高中生物 第三章 植物的激素调节 第2节 生长素的生理作用学案 新人教版必修3.doc

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。生 长 素 的 生 理 作 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)原因生长素的运输方向是ab(用图中字母表示)，a处生长素浓度低促进生长。b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实践应用萘乙酸、2,4d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。探讨：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106 mol/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：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。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2,4d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】aa和bbb和acb和cdc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】b探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度1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。探讨：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：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。1注意事项(1)插条的选择及处理：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。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34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2,4d或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cnaa对插条生根的影响表现出两重性d正式实验应在24 ll1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26 ll1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：浓度(mg/l)平均每株生根数(条)平均根长(cm)0.27.810.00.37.49.60.46.39.40.55.98.8(1)由上表可知此实验的目的是探究_。(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()重力影响，使生长素移到靠近地面的一边光线影响，使生长素移到靠近地面的一边根对生长素浓度的反应敏感茎对生长素浓度的反应敏感abcd【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2,4d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。一定浓度的2,4d能够防止落花落果，在番茄花期喷洒可以达到防止落花落果的目的，c项正确。一定浓度的iba溶液可以促进插条生根，用其处理葡萄插条基部可以达到诱导生根的目的，d项正确。【答案】a3下列四图表示根和茎对生长素浓度的不同反应，其中正确的是()【解析】在最适浓度之前，随生长素浓度升高，对根、茎的促进作用均增强。超过最适浓度后，随生长素浓度增加，对根、茎的生长的促进作用均下降，达到一定值后开始抑制生长，并且根的最适浓度和抑制生长的生长素浓度均低于茎。【答案】c4选取相同的剪去顶芽的葡萄插条进行实验，甲、乙、丙、丁组处理方式及结果如图所示。下列分析正确的是()a由甲组和乙组可知，侧芽合成的吲哚乙酸能促进插条产生不定根b由乙组和丙组推知，该种葡萄插条，保留三个侧芽时产生不定根最多c由丙组和丁组可知，葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点d以上实验结果表明，扦插中，侧芽发挥的作用与外源吲哚乙酸作用相同或相似【解析】甲组与乙组比较可知，侧芽能够促进插条产生不定根，但不能确定侧芽产生的物质是什么；乙组与丙组比较可知，保留三个侧芽比保留一个侧芽产生不定根的数量多，但不能说明保留三个侧芽时产生的不定根最多；丙组和丁组比较不能说明葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点；通过题图四组实验可知，侧芽与外源吲哚乙酸处理均可以促进葡萄插条生根。【答案】d5某生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2,4d涂抹子房，得到的无子番茄果实平均重量见下表。