2022高中生物 第3章 植物的激素調(diào)節(jié) 第2節(jié) 生長素的生理作用教學(xué)案（含解析）新人教版必修3

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1、2022高中生物 第3章 植物的激素調(diào)節(jié) 第2節(jié) 生長素的生理作用教學(xué)案（含解析）新人教版必修3 1．生長素不直接參與細(xì)胞代謝，而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息。 2．生長素的作用具有兩重性，即低濃度促進(jìn)生長，高濃度抑制生長。 3．頂端優(yōu)勢和根的向重力性都體現(xiàn)了生長素作用的兩重性。 4．對生長素的敏感程度：根>芽>莖；幼嫩細(xì)胞>衰老細(xì)胞；雙子葉植物>單子葉植物。 5．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)、促進(jìn)扦插枝條的生根等。 6．預(yù)實(shí)驗(yàn)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。 一、生長素的生理作用

2、1．作用方式及特點(diǎn) (1)作用方式：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。 (2)作用特點(diǎn)： ①具有兩重性。 ②表現(xiàn)：既能促進(jìn)生長，也能抑制生長；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。 (3)影響因素： ①濃度：一般情況下，在低濃度時促進(jìn)生長，濃度過高時抑制生長，甚至?xí)⑺乐参铩? ②器官：不同器官對生長素的反應(yīng)敏感程度不同。根、芽、莖的敏感程度從高到低依次為：根>芽>莖。 ③成熟程度：一般來說，幼嫩細(xì)胞敏感，衰老細(xì)胞遲鈍。 2．生長素作用兩重性的實(shí)例——頂端優(yōu)勢 (1)概念：頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象。 (2)形成原因：

3、 (3)解除方法：摘除頂芽。 3．生長素類似物 (1)概念：人工合成的具有與生長素相似生理效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。 (2)應(yīng)用：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)、促進(jìn)扦插枝條的生根等。 二、探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度 1．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，但生長素類似物溶液濃度較高。 2．變量分析：實(shí)驗(yàn)中的自變量為生長素類似物溶液的濃度，無關(guān)變量為植物材料、處理溶液的劑量、處理時間的長短、溫度、光照等。 3．檢測指標(biāo)：插條生根的數(shù)目或長度。 1．判斷下列敘述的正誤 (1)生長素只能調(diào)節(jié)代謝，而不能直接參與細(xì)胞

4、代謝(√) (2)噴施生長素類似物可以?；ū９荒苁杌ㄊ韫?×) (3)楊樹頂芽的快速生長需要側(cè)芽提供生長素(×) (4)頂芽生長占優(yōu)勢時側(cè)芽生長素的合成受到抑制(×) (5)在進(jìn)行“探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)時，不需要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)(×) (6)生長素類似物促進(jìn)插條生根的實(shí)驗(yàn)自變量為扦插枝條生根情況，實(shí)驗(yàn)的因變量是生長素類似物的濃度(×) 2．植物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)節(jié)作用，其特點(diǎn)是(　　) A．只能抑制植物生長 B．只能促進(jìn)植物生長 C．高濃度時促進(jìn)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(jìn)生長 解析：

5、選D　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(jìn)生長。 3．校園里種植的杉樹，主干粗壯，生長旺盛，而側(cè)枝很細(xì)弱，主要原因在于(　　) A．側(cè)芽缺乏生長素 B．側(cè)芽產(chǎn)生的生長素過少 C．側(cè)芽產(chǎn)生的生長素過多 D．側(cè)芽積累的生長素過多 解析：選D　側(cè)芽自身能產(chǎn)生適量的生長素，加上頂芽產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸并大量積累在側(cè)芽部位，使這里的生長素濃度過高，從而抑制側(cè)芽生長。 4．下列有關(guān)生長素類似物的敘述，錯誤的是(　　) A．屬于人工合成的化學(xué)物質(zhì) B．具有與生長素相似的生理效應(yīng) C．其生理作用與濃度關(guān)系不大 D．2,4-D屬于生長素類似物 解析：選C　與生長素

