2024-2025學(xué)年高中生物第3章植物的激素調(diào)節(jié)第2節(jié)生長素的生理作用學(xué)案新人教版必修3

PAGE13-第2節(jié)生長素的生理作用學(xué)問點一生長素的生理作用[新知導(dǎo)學(xué)]1．作用機理：促進細胞的生長。2．作用方式：不干脆參加細胞代謝，而是給細胞傳達一種調(diào)整代謝的信息。3．作用特點(1)特點：兩重性。(2)表現(xiàn)：低濃度促進生長，高濃度抑制生長。詳細表現(xiàn)如下：(3)實例。頂端優(yōu)勢如圖：4．生長素類似物(1)概念：具有與生長素相像的生理效應(yīng)的人工合成的化學(xué)物質(zhì)。(2)應(yīng)用。①防止果實和葉片的脫落。②促進牢固，獲得無子果實。③促進扦插枝條生根。結(jié)合教材P50“生長素濃度與所起作用的關(guān)系”曲線圖，思索探討：(1)對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關(guān)系？(2)對于不同的器官來說，生長素促進生長的最適濃度相同嗎？(3)在生長素濃度為10－6mol/L時，生長素對根、芽、莖的生理效應(yīng)分別是什么？這說明白什么問題？提示：(1)不同的生長素濃度，對于同一器官所起的作用也不同。在肯定濃度范圍內(nèi)促進生長，超過這一范圍則抑制生長。(2)不同。因為不同器官對生長素的敏感性不同，根、芽、莖三種器官對生長素的敏感程度從大到小依次為根>芽>莖。(3)對根是抑制作用，對芽是既不促進也不抑制，對莖是促進作用。這說明同一濃度的生長素對不同器官的作用不同。[重難探究]1．作用機理：植物的生長在細胞水平表現(xiàn)為細胞數(shù)量和體積的增加，而生長素是通過促進細胞體積的增加來實現(xiàn)促進植物的生長。2．影響作用效果的因素(1)生長素濃度：一般狀況下，在低濃度時促進生長，濃度過高時抑制生長，甚至?xí)⑺乐参铩?2)植物器官：根、芽、莖對生長素的敏感程度依次為：根>芽>莖。(3)成熟程度：一般來說幼嫩細胞對生長素敏感，蒼老細胞比較遲鈍。(4)植物種類：雙子葉植物一般比單子葉植物敏感，如下圖。3．兩重性的實例分析(1)頂端優(yōu)勢。①緣由：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頂芽處生長素濃度相宜，生長較快。B、C、D三處生長素濃度的關(guān)系為：B>C>D。②解除方法：去除頂芽。③應(yīng)用：園藝果枝的修剪、棉花的摘心等。(2)根的向地性：①生長素的運輸(相同)。a．影響因素：重力。b．運輸方向：由遠地端移向近地端，即A→B，C→D。c．濃度：B>A，D>C。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。植物向性生長≠生長素作用的兩重性(1)植物具有許多向性生長的特性，如向光性、向地性、向水性和向肥性等，這些實例中并不肯定都與生長素有關(guān)，更不是都體現(xiàn)生長素作用的兩重性。(2)兩重性是指生長素在低濃度時起到促進生長的作用，在高濃度時起到抑制生長的作用，如頂端優(yōu)勢就體現(xiàn)了生長素作用的兩重性，而莖的背地性只體現(xiàn)出了生長素的促進作用，沒有體現(xiàn)出兩重性。[典題演練]1．某愛好小組探討a、b、c三種不同濃度的生長素對楊樹莖段側(cè)芽生長的影響，試驗結(jié)果如下圖所示。下列推斷中最合理的是(A)A．a(chǎn)濃度生長素抑制楊樹側(cè)芽生長B．b濃度生長素主要是促進楊樹側(cè)芽細胞分裂C．c濃度是楊樹側(cè)芽生長的最適生長素濃度D．三種濃度的大小關(guān)系為：b<c<a解析：分析試驗結(jié)果柱狀圖可知，圖中清水處理組是空白比照組，a、b、c三種不同濃度的生長素處理組均為試驗組；與比照組相比，a濃度生長素處理楊樹莖段側(cè)芽生長量減小，說明a濃度生長素抑制楊樹側(cè)芽生長，A正確；b、c濃度生長素處理楊樹莖段側(cè)芽生長量增大，說明b、c濃度生長素均能促進楊樹莖段側(cè)芽生長，即能促進側(cè)芽細胞生長，而不是促進側(cè)芽細胞分裂，B錯誤；圖中顯示，c濃度生長素處理楊樹莖段側(cè)芽生長量最大，只能說明該濃度最接近楊樹側(cè)芽生長的最適生長素濃度，但未必是楊樹側(cè)芽生長的最適生長素濃度，C錯誤；在促進楊樹側(cè)芽生長的生長素濃度范圍內(nèi)，可存在效果相同的兩種不同濃度的生長素，因此僅依據(jù)圖中信息無法推斷b、c兩種濃度的大小關(guān)系，D錯誤。2．