2,4d浓度/ (mgl1)05101520253035无子番茄平均重量(g/个)013.526.246.553.653.743.030.2据表分析可得出的结论是 ()a2,4d浓度超过25 mg/l，对果实的发育起抑制作用b2,4d与生长素的作用效果相同c2,4d可以促进扦插枝条生根d2,4d诱导无子番茄的最适浓度范围为25 mg/l左右【解析】2,4d是一种生长素类似物，从题中可以看出，它具有促进果实发育的作用。a选项中的浓度仍能促进果实发育；由于缺少使用生长素的实验，故不能得出b选项的结论；c选项与表格数据无关；d选项正确，其所示浓度在正常使用浓度范围内，且能最大限度地促进番茄果实的发育。【答案】d课堂小结：网络构建核心回扣1.生长素的作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。2.顶端优势和根的向地性都体现了生长素作用的两重性，茎的向光性和背地性只体现了低浓度促进生长。3.不同器官对生长素的反应敏感程度不一样：根芽茎；幼嫩细胞老细胞；侧芽顶芽。4.常用的生长素类似物有naa、2,4d、ipa和iba、生根粉等。学业分层测评(九) (建议用时：45分钟) 学业达标1下列关于生长素的叙述，不正确的是()a果实发育所需的生长素主要来自顶芽b同一浓度的生长素对不同器官的影响不同c顶芽和幼茎中生长素浓度一般保持在促进生长的范围d顶端优势现象说明生长素的生理作用具有两重性【解析】果实发育所需的生长素主要来自幼嫩的种子。【答案】a2如图所示为生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，从此图中不能得到的结论是()a生长素对三种器官的作用都具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长ba、b、c三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度cd点对应的生长素浓度能促进茎、芽的生长，抑制根的生长d幼嫩的细胞对生长素敏感性强，成熟的细胞对生长素敏感性差【解析】坐标曲线图反映了生长素作用的两重性，三条曲线分别代表不同浓度的生长素对根、芽、茎生长的影响。据图中a、b、c、d四点对应的坐标值可知，a、b、c三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度。d点对应的生长素浓度能促进茎和芽的生长，却抑制根的生长。图中曲线没有反映出生长素对幼嫩细胞和成熟细胞的作用效应，因此不能得到d项所述结论。【答案】d3甲图为横放在地面上的植物的生长状况，乙图为植物生长素浓度对植物生长的影响曲线。试分析甲图中c部位和d部位的生长素浓度分别相当于乙图中的哪一区间()甲乙a区间和区间b区间和区间c区间和区间d区间和区间【解析】c、d部位都是近地侧，由于受重力的影响，生长素分布多，但根对生长素敏感，c部位生长受抑制，生长素浓度处于区间，茎对生长素不敏感，d部位促进生长，生长素浓度处于区间。【答案】c4右图为某双子叶植物顶端优势示意图。下列针对植物顶端优势现象的叙述中，错误的是()a若将植物放入太空舱中，其仍具有顶端优势现象b植物的侧芽如b也能产生生长素c双子叶植物的根也具有顶端优势现象d打顶后，首先解除顶端优势，发育成侧枝的是b【解析】生长素的运输属于极性运输(从形态学的上端运输到下端)。太空舱中虽然微重力，但不影响生长素的极性运输，故顶芽产生的生长素仍能运输到侧芽，使侧芽生长素浓度过高，从而抑制侧芽生长。离顶芽越近的侧芽所受的抑制作用越强，故打顶后最先解除顶端优势的必然是离顶芽最远的侧芽d。【答案】d5下列关于植物生长素的叙述中，正确的是()a生长素通过促进细胞分裂而促进植物的生长b燕麦幼苗中生长素的极性运输与光照方向有关c生长素从顶芽运输到侧芽的方式是主动运输d自然状态下西瓜的果实发育所需的生长素是由邻近的芽和幼叶产生的【解析】生长素通过促进细胞伸长而促进植物的生长。生长素的极性运输与光照方向无关。西瓜的果实发育所需的生长素是由发育着的种子产生的。【答案】c6一位瓜农种了一新品种甜瓜，甜瓜长得生机勃勃，花开在望。不料就在这受粉的关键时期，天公不作美，一连下了几场大雨，结果使大量的雌花未能受粉，这势必严重影响甜瓜的产量。为了保住产量，这位瓜农应尽快 ()a进行人工授粉b在子房表面喷洒高浓度的2,4dc追施氮肥 d在子房表面涂抹一定浓度的2,4d【解析】一定浓度的2,4d具有刺激子房发育成为果实的作用，故d项符合题意。【答案】d7播种时随机摆放的种子萌发后，根和茎会出现如图所示的生长现象，以下对此现象的解释不正确的是 ()a重力会影响生长素的分布b植物生长素的生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性c重力只对根的生长产生影响d植物的不同器官对生长素的敏感程度不同【解析】受到重力的刺激后，生长素近地一侧分布多，背地一侧分布少。由于根对生长素的敏感性较强，因此根的近地一侧部位由于生长素浓度过高，生长反而受到抑制；背地一侧长得较快，因此根具有向地性。茎对生长素的敏感性较弱，茎的近地一侧由于生长素浓度高于背地一侧，故其生长速度比背地一侧快，因此茎具有背地性。