高中生物第2節(jié)生長素的生理作用

1、第2節(jié)生長素的生理作用, 問題探討圖3-7頂端優(yōu)勢（左）及其解除（右）左圖是科學(xué)家研究不同濃度生長素對植物不同器官的作用所得到的結(jié)果。?討論：.對于不同的器官來說 ，生長素促進(jìn)生長的最適濃 度相同嗎？.對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么 關(guān)系？本節(jié)聚焦：生長素的生理作用是什么？生長素在植物體內(nèi)發(fā)揮生理作用時有什么特點(diǎn)?從上節(jié)的內(nèi)容看，生長素起著促進(jìn)細(xì)胞生長的作用，但是從“問題探討”的材料看，卻 又不是那么簡單。生長素的生理作用生長素在植物體內(nèi)起作用的方式和動物體內(nèi)的激素相似，它不直接參與細(xì)胞代謝， 而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息。研究發(fā)現(xiàn)，生長素的作用表現(xiàn)出兩重性：既能促進(jìn)生長，也能

2、抑制生長；既能促進(jìn)發(fā) 芽，也能抑制發(fā)芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。生長素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。一般情況下，生長素在濃度較低時促 進(jìn)生長；在濃度過高時則會抑制生長，甚 至殺死植物。幼嫩的細(xì)胞對生長素敏感， 老細(xì)胞則比較遲鈍； 不同器官對生長素的 反應(yīng)敏感程度也不一樣。例如，頂芽產(chǎn)生 的生長素逐漸向下運(yùn)輸，枝條上部的側(cè)芽 附近生長素濃度較高。由于側(cè)芽對生長素 濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制， 植株因而表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢。去掉頂芽后， 側(cè)芽附近的生長素來源暫時受阻，濃度降低，于是抑制就被解除，側(cè)芽萌動、加快 生長（圖3-7）。在認(rèn)識到植物生長素

3、的生理作用后，有關(guān)科學(xué)道理在農(nóng)業(yè)、園藝等方面獲得了廣泛的圖3-8 2,4-D對黃瓜幼苗生長的影響（L處理工2.對照）應(yīng)用。例如，農(nóng)民會適時摘除棉花的頂芽，解除頂端優(yōu)勢，以促進(jìn) 側(cè)芽的發(fā)育，從而使它多開花、多結(jié)果。由于植物體內(nèi)的生長素含 量非常少，提取困難，人們在多年的研究和實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)一些人工 合成的化學(xué)物質(zhì)，如a -泰乙酸（NAA ）、2,4-D 等，具有與 相似的生理效應(yīng)。這些化學(xué)物質(zhì)，稱為生長素類似物，可用于防止 果實(shí)和葉片的脫落、促進(jìn)結(jié)實(shí)、獲得無子果實(shí)、促使托插枝條的生 根等（圖3-8）。嘗試運(yùn)用生長素促進(jìn)插條生根適宜濃度的生長素可以促進(jìn)生根，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的是生長素 類似物。生長素類

4、似物的生理作用， 也與濃度具有很大的關(guān)系， 因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用時, 尋找最佳的濃度范圍就非常有意義。戶探究探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度問題：所選定的生長素類似物促進(jìn)某種植物插條生根的最適濃度是多少呢？材料器具當(dāng)?shù)刂饕G化樹種或花卉 （也可以選擇本地區(qū)的市花、市樹）生長旺盛的一年生枝條， 或者你們小組想要研究的其他植物的枝條；蒸儲水；燒杯；量筒；玻璃棒；常用的生長素類似物:NAA, 2,4-D, IPA, IBA和生根粉等，可選其中的一種；所用藥品包裝說明上所列舉的其他材料。設(shè)計實(shí)驗(yàn)提示：1、生長素類似物處理插條的方法很多，以下2類方法比較簡便。浸泡法：把插條的基部浸泡在配制好的溶

5、液中，深約3cm,處理幾小時至一天。處理完畢就可以托插了。這種處理方法要求溶液的濃度較低，并且最好是在遮陰和空氣濕度較高的地方進(jìn)行處理。沾蘸法： 把插條基部在濃度較高的藥液中蘸一下（約5 s）,深約1.5 cm即可。2、可以參考本節(jié)“問題探討”中曲線圖反映的規(guī)律，或查找有關(guān)資料，確定應(yīng)設(shè)計什么樣的濃度梯度。如果對要研究的植物有關(guān)情況所知不多，可以先設(shè)計一組梯度比較大的預(yù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行摸索，再在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計細(xì)致的實(shí)驗(yàn)。預(yù)實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行科學(xué)研究時，有時需要在正式實(shí)驗(yàn)前先做一個預(yù)實(shí)驗(yàn)。 這樣可以為進(jìn)一步 的實(shí)驗(yàn)摸索條件，也可以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計的科學(xué)性和可行性， 以免由于設(shè)計不周， 盲目開展實(shí) 驗(yàn)而造成人力、