下圖表示不同濃度生長素對芽生長的影響。當植物表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢時，頂芽和最靠近頂芽的側(cè)芽所含生長素的濃度分別為(C)A．a(chǎn)和b B．b和aC．b和c D．c和b解析：頂端優(yōu)勢是頂芽產(chǎn)生的生長素大量地積累在側(cè)芽部位，而使側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象，結(jié)合圖示信息可推斷b、c分別為頂芽和最靠近頂芽的側(cè)芽所含生長素的濃度。學(xué)問點二生長素的作用曲線分析[重難探究]1．單曲線(不同濃度生長素的生理作用)(1)曲線：(2)解讀。①a點——既不促進也不抑制生長。②a～c段(不含a點)——促進生長，隨生長素濃度上升，對生長的促進作用漸漸增加。③c點——促進生長的最適濃度，促進作用最強。④c～e段(不含c點、e點)——促進生長，隨生長素濃度上升，對生長的促進作用漸漸減弱。⑤e點——促進生長的濃度最大值，低于此值促進生長，高于此值抑制生長。⑥e～f段(不含e點)——抑制生長。⑦b、d點——生長素濃度不同，但促進效果相同。2．多曲線(不同器官對生長素的敏感程度)(1)曲線：(2)解讀。①不同濃度的生長素作用于同一器官上，引起的生理功效可能不同。②同一濃度的生長素作用于不同器官上，引起的生理功效也可能不同，這是因為不同的器官對生長素的敏感程度不同，也說明不同器官正常生長要求的生長素濃度不同。③曲線在A′、B′、C′點以上的部分體現(xiàn)了不同濃度生長素不同的促進效果，其中A、B、C三點代表最佳促進效果點。④“高濃度”生長素是指分別大于A′、B′、C′點對應(yīng)的濃度的生長素，“低濃度”生長素是指分別小于A′、B′、C′點對應(yīng)的濃度的生長素。⑤圖中AA′、BB′、CC′段仍體現(xiàn)生長素的促進作用，改變特點是促進作用漸漸降低。A′、B′、C′點的作用特點是既不促進，也不抑制。生長素作用曲線的兩點提示(1)橫軸上方均為促進效果，下方才表現(xiàn)為抑制效果。(2)生長素作用效果相同，但生長素濃度不肯定相同。[典題演練]3．如下圖，若莖的a側(cè)生長素濃度在B點以下的濃度范圍內(nèi)，下列對b側(cè)生長素濃度范圍的描述較為精確的一項是(A)A．在BD范圍內(nèi) B．在OA范圍內(nèi)C．在BC范圍內(nèi) D．在BA范圍內(nèi)解析：由于重力作用，生長素發(fā)生橫向運輸，導(dǎo)致b側(cè)生長素濃度高于a側(cè)。圖中莖的b側(cè)生長速度比a側(cè)快，說明b側(cè)的生長素濃度高于a側(cè)，且b側(cè)生長素促進作用大于a側(cè)。由于莖的a側(cè)生長素濃度在曲線中B點以下的濃度范圍內(nèi)，b側(cè)生長素濃度應(yīng)在BD范圍內(nèi)，這樣才能使b側(cè)生長速度大于a側(cè)。4．下圖表示生長素濃度對植物根、芽和莖生長的影響，此圖給你的信息是(B)A．生長素對3種器官的作用具有兩重性，低濃度促進生長，高濃度(例如10－2mol·L－1)抑制生長B．A、B、C點對應(yīng)的生長素濃度分別是促進根、芽、莖生長的最相宜濃度C．D點對應(yīng)的生長素濃度對莖的生長具有促進作用，卻抑制了芽的生長D．幼嫩的細胞對生長素反應(yīng)靈敏，成熟的細胞對生長素反應(yīng)不靈敏解析：生長素對3種器官的作用具有兩重性，低濃度促進生長，高濃度抑制生長，但10－2mol·L－1抑制根、芽的生長，對莖仍是促進生長。D點對應(yīng)的生長素濃度對莖和芽的生長都是促進作用。幼嫩的細胞對生長素反應(yīng)靈敏，成熟的細胞對生長素反應(yīng)不靈敏，但從圖中得不到這樣的信息。學(xué)問點三探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度[新知導(dǎo)學(xué)]1．試驗原理：相宜濃度的生長素能促進扦插枝條生根，在不同濃度的生長素溶液中，扦插枝條生根狀況不同。2．處理插條的兩種簡便方法：浸泡法和沾蘸法。3．變量分析(1)自變量：生長素類似物的濃度。(2)因變量：生根數(shù)量。(3)無關(guān)變量：生長素類似物的劑量、溫度和光照等。4．常用方法(1)浸泡法：要求生長素類似物溶液的濃度較低。(2)沾蘸法：省時。5．試驗流程[典題演練]5．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，利用生長素作用的原理可進行疏花疏果。