人教版新課標(biāo)高中生物必修三教材知識(shí)點(diǎn)解析(生長(zhǎng)素的生理作用)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上教材優(yōu)化全析要點(diǎn)提煉一、生長(zhǎng)素的生理作用1.兩重性生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)起作用的方式和動(dòng)物體內(nèi)激素相似，它不直接參與細(xì)胞代謝，而是給細(xì)胞傳遞一種調(diào)節(jié)代謝的信息，即促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于同一器官而言，生長(zhǎng)素對(duì)其作用具有兩重性，即低濃度的生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)，高濃度的生長(zhǎng)素抑制生長(zhǎng)。濃度的高、低是以生長(zhǎng)素最適濃度為界劃分的，低于最適濃度為“低濃度”，高于最適濃度為“高濃度”。在低濃度范圍內(nèi)，濃度越高促進(jìn)生長(zhǎng)的效果越明顯；高濃度范圍內(nèi)濃度越高，促進(jìn)效果越差，甚至抑制生長(zhǎng)。由于不同的器官其生長(zhǎng)素的最適濃度不同，所以同一濃度的生長(zhǎng)素作用于不同器官，其生長(zhǎng)素的最適濃度不同。如106m

2、ol/L時(shí)，對(duì)莖有促進(jìn)作用，對(duì)芽和根則起抑制作用。所以生長(zhǎng)素發(fā)揮作用因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官種類不同而有較大差異。一般情況下，生長(zhǎng)素濃度低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng)，甚至殺死植物。幼嫩的細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)素敏感，老細(xì)胞則比較遲鈍。生長(zhǎng)素的作用表現(xiàn)出兩重性：既能促進(jìn)生長(zhǎng)，又能抑制生長(zhǎng)；既能促進(jìn)發(fā)芽，又能抑制發(fā)芽；既能防止落花落果，又能疏花疏果。2.頂端優(yōu)勢(shì)（1）觀察猜想頂端優(yōu)勢(shì)的原因很早以前，人們注意到很多植物的頂芽生長(zhǎng)很快，越接近頂芽的側(cè)芽發(fā)育越慢，遠(yuǎn)離頂芽的側(cè)芽發(fā)育成側(cè)枝，甚至使整個(gè)植物體呈現(xiàn)“塔”形,科學(xué)家就把這種頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象，稱為頂端優(yōu)勢(shì)。是什么原因?qū)е马敹?/p>

3、優(yōu)勢(shì)呢？一位科學(xué)家做過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：取各種情況基本相同的蠶豆苗，隨機(jī)分成三組，第一組不作處理，第二組去除頂芽，在切口處放一富含生長(zhǎng)素的瓊脂塊，第三組去除頂芽，切口處放一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊。請(qǐng)你猜想一下，各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明頂端優(yōu)勢(shì)的原因是什么？頂端優(yōu)勢(shì)的原因：頂芽合成的生長(zhǎng)素以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)男问较騻?cè)芽運(yùn)輸，側(cè)芽因生長(zhǎng)素積累濃度過高而發(fā)育受抑制，使植株表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：第一組蠶豆保持頂端優(yōu)勢(shì)；第二組蠶豆保持頂端優(yōu)勢(shì)；第三組側(cè)芽發(fā)育，頂端優(yōu)勢(shì)解除。分析：比較第二、三組可以看出側(cè)芽是否發(fā)育，頂端優(yōu)勢(shì)是否解除，關(guān)鍵取決于是否不斷地向側(cè)芽運(yùn)輸生長(zhǎng)素。綜合分析以上三組實(shí)驗(yàn)可以總結(jié)出頂端優(yōu)

4、勢(shì)的原因：頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素逐漸向下運(yùn)輸，枝條上部的側(cè)芽附近生長(zhǎng)素濃度較高，由于側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制，植株表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢(shì)。去掉頂芽后，側(cè)芽附近的生長(zhǎng)素來源受阻，濃度降低，于是抑制就被解除，側(cè)芽萌動(dòng)加快生長(zhǎng)。（2）頂端優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐中，頂端優(yōu)勢(shì)有很多應(yīng)用，如對(duì)于棉花，農(nóng)民會(huì)適時(shí)摘心（去除頂芽），促進(jìn)側(cè)枝發(fā)育，使之多開花多結(jié)果，提高產(chǎn)量；對(duì)于果樹，可以適時(shí)剪枝，或利用頂端優(yōu)勢(shì)，或解除頂端優(yōu)勢(shì)，可以塑造一定的樹形，使之更好地進(jìn)行光合作用，提高水果的產(chǎn)量和品質(zhì)；對(duì)于想獲取木材的樹木，在種植時(shí)注意保護(hù)頂芽，以獲得高、直的樹干。思維拓展從分析實(shí)驗(yàn)中可以培養(yǎng)多項(xiàng)能力，注意比較各組實(shí)