6、物力和財力的浪費(fèi)。預(yù)實(shí)驗(yàn)也必須像正式實(shí)驗(yàn)一樣認(rèn)真進(jìn)行才有意義。3、控制無關(guān)變量非常重要。例如，如果要研究的是不同濃度藥液的影響，處理的時間長短應(yīng)1一致；同一組實(shí)驗(yàn)中所用到的植物材料，也應(yīng)該盡可能做到條件相同。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)按照小組設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計表格，記錄探究結(jié)果。分析結(jié)果根據(jù)小組實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)， 以生長素類似物的濃度為橫坐標(biāo)，以根的數(shù)目為縱坐標(biāo)， 繪制曲線圖。聯(lián)系已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識.小組內(nèi)討論如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線圖確定最適濃度范圍。結(jié)論和應(yīng)用.你們小組的結(jié)淪是：對于植物 來說，促進(jìn)插條生根的這種生長素類似物的最適濃度是。.你們小組認(rèn)為在施用生長素類似物促進(jìn)插條生根時，要考慮的因素有哪

7、些？表達(dá)和交流.根據(jù)本小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出實(shí)驗(yàn)報告。.與其他小組交流你們的結(jié)果和結(jié)論，共享你們小組的成果， 并認(rèn)真聽取其他小組的匯報。不妨嘗試引用其他小組的結(jié)果和結(jié)論，將本小組的研究報告補(bǔ)充得更全面。.根據(jù)你們的研究結(jié)果，嘗試對當(dāng)?shù)剞r(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中使用生長素類似物的情況提出一些建 議。進(jìn)一步探究你們小組所研究的生長素類似物促進(jìn)這種植物生根的最適濃度，會因?yàn)榧竟?jié)的變化和枝條的老幼而有差異嗎？練習(xí)、基礎(chǔ)題.托插時，保留有芽和幼葉的插條比較容易生根成活，這主要是因?yàn)檠亢陀兹~能：A.迅速生長；B.進(jìn)行光合作用；C.產(chǎn)生生長素； D.儲存較多的有機(jī)物。.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，2,4-D 可用于麥田除草，其原理是A.

8、高濃度時促進(jìn)雜草衰老；B.高濃度時抑制雜草生長;C.低濃度時促進(jìn)雜草衰老；D.高濃度時促進(jìn)小麥生長。答二、拓展題.將幼小植株在適宜條件下橫放，一段時間以后，莖彎曲向上生長，根彎曲向下生長（如圖所示）。一般認(rèn)為，這是因?yàn)橹亓ψ饔檬沟蒙L素分布不均勻，而且與根、莖對生長素的敏感程度不同有關(guān)。你能對這種現(xiàn)象提出合理的解釋嗎？如果這株植物在太空中的空間站中生長，情況會是怎樣的？.我國宋代著作種藝必用中，記載了一種促進(jìn)空中壓條生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黃泥曬干，篩過，以小便浸之。又曬干，篩過，再浸之。又曬又浸，凡十余次。以泥封樹枝則根生?！闭埬氵\(yùn)用已學(xué)過的知識，分析其中的科學(xué)道理。限時訓(xùn)練題:1

9、、下圖表示根和莖對生長素濃度的不同反應(yīng)，其中正確的是生長素濃度生長素濃度伙祗*長：生*:2、右圖中曲線出表示莖伸長與植物生長素濃度的關(guān)系。如果將同樣濃度范圍的植是 線 曲 的 況 狀 長 生 它 表 代 匕匕 育 貝 芽 側(cè) 于 用 施 素 長 生 物生長遽度A. I B. nC. WD. V3、將植物橫放，測量根和莖生長素濃度與其生長狀況的關(guān)系如甲圖所示，則曲線上P點(diǎn)最可能對應(yīng)于乙圖中的位置是（A. aB. b4、頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的原因是（）A頂端陽光充足有利于生長BC頂端產(chǎn)生生長素多，促進(jìn)生長D頂端蒸騰作用強(qiáng)，水肥多頂端產(chǎn)生生長素向側(cè)芽運(yùn)輸，抑制側(cè)芽生長5、在沒有授粉的番茄柱頭上，涂上一定濃度

10、的生長素溶液，所得到的無子果實(shí)細(xì)胞中的染色體數(shù)是（）A體細(xì)胞的一半B受精極核的一半 C 與體細(xì)胞相同D 與卵細(xì)胞相同6、在棉花栽培過程中，需要摘心（打頂）使側(cè)芽的生長素量（）A.增加，以抑制其生長B.增加，以利其生長C.減少，以抑制其生長D.減少,以利其生長7、植物托插繁殖時，需要對插枝進(jìn)行去除成熟葉片、保留芽和幼葉等處理，這樣可以促進(jìn)插枝成活。其原因是芽和幼葉生長迅速.容易成活芽和幼葉儲存較多的營養(yǎng)物質(zhì)芽和幼葉能產(chǎn)生生長素，促進(jìn)生根去除成熟葉片可降低蒸騰作用A、 B 、 C 、 D、8、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，單子葉作物的農(nóng)田中常會生長一些雙子葉雜草，它們會影響農(nóng)作物的生長，使糧食減產(chǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)戶常用一定濃度的生長素類似物除去與單子葉農(nóng)作物混生的雙子葉雜草。下圖表示不同濃度的生長素類似物對單子葉植物和雙子葉植物的