下列各項應(yīng)用中與其原理最為相像的是(D)A．用肯定濃度的生長素類似物噴灑植株，這樣可以達到保蕾保鈴的目的B．用肯定濃度的生長素類似物促進扦插的枝條生根C．用肯定濃度的生長素類似物促進瓜類單性牢固，產(chǎn)生無子果實D．用肯定濃度的生長素類似物除去單子葉農(nóng)作物田間的雙子葉雜草解析：生長素生理作用具有兩重性，其中低濃度可促進生長、促進發(fā)芽和防止落花落果；高濃度時又能抑制生長、抑制發(fā)芽和疏花疏果。題干中的疏花疏果和D項中的作為除草劑都是利用了高濃度抑制的這一特性。6．生物愛好小組的同學(xué)對某品種番茄的花進行人工去雄后，用不同濃度的生長素類似物2,4-D涂抹子房，得到的無子番茄果實平均重量見下表：據(jù)表得出的正確結(jié)論是(D)A．2,4-D濃度超過25mg/L時，對果實的發(fā)育起抑制作用B．2,4-D與生長素的作用效果相同C．2,4-D可以促進扦插枝條生根D．2,4-D誘導(dǎo)無子番茄發(fā)育的最適濃度范圍為20mg/L～30mg/L解析：由題干獲得的信息有：2,4-D濃度與無子番茄平均重量的關(guān)系。解答本題首先要從表格中提煉相關(guān)信息，找出自變量與因變量，然后逐項分析。2,4-D濃度超過25mg/L時與2,4-D濃度為0時相比，具有特別明顯的促進作用，只是隨濃度增加，促進效果漸漸降低，而并非抑制，故A項錯誤；從題干中不能獲得生長素的相關(guān)信息，所以不會出現(xiàn)與B相關(guān)的結(jié)論，故B項錯誤；2,4-D與根的生長關(guān)系不是本題探究的目的，不能作出結(jié)論，故C項錯誤；2,4-D濃度在20mg/L～30mg/L之間無子果實平均重量最大，應(yīng)是其最適濃度范圍，故D項正確。課題調(diào)研：坐標曲線類題目——生長素濃度對植物生長的影響[典范例題]下圖表示植物生長素與其對植物生長的促進作用的關(guān)系，據(jù)圖回答下列問題：(1)曲線O～H段說明________________________________________________________________________。(2)曲線H～C段說明________________________________________________________________________。(3)曲線上C點表示________________________________________________________________________。(4)若用燕麥幼苗做向光性試驗，并測得幼苗尖端向光側(cè)與背光側(cè)生長素含量之比為12，則據(jù)圖推想燕麥幼苗尖端背光側(cè)的生長素濃度范圍是________。[模板構(gòu)建·思路導(dǎo)引][規(guī)范答案·警示失誤](1)肯定范圍內(nèi)隨生長素濃度上升，促進生長作用增加(2)超過最適生長素濃度，隨生長素濃度上升，促進生長作用減弱錯答：超過最適生長素濃度，隨生長素濃度上升，抑制生長作用增加錯因：不理解縱坐標含義，誤認為曲線下降即代表生長素對植物的生長起抑制作用。事實上，H～C段仍在橫坐標上方，表示對植物生長起促進作用，只不過是促進作用減弱。(3)此濃度的生長素對植物既不促進生長，也不抑制生長(4)小于2錯答：等于2錯因：不能正確分析信息，受到圖中坐標值的影響，錯誤地認為只有A、B兩個點生長素濃度之比為12，事實上，這樣的點許多。一、選擇題1．生長素對植物的新陳代謝、生長發(fā)育等生命活動起著重要的調(diào)整作用，其特點是(D)A．只能抑制植物生長B．只能促進植物生長C．高濃度時促進生長，低濃度時抑制生長D．高濃度時抑制生長，低濃度時促進生長解析：生長素的生理作用具有兩重性，表現(xiàn)為高濃度抑制生長，低濃度促進生長。2．下列不屬于對生長素作用的兩重性描述的是(C)A．既能促進植物生長，也能抑制植物生長B．既能促進發(fā)芽，也能抑制發(fā)芽C．既能促進果實成熟，也能抑制果實成熟D．既能防止落花落果，也能疏花疏果解析：生長素的兩重性是指既能促進生長，也能抑制生長；既能促進發(fā)芽，也能抑制發(fā)芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果；促進果實成熟是乙烯的作用，不是生長素的作用，故選C。3．下列關(guān)于生長素的敘述，不正確的是(B)A．生長素也能抑制植物生長B．生長素濃度越高，植物生長越快C．除掉頂芽可以促進側(cè)芽生長D．