必修三3.2生长素的生理作用说疑解难

生长素的生理作用疑难点拨摘要信息：生长素促进植物生长是通过促进细胞伸长而实现的，原因是：①生长素能诱导细胞壁酸化，使细胞壁松弛，可塑性增加；生长素可促进细胞中RNA和蛋白质合成，从而促进原生质增多和新的细胞壁物质形成。关键词：生理作用农业生产无子果实一、生长素生理作用①从细胞水平上看：生长素可以影响细胞的伸长、分化②从器官水平上看：生长素可以影响器官的生长、衰老③两重性：对于植物同一器官而言，低浓度的生长素促进生长，高浓度的生长素抑制生长。浓度的高低是以生长素的最适浓度划分的，低于最适浓度为“低浓度”，高于最适浓度为“高浓度”。在低浓度范围内，浓度越高，促进生长的效果越明显；在高浓度范围内，浓度越高，对生长的抑制作用越大。④同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不同：根、芽、茎最适生长素浓度分别为10-10、10-8、10-4（mol/L）。⑤细胞成熟情况：幼嫩的细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝。=6\*GB3⑥植物的种类：双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感。=7\*GB3⑦两重性的典型现象——顶端优势a概念：植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。b原因：顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长受到抑制。同时，生长素含量高的顶端，夺取侧芽的营养，造成侧芽营养不足。c解除：摘掉顶芽，侧芽部位的生长素浓度降底了，侧芽所受到的抑制作用就会解除，不久，侧芽就可以发育成枝条d应用：顶端优势的原理在果树整枝修剪上应用极为普遍，人工切除顶芽，就可以促进侧芽生产，增加分枝数。在生产实践中经常根据顶端优势的原理，进行果树整枝修剪，茶树摘心，棉花打顶，以增加分枝，提高产【特别提醒】1.生长素促进生长的作用机理生长素促进植物生长是通过促进细胞伸长而实现的，原因是：①生长素能诱导细胞壁酸化，使细胞壁松弛，可塑性增加；生长素可促进细胞中RNA和蛋白质合成，从而促进原生质增多和新的细胞壁物质形成。2.生长素的浓度生长素作用的两重性的体现需要的浓度的“高”与“低”是以该器官“最适浓度”为标准的。大于该标准浓度即为“高”浓度，起抑制生长的作用，但此时植物不一定被完全抑制了生长。二.生长素在农业生产中的应用生长素在农业生产中有着多方面的实用价值，已被广泛应用。人们用化学合成的方法合成了一些生长素类似物．如萘乙酸、2，4－D等。由于合成过程简单．效果稳定，在生产中得到了广泛的推广和应用。其作用有以下方面：（1）促使插枝生根当用一定浓度的生长素处理插枝插值的形态学下端后，那里的薄壁细胞不再分化，首先恢复分裂的机能，产生愈伤组织，然后还可能长出大量的不定根。使一些不易生根的植物插枝后顺利生根。（2）疏花疏果，形成无籽果实用一定浓度的生长素处理未授粉的雌蕊柱头，可以获得无籽果实。（3）促进菠萝开花菠萝一般在定植二年植株中仅有25％开花，其余都处于营养生长状态。用生长素处理菠萝植株，可使植株结果和成熟期一致，便于管理和采收，也可使一年内各月都有菠萝成熟。（4）清除杂草应用人工合成的生长素于农业生产，一定要注意植物器官的种类和细胞年龄与生长素的浓度的关系。不同浓度的生长素对植物各器官的生长有促进和抑制的作用，生长素浓度过高，严重的还会导致整个植株死亡。【特别提醒】用生长素(吲哚乙酸)类似物处理比用天然的生长素处理效果好。原因是植物体内有分解天然吲哚乙酸的酶，吲哚乙酸多了会被相关的酶分解而失效。由于酶有专一性．分解吲哚乙酸的酶不能分解其类似物．固此生长素的类似物可长时间地发挥作用。【典例精析】（2022辽宁大连第二次模拟）关于植物生命活动调节的说法错误的是