5、驗(yàn)的不同之處，再聯(lián)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同，可分析得出結(jié)論頂端優(yōu)勢(shì)是由于頂芽合成的生長(zhǎng)素不斷在側(cè)芽積累的結(jié)果。多做類似訓(xùn)練，有助于提高分析能力、綜合能力。知識(shí)拓展：植物的向重力性如果我們把任何一種植物的幼苗橫放，幾小時(shí)以后，就可以看到它的莖向上彎曲，而根向下彎曲生長(zhǎng)的現(xiàn)象，這就是向重力性的表現(xiàn)，向重力性是指植物在重力的影響下，保持一定的生長(zhǎng)方向的反應(yīng)。根順著重力方向向下生長(zhǎng)，這是正向重力性；莖背離重力方向生長(zhǎng)，這是負(fù)向重力性。圖322 幼苗的向重力性想一想：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？我們?nèi)匀豢梢詮纳L(zhǎng)素的分布受重力影響，引起不均勻分布方面找原因。實(shí)驗(yàn)證明，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是由于幼苗橫放時(shí)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)一

6、系列復(fù)雜的反應(yīng)，最終使得該細(xì)胞下側(cè)積累了較多的生長(zhǎng)素等，影響了該細(xì)胞的生長(zhǎng)。生長(zhǎng)素的濃度對(duì)不同器官的影響不同：根對(duì)生長(zhǎng)素的濃度反應(yīng)敏感；而莖對(duì)生長(zhǎng)素的反應(yīng)敏感性差。對(duì)于莖來說，靠近地面的一側(cè)，生長(zhǎng)素濃度較高，細(xì)胞生長(zhǎng)較快，而遠(yuǎn)離地面的一側(cè)，生長(zhǎng)素的濃度較低，生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用弱，細(xì)胞相對(duì)生長(zhǎng)慢。這樣莖就背向地面向上彎曲，表現(xiàn)為負(fù)向重力性；但是，對(duì)根來說，由于它對(duì)生長(zhǎng)素反應(yīng)敏感，較高濃度的生長(zhǎng)素會(huì)抑制根的生長(zhǎng)，所以根靠近地面的一側(cè)因生長(zhǎng)素濃度較高，細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制，遠(yuǎn)離地面的一側(cè)，卻由于生長(zhǎng)素濃度較低，促進(jìn)其生長(zhǎng)。這樣一來，根就向下生長(zhǎng)，表現(xiàn)為正向重力性。想一想根、莖的這種反應(yīng)有什么意義？可以從根

7、莖的功能，當(dāng)作物倒伏時(shí)等方面考慮。全析提示植物的向重力性有三方面的適應(yīng)意義：種子播到土壤中，不管胚的方向如何，總是根向下生長(zhǎng)，莖向上生長(zhǎng)，使得方位合理，利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。根向土壤深處生長(zhǎng)，不僅可以把植物體固定下來，而且便于根從土壤中吸收水分和無機(jī)鹽。禾谷類作物倒伏后它的莖節(jié)可以向上彎曲生長(zhǎng)，保證植株的生長(zhǎng)發(fā)育正常進(jìn)行。生長(zhǎng)素的作用機(jī)理很復(fù)雜，簡(jiǎn)單地講，生長(zhǎng)素具有吸引光合產(chǎn)物向某些部位積累的作用，具有刺激莖伸長(zhǎng)，根生長(zhǎng)，分化和分枝，以及果實(shí)發(fā)育的作用，總之，它可以促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，至于高濃度生長(zhǎng)素可以抑制生長(zhǎng)的作用機(jī)理則比較復(fù)雜。3.問題探究：無籽果實(shí)的培育隨著對(duì)生長(zhǎng)素生理作用研究的深入，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)

8、素不僅有促進(jìn)莖伸長(zhǎng)的作用，還有促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育、促進(jìn)扦插的枝條生根的作用。由于植物體內(nèi)生長(zhǎng)素的含量很少，提取困難，人們又發(fā)現(xiàn)一些人工合成的化學(xué)物質(zhì)，如-萘乙酸（NAA）、2，4-D等具有與NAA相似的生理效應(yīng)（稱為生長(zhǎng)素的類似物），這些化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)實(shí)踐中有很多應(yīng)用，如培育無籽果實(shí)促進(jìn)扦插的枝條生根等。想一想，如何利用萘乙酸培育無籽番茄呢？首先種植正常的番茄植株，在花蕾期去掉雄蕊，并在雌蕊的柱頭上涂上一定濃度的萘乙酸，萘乙酸刺激子房發(fā)育成果實(shí)，因?yàn)槲唇?jīng)過授粉，無種子的形成，可以獲得無籽果實(shí)，一些瓜果類可以通過這種方式獲得無籽果實(shí)。二、嘗試運(yùn)用生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根生長(zhǎng)素的生理作用具有兩重性，農(nóng)