植物的向光性運動是生長素分布不均所致解析：肯定濃度的生長素能夠促進植物生長，若濃度過高則起到抑制作用；生長素的生理作用具有兩重性，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長；除掉頂芽即去除頂端優(yōu)勢，可以促進側(cè)芽生長；植物的向光性運動是單側(cè)光引起生長素分布不均所致。4．經(jīng)試驗檢測出某一植株的不同器官對不同生長素濃度的反應(yīng)如下圖所示，橫坐標表示生長素的濃度。依據(jù)試驗結(jié)果，可以獲得的正確結(jié)論是(B)A．當生長素濃度為10－9mol·L－1時，抑制根的生長B．若解除頂端優(yōu)勢，應(yīng)確保側(cè)芽的生長素濃度低于10－6mol·L－1C．低濃度生長素促進根、芽的生長，高濃度生長素則促進莖的生長D．根向地生長的緣由是其遠地側(cè)生長素濃度高于10－8mol·L－1解析：由圖中可知，當生長素濃度為10－9mol·L－1時促進根的生長，故A錯誤；生長素濃度大于10－6mol·L－1時抑制芽生長，生長素濃度小于10－6mol·L－1時促進芽生長，故B正確；圖中根、芽、莖的三條曲線均能體現(xiàn)生長素作用的兩重性，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長，故C錯誤；根對生長素較敏感，由于重力緣由，遠地側(cè)生長素濃度低于近地側(cè)，遠地側(cè)生長較快，遠地側(cè)生長素濃度應(yīng)低于10－8mol·L－1，故D錯誤。5．下列關(guān)于“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”試驗的敘述，錯誤的是(A)A．除了扦插枝條以外，其他試驗條件均要相同B．枝條處理的時間長短應(yīng)當一樣C．可用單位時間內(nèi)每根枝條生根數(shù)作為記錄指標D．相同的生長素類似物濃度作用不肯定產(chǎn)生相同的生根效果解析：本試驗中的自變量應(yīng)是生長素類似物的濃度，扦插枝條為無關(guān)變量；枝條處理時間長短也屬于無關(guān)變量，應(yīng)相同；本試驗的目的是探究生長素促進枝條生根的最適濃度，故可將單位時間內(nèi)每根枝條生根數(shù)量作為記錄指標；不同的試驗材料對生長素的敏感程度不同，故相同的生長素類似物濃度作用效果不肯定相同。二、非選擇題6．從某植物長勢一樣的黃化苗上切取等長幼莖段(無葉和側(cè)芽)，自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后，視察到半邊莖向外彎曲生長，如圖所示。若上述黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的，放入水中后半邊莖內(nèi)、外兩側(cè)細胞中的生長素濃度都不會上升。請僅依據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象，推想出現(xiàn)該現(xiàn)象的兩種可能緣由。緣由1是內(nèi)側(cè)細胞中的生長素濃度比外側(cè)細胞中的高，所以內(nèi)側(cè)細胞生長較快。緣由2是內(nèi)外兩側(cè)細胞中的生長素濃度相同，但該濃度更有利于內(nèi)側(cè)細胞的生長。解析：生長素的作用特點是低濃度促進生長，高濃度抑制生長，且植物不同部位對生長素的敏感程度不同。由于“黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的”，且“放入水中后半邊莖內(nèi)、外兩側(cè)細胞中的生長素濃度都不會上升”，故不考慮生長素重新運輸造成的影響。可能緣由一：莖內(nèi)側(cè)細胞生長素分布多，濃度較高接近最適濃度b(如下圖)；外側(cè)細胞生長素分布少，濃度低接近a，b、a濃度都能促進莖生長，但內(nèi)側(cè)細胞生長速度快于外側(cè)細胞，故半邊莖向生長慢的外側(cè)彎曲生長?？赡芫売啥簝?nèi)外兩側(cè)細胞中的生長素濃度相同，但內(nèi)外側(cè)細胞對該濃度生長素的反應(yīng)不同，該濃度生長素有利于內(nèi)側(cè)細胞的生長。7．在驗證生長素類似物A對小麥胚芽鞘(幼苗)伸長影響的試驗中，將如圖1所示取得的切段浸入蒸餾水中1小時后，再分別轉(zhuǎn)入5種濃度的A溶液(試驗組)和含糖的磷酸鹽緩沖液(比照組)中。在23℃請分析并回答：(1)生長素類似物是對植物生長發(fā)育有重要調(diào)整作用的一類化合物。本試驗中1mg/L濃度的溶液促進切段伸長的效果最明顯。(2)振蕩培育的目的是：①增加溶液中的氧氣以滿意切段細胞呼吸的