A．农民会适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育

B．燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向有关

C．通过豌豆黄化幼苗切段的实验发现生长素与乙烯之间能够相互作用

D．在植物的生长发育过程中，几乎所有的生命活动都受到植物激素的调节解析：生长素的横向运输受光照方向和重力的影响。极性运输只能从形态学的上端向下端运输答案：B三、不同方法获得无籽果实的方法（1）用生长素或其它植物生长调节剂处理：就是用一定浓度的生长素溶液等涂抹或喷洒在未受粉的雌蕊子房上，来刺激子房发育成无籽果实；番茄、茄子、辣椒、无花果、黄瓜等的无籽果实就是这样生产的。而苹果、桃这两个品种用生长素刺激无效，要用赤霉素处理才能形成无籽果实。这种方法得到的无籽特性是不能遗传的，所以必须每次都用这种方法处理才能得到无籽果实。（2）用秋水仙素诱导产生三倍体无籽西瓜：普通的二倍体西瓜幼苗，用秋水仙素处理后，秋水仙素会阻断细胞有丝分裂时纺锤体的形成，使已经复制的染色体留在了一个细胞核内，就形成了四倍体，然后开花时授以二倍体西瓜的花粉，最后结出的就是三倍体种子。第二年将三倍体西瓜种子和普通二倍体西瓜种子间种，三倍体西瓜植株不能正常减数分裂形成配子，开花时，在三倍体植株的雌蕊柱头上授以二倍体西瓜的花粉刺激诱导它形成三倍体无籽西瓜。其原因是二倍体西瓜的花粉中含有少量生长素，同时花粉中还含有使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系，当二倍体花粉萌发时，形成的花粉管伸入三倍体无籽西瓜的子房内，将自身的使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系分泌到里面，从而引起子房合成大量生长素促进子房发育成果实。（3）利用基因工程生产无籽果实：无籽果实与子房中的生长素含量相关。人们已成功地向茄子中导入由子房特异性启动子控制的激素前体生物合成的基因，并生产出无籽茄子，而且这一方法也可能推广到其它植物，如番茄、西瓜等。四、关于“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的几点分析(1)变量分析根据实验探究的问题，实验因素一般可分为实验变量和无关变量。①实验变量：是指实验中要研究的实验因素。此实验中实验变量为促进某种植物插条生根的生长素类似物的浓度大小。②无关变量：实验中，除实验变量外的其他可控制因素都可称为无关变量。无关变量不是要研究的问题，但其控制不当，可影响实验变量与实验现象的对应关系，影响正确的实验结论的得出。本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度等都属于无关变量。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。(2)结果分析①不能生根。用多种不同浓度的生长素类似物浸泡、扦插的枝条不能生根．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；二是枝条幼芽，幼叶保留较多，本身合成一定浓度的生长素，浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态；三是配制的营养液营养元素缺乏或缺氧；四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。组别少、梯度密是导致生根过少的主要可能原因之一。③通过此方向只能得到近似是适浓度。【特别提醒】探究实验中要搞清上述两点分析(1)先明确实验变量，再接等量性的原则处理无关变量。(2)分析结果时，要根据所观察的实验现象推测各种可能的成因。【典例精析】植物在生长发育过程中常常表现出顶端优势，即顶芽具有优先生长的优势。为了探究同一枝条中是离根基部最远处(直线距离)的芽具有生长优势还是离地面最远处(垂直距离)的芽具有生长优势，某学习小组进行了一系列的探究活动。方法步骤：(1)初春，选择四根长势相似的葡萄一年生枝条，每一枝条上留取3个茁壮的芽，从离根最远处依次定为A、B、C。(2)弯曲并绑扎固定甲、乙、丙、丁4根枝条，分别使A、B、C三个芽留取在枝条上显示出某种“顶端”的含义；其中甲、乙、丁的姿态如下图所示，试在方框内画出丙枝条的姿态并标出A、B、C三个芽的位置。(3)过一时间段后，同时测量各芽发育成的新枝长度；结果预测及相关结论(4)预测l：______________________________________________________________。结论：离根基部最远处的芽有生长优势。(5)预测2：_____________________________________________________________。结论：离地面最远处的芽有生长优势。(6)预测3：甲中的A芽、乙中的A和C芽、丙中的A和B芽在各枝条中发育成的新枝最长，丁中的A、B、C芽发育成的新枝一样长，结论：____________________________________________________________________________________________________。(7)在这个学习小组中，有人根据自己的实验假设预测了在同一时间内各个芽发育成新枝的长度，并根据自己的预测，在电脑上用Excel软件绘制出新枝的生长情况柱状图，如下图所示。由图中分析可知，此人的预期是：甲、乙、丙枝上发育生长最快的芽依次是_______(填字母)，此人的实验假设是：__________________________________________________【解析】本题综合考查植物激素的生理作用、实验推断能力等。(2)结合三张图。可分析出枝条的姿态，丙图应该是B点在上，A点在下，如题图所示。(4)要得出：离根基部最远处的芽有生长优势这一结论，则甲、乙、丙中均为A芽发育成的新枝最长，而丁中各芽发育成的新枝一样长。(5)要得出：离地面最远处的芽有生长优势这一结论，则甲中A芽、乙中C芽、丙中B芽在各芽发育成的新枝中最长，丁中各芽发育成的新枝一样长。(6)依据这样一个事实，要得出相应结论比较困难。甲中的A芽离地面最远；乙中A芽离根基部最远而C芽又离地面最远；丙中的A芽离根基部最远而B芽离地面较远。因此可形成：离地面最远处和离根基部最远处的芽具有同样的生长优势的结论。(7)分析新枝的生长情况柱状图，甲组中A芽生长最快；乙组中C芽生长最快；丙组中B芽生长最快，这三种芽的位置均离地面最远，因此可形成：离地面最远处的芽有生长优势这一实验假设。【答案】(2)如下图(4)甲、乙、丙、丁中均为A芽发育成的新枝最长(5)甲中A芽、乙中C芽、丙中B芽在各枝条中发育成的新枝最长，丁中各芽发育成的新枝一样长(6)离地面最远处和离根基部最远处的芽具有同样的生长优势(7)A、C、