【答案】c8下列关于“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验叙述中，错误的是 ()a探究的问题：所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少b实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法c在正式实验前先做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件d实验中不同浓度生长素类似物溶液浸泡不同插条的时间长短要有不同的梯度【解析】该实验探究的问题是促进某种植物扦插枝条生根的生长素类似物的最适浓度；该实验的自变量是生长素类似物的浓度，无关变量(如枝条长度、生长素类似物处理的时间等)应控制为等量；实验前做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件，减少实验误差。【答案】d9曲线图上p点代表植物幼苗横置时茎生长部位的近地侧，能正确表示生长素浓度与植物生长关系的是()【解析】p点代表的是近地侧，在植物横放时，由于受到重力作用，生长素发生横向运输，使得近地侧的生长素浓度大于远地侧，由于茎对生长素的浓度要求较高，在近地侧的高浓度生长素对茎的生长表现出的是促进作用，生长速度快过远地侧，因此生长1 cm所需的时间较短。【答案】d10据图回答下列问题：(1)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其向光面的生长素浓度为m，则其背光面的生长素浓度范围是_。(2)若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为m，则茎的远地侧生长素浓度范围应为_。(3)除草剂灭草的原理是使杂草的生长素浓度处于_的状态下。(4)若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的_区间。【解析】(1)向光性中，生长素都表现为促进作用，背光侧的生长素含量比向光侧高，背光侧长得快，所以背光侧的促进作用要大于向光侧的促进作用，所以其背光面生长素浓度范围是大于m小于m。(2)由于重力作用，茎的近地侧的生长素比远地侧多，并且促进作用表现为近地侧大于远地侧，所以茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。(3)除草剂灭草的原理是高浓度抑制生长，所以生长素浓度处于大于i的状态下。(4)顶端优势中侧芽生长受抑制，所以生长素浓度应在c点以后。【答案】(1)大于m小于m(2)小于m(3)大于i(4)c点以后能力提升11如图所示，甲图表示胚芽鞘受到单侧光的照射，乙图表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果甲图中b处的生长素浓度为m，设a处的生长素浓度为x，则()amxnbxicnxi【解析】由于在单侧光的照射下生长素由向光侧移向背光侧，所以背光侧生长素浓度大于向光侧生长素浓度m，由于超过最适浓度后促进作用变弱，而向光侧生长慢于背光侧，说明背光侧促进作用大于向光侧，所以背光侧生长素浓度小于n。【答案】a12将若干生长状况相同的迎春花插条等分为n组，其中一组浸入清水中，其他组分别浸入不同浓度梯度的生长素类似物萘乙酸(naa)溶液中。浸泡24小时后同时取出，分别转入不同的烧杯中进行水培，一段时间后测量并记录插条生根数目，结果如图所示。图中a代表不同浓度梯度的naa溶液中插条生根数目变化曲线，b代表浸入清水中的插条生根数目。下列叙述不正确的是()aab浓度的naa溶液促进插条生根bbd浓度的naa溶液抑制插条生根cc浓度的naa溶液对插条生根无影响d实验说明naa生理作用具有两重性【解析】考查植物生长调节剂对植物生根的影响，考查获取信息的能力和理解能力。由图看出naa对植物生根的作用具有两重性。ac浓度的naa溶液促进插条生根，cd浓度的naa溶液抑制插条生根。【答案】b13.取某种植物幼茎等长切段若干(无芽和无叶)均分为四组，a组浸泡在蒸馏水中，其他三组分别浸泡在不同浓度的生长素溶液中(其中有高浓度、低浓度和最适浓度)，培养一段时间，测量并记录各组切段的平均长度，实验重复两次，结果如图所示。下列说法不正确的是()a实验前的幼茎切段应浸泡在蒸馏水中以消除茎内原有激素对实验的影响b实验结果说明三种浓度的生长素均能促进切段的生长cd组切段伸长最多，说明d组使用了最适浓度的生长素溶液db组切段伸长最少，说明b组使用了高浓度生长素溶液【解析】b组切段伸长最少，说明b组可能是使用了高浓度生长素溶液，也可能是使用了低浓度生长素溶液，d错误。【答案】d14下图是生长素作用与其浓度关系图。“一般地说，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长。”看图理解这句话，回答下列问题：(1)向光生长的幼苗，其背光侧生长素浓度_于向光侧。(2)具有顶端优势的植物，其侧芽生长素浓度_于顶芽，_于c点。(3)生长素在植物体内的运输方式是_。(4)某小组同学选用生长素类似物吲哚丁酸(iba)进行如下实验：取生理状况相同的同种植物的三组带芽的枝条甲、乙、丙，每组10个。将甲、乙、丙组枝条的下端分别浸泡在表中所示的溶液中，相同时间后，扦插在潮湿的沙土中，在适宜的环境中培养。枝条甲组乙组丙组溶液5105 g/ml的iba溶液5101 g/ml的iba溶液清水一段时间后，观察甲、乙、丙组枝条的生根情况，统计每组枝条的平均生根数量，绘制坐标如图。据