9、業(yè)生產(chǎn)上常用的生長(zhǎng)素類似物也具有兩重性，不同植物的插條、不同的處理方法、不同的生長(zhǎng)素類似物，所使用的藥劑的濃度不同，應(yīng)用時(shí)，尋找最佳濃度范圍就非常有意義，否則可能出現(xiàn)適得其反的結(jié)果。讓我們一起來做下面的探究實(shí)驗(yàn)。探究實(shí)驗(yàn)： 探索生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿魃L(zhǎng)素類似物（如NAA、2，4-D、IPA、IBA等）促進(jìn)某植物插條生根的最適濃度。2.材料用具：一年生旺盛枝條、蒸餾水、NAA、IPA、2，4-D、IBA、生根粉，選取其中之一以及一些必要的器具。IAA誘導(dǎo)細(xì)胞伸長(zhǎng)的假說主要有兩個(gè)。其一為“基因激活”假說，即IAA激活了某些基因，這些基因編碼細(xì)胞生長(zhǎng)所需要的蛋白質(zhì)。其

10、二為“酸生長(zhǎng)理論”，即細(xì)胞伸長(zhǎng)是由于IAA誘導(dǎo)細(xì)胞中的H+ 外泌所引起的。3.相關(guān)鏈接（1）預(yù)實(shí)驗(yàn)：在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，有時(shí)需要在正式實(shí)驗(yàn)前先做一個(gè)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(jì)的科學(xué)性和可行性，以免由于設(shè)計(jì)不周，盲目開展實(shí)驗(yàn)而造成人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。比如根據(jù)教材第50頁(yè)“問題探討”所提供的曲線，我們可以先設(shè)計(jì)一個(gè)濃度范圍較大的生長(zhǎng)素類似物溶液進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，觀察對(duì)插條生根的影響，然后再根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，設(shè)計(jì)濃度梯度小的系列濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）生長(zhǎng)素類似物處理插條的方法浸泡法：把插條的基部浸泡在配制好的溶液中，深約3 cm，處理幾小時(shí)至一天，處理完畢

11、就可以扦插。要求溶液濃度小，在遮陰和空氣濕度高的地方進(jìn)行。沾蘸法：把插條基部在較高的藥液中蘸一下（約5 s），深約1.5 cm即可。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（以萘乙酸為例）（1）準(zhǔn)備插條，培植系列濃度的萘乙酸溶液，準(zhǔn)備各種器具。（2）把各方面情況相似的插條用不同濃度的萘乙酸用浸泡法或沾蘸法處理插條下部。（3）把處理好的插條進(jìn)行扦插（可以在花盆的細(xì)沙中），保證各組插條生長(zhǎng)條件相同且適宜，過相同一段時(shí)間（如一周、十天、兩周等）后，統(tǒng)計(jì)每組生根數(shù)。生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插枝生根的一組數(shù)據(jù)：甘薯、黃楊、葡萄用501000 mg·L1的NAA扦插前蘸根。桑、茶用50100 mg·L1附加VB浸莖部12

12、24 h。蘋果、桑、茶用20200 mg· L1的IBA浸莖部1224 h。獼猴桃用500 mg·L1的IBA浸莖部1224 h。5.分析結(jié)果設(shè)計(jì)表格，統(tǒng)計(jì)各組數(shù)據(jù)。例如：萘乙酸濃度（mg/L）20406080100平均生根數(shù)再以平均生根數(shù)為縱坐標(biāo)，以萘乙酸濃度為橫坐標(biāo)繪制曲線，根據(jù)曲線的變化趨勢(shì)確定萘乙酸促進(jìn)這種植物插條生根的最適濃度。6.討論應(yīng)用使用生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根時(shí)要考慮的因素有哪些？答案：使用生長(zhǎng)素類似物的種類，插條的不同植物種類，處理插條的方法，藥劑處理插條的時(shí)間，培養(yǎng)插條時(shí)溫度、水分等因素都可能對(duì)插條生根數(shù)有影響。7.表達(dá)和交流（見教材）。8.進(jìn)一步探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)這種植物生根的最適宜濃度會(huì)因季節(jié)的變化和枝條的老幼而有差異嗎？提示：可以設(shè)計(jì)不同溫度，不同光照時(shí)間下（模擬不同季節(jié)），用實(shí)驗(yàn)中探索出的適宜濃度處理相同插條，觀察插