)芽處生長素濃度大于h(h之前全部是促進(jìn)生長，只是程度不同)。 [答案] A,一、選擇題 1．下列關(guān)于植物生長素作用及其應(yīng)用的敘述中，正確的是( ) A．成熟細(xì)胞比幼嫩細(xì)胞對生長素更為敏感 B．頂端優(yōu)勢能夠說明生長素作用的兩重性 C．能促進(jìn)根生長的生長素溶液會抑制莖的生長 D．能促進(jìn)根生長的濃度應(yīng)小于或等于最適濃度 [答案] B,2．生長素濃度對植物不同器官的作用效果相同的是( ) A．根的向地性和莖的背地性 B．植物的向光性和頂端優(yōu)勢 C．莖的背地性和植物的向光性 D．根的向地性和植物的向光性 [答案] C [解析] 植物的向光性、莖的背地性體現(xiàn)的是生長素促進(jìn)生長的作用，根的向地性和頂端優(yōu)勢體現(xiàn)的是低濃度促進(jìn)生長高濃度抑制生長(即兩重性)。,A．3 mgmL－1 B．6 mgmL－1 C．9 mgmL－1 D．4.5 mgmL－1 [答案] D [解析] 據(jù)實驗結(jié)果可先排除C項，因為C項顯然是濃度過高抑制其生根。A項和B項濃度相差很大，而生根情況幾乎一樣，則這兩個濃度不可能都是“最適濃度”，所以最適濃度在3～6 mgmL－1之間。,[答案] D [解析] 生長1 cm所用時間較長，說明生長較慢；P點所在的曲線說明生長素濃度越高，生長越慢，也就是對生長起抑制作用。所以，P點作用對象應(yīng)該為根，具體部位最可能為d點。,5.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，用一定濃度的植物生長素類似物作為除草劑，可以除去單子葉植物農(nóng)作物間的雙子葉植物雜草。如圖表示生長素類似物濃度對兩類植物生長的影響，則a曲線表示的植物種類以及應(yīng)當(dāng)選用的生長素類似物濃度是( ) A．雙子葉植物；C點濃度 B．單子葉植物；B點濃度 C．單子葉植物；A點濃度 D．雙子葉植物；D點濃度 [答案] A,,二、非選擇題 6.已有實驗證明NAA對某種植物生根的影響情況如圖所示。某同學(xué)為了驗證不同濃度NAA對該植物生根的影響，以確定促進(jìn)生根的最適濃度，按照下表設(shè)置了濃度梯度：,,(2)該實驗中用NAA溶液對插條處理的方法有________和__________。但實驗中選用處理方法時，應(yīng)該注意____________，這樣做的目的是____________。 (3)插條的形態(tài)學(xué)上端和下端具有不同的特性，即形態(tài)學(xué)上端長芽、下端生根，在用NAA溶液對插條處理時需要注意處理插條的________。 [答案] (1)預(yù)實驗 不能 濃度設(shè)置過小 再設(shè)置幾個較大的濃度 10－8mol/L、10－6mol/L (2)浸泡法 沾蘸法 只能用浸泡法或沾蘸法 讓各組中的無關(guān)變量相同 (3)形態(tài)學(xué)下端,7．同一植株的不同器官或同一器官不同部位的生長素濃度往往不同。甲圖是一株盆栽植物，乙圖表示該植物不同器官對生長素濃度的反應(yīng)。據(jù)圖回答下列問題(要求：用乙圖根、莖、芽三條曲線上相應(yīng)字母所對應(yīng)的濃度來表示甲圖相應(yīng)各點的生長素濃度)：,,(1)乙圖________點濃度可表示甲圖①處生長素濃度，________點表示②處生長素濃度。②處結(jié)構(gòu)長不出來的原因是________________，解決的辦法是________，此后②處生長素濃度將會低于________mol/L。 (2)將該植物較長時間置于右側(cè)光照下，乙圖________點濃度可表示③側(cè)生長素濃度；________點表示④側(cè)生長素濃度。此時，植物莖將________生長。,(3)將該植物向左側(cè)放倒水平放置一段時間，可表示⑦側(cè)濃度的是乙圖中________點濃度，表示⑧側(cè)生長素濃度的是乙圖中________點濃度，因此根將________生長。表示⑤側(cè)濃度的是________點濃度，表示⑥側(cè)濃度的是________點濃度，所以__________側(cè)生長快，莖將________生長。 (4)能夠促進(jìn)莖生長的濃度范圍是________mol/L，能夠同時促進(jìn)根、莖、芽生長的濃度范圍是________mol/L。,[答案] (1)b或d f ①處(頂芽)產(chǎn)生的生長素向下運輸積累在②處(側(cè)芽)抑制②生長 去除頂芽 10－6 (2)g或k c 向右(向光)彎曲 (3)e a 向重力彎曲 g或k c ⑤ 向上(背重力)彎曲 (4)10－10～10－2 10－10～10－8,1．(2015安徽，6)下列關(guān)于植物生長素及其類似物的敘述，不正確的是( ) A．同一植株的幼芽對生長素的反應(yīng)敏感程度高于幼根 B．棉花表現(xiàn)出的頂端優(yōu)勢與頂芽產(chǎn)生的生長素的極性運輸有關(guān) C．在番茄花期噴灑一定濃度的2,4 －D可防止落花落果 D．用一定濃度的IBA溶液浸泡葡萄插條基部可誘導(dǎo)生根 [答案] A [解析] 同一種植物對生長素的反應(yīng)敏感程度大小依次為幼根高于幼芽高于幼莖，所以選A。,2．(2014浙江，2)下圖表示施用IAA(吲哚乙酸)對某種植物主根長度及側(cè)根數(shù)的影響。下列敘述錯誤的是( ),A．促進(jìn)側(cè)根數(shù)量增加的IAA溶液，會抑制主根的伸長 B．施用IAA對誘導(dǎo)側(cè)根的作用表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)、高濃度抑制 C．將未施用IAA的植株除去部分芽和幼葉，會導(dǎo)致側(cè)根數(shù)量增加 D．與施用10－4 molL－1的IAA相比，未施用的植株主根長而側(cè)根數(shù)量少 [答案] C,[解析] 本題考查植物激素的作用。以左圖IAA濃度為0時為對照，低于100%的長度即為抑制生長，顯然促進(jìn)側(cè)根數(shù)量增加的IAA溶液濃度對于主根的伸長均低于100%，A正確；以中圖IAA溶液濃度為0時的每株側(cè)根數(shù)為對照，IAA溶液超過一定的濃度對于側(cè)根的誘導(dǎo)起抑制作用，B項正確；參照右圖中植物體內(nèi)生長素的運輸方向，若除去部分芽和幼葉，則地上向根部運輸?shù)腎AA量會減少，此時運輸?shù)礁康腎AA將會低于中圖的對照組，由此圖可知，當(dāng)施用IAA濃度低于0時對于側(cè)根的誘導(dǎo)呈下降趨勢，即導(dǎo)致側(cè)根數(shù)目減少，C項錯誤；對照前2幅圖中IAA濃度為0和10－4 molL－1分析，未施用IAA的植株主根長、側(cè)根數(shù)少，D項正確。,