6、類似，生長素類似物的作用效果也受濃度的影響，濃度低時促進(jìn)生長，濃度過高抑制生長。 5．在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物生長素已被廣泛使用。下列各項(xiàng)中，與植物生長素應(yīng)用無關(guān)的是(　　) A．培育無子番茄　　　 B．棉花保蕾、保鈴 C．延長種子壽命 D．促進(jìn)插條生根 解析：選C　植物生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，主要有以下幾方面：①促進(jìn)扦插的枝條生根；②促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，由此獲得無子番茄、黃瓜、辣椒等；③防止落花落果。種子壽命的長短與種子自身新陳代謝強(qiáng)度有關(guān)，農(nóng)業(yè)上常通過晾曬使種子干燥，由于自由水大量減少，種子的代謝減弱，從而可延長種子的壽命。 1．生長素生理作用兩重性的曲線分析 (1)不

7、同濃度的生長素對同一器官的影響不同 ①作用的兩重性：低濃度促進(jìn)生長(圖中d點(diǎn)之前，不包括d點(diǎn))，高濃度抑制生長(圖中d點(diǎn)之后，不包括d點(diǎn))。d點(diǎn)是“低濃度”與“高濃度”的分界點(diǎn)，“低濃度”“高濃度”不是具體值，而是濃度范圍。 ②關(guān)鍵點(diǎn)的含義：a、c兩點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度不同，但促進(jìn)作用相同；b點(diǎn)促進(jìn)作用最強(qiáng)，對應(yīng)的生長素濃度為最適濃度；d點(diǎn)表示既不促進(jìn)，也不抑制；e點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度為較高濃度，抑制生長。 ③曲線各段的含義：ab段表示在一定的濃度范圍內(nèi)，隨生長素濃度的升高，促進(jìn)作用增強(qiáng)；bd段(不包括d點(diǎn))表示在一定的濃度范圍內(nèi)，隨生長素濃度的升高，促進(jìn)作用減弱；de段(不包括d點(diǎn))表

8、示超過一定的濃度范圍，隨生長素濃度的升高，抑制作用增強(qiáng)。 (2)同一植物的不同器官對生長素的敏感程度不同 ①同一濃度的生長素作用于不同器官上，引起的生理效應(yīng)不同，例如生長素濃度為10－6 mol/L時，對根起抑制作用，對芽是既不促進(jìn)也不抑制，對莖則起促進(jìn)作用。 ②圖中A、B、C三點(diǎn)所對應(yīng)的生長素濃度分別是促進(jìn)根、芽、莖生長的最適濃度，說明不同的器官對生長素的敏感程度不同(根>芽>莖)。 ③圖中A′、B′、C′三點(diǎn)所對應(yīng)的生長素濃度分別表示對根、芽、莖的生長既不促進(jìn)，也不抑制。 2．生長素作用兩重性的實(shí)例 (1)頂端優(yōu)勢： (2)根的向地性： [題組沖關(guān)] 1．

9、圖甲所示是一株盆栽植物，圖乙表示該植物不同器官對生長素的反應(yīng)，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．如將該植物水平放置，根將向地生長，表現(xiàn)出生長素作用的兩重性 B．給予該植物右側(cè)光照，③④側(cè)生長素濃度可分別用圖乙中的c、g點(diǎn)表示 C．圖甲①處生長素濃度可用圖乙中的f點(diǎn)表示，此處生長受抑制 D．如果摘除圖甲中的部位①，則②處生長素濃度會高于10－6 mol/L 解析：選A　植物水平放置時，因?yàn)槭艿街亓Φ淖饔?，近地?cè)生長素濃度高于遠(yuǎn)地側(cè)，而根對生長素敏感，所以近地側(cè)生長素濃度高抑制生長，遠(yuǎn)地側(cè)濃度低促進(jìn)生長，可體現(xiàn)兩重性；圖甲中給予植物右側(cè)光照，則③側(cè)生長素濃度應(yīng)高于④側(cè)，③側(cè)生長素濃度

10、可處于g或k點(diǎn)，④側(cè)生長素濃度可處于c點(diǎn)；圖甲①處是頂芽，頂芽處生長素濃度在促進(jìn)生長的濃度范圍內(nèi)，圖乙中b、d兩點(diǎn)對應(yīng)濃度處于該范圍內(nèi)，不能用圖乙f點(diǎn)表示；如果摘除圖甲中的頂芽①，側(cè)芽②處的生長素濃度會降低從而促進(jìn)側(cè)芽生長，所以②處生長素濃度將會低于10－6 mol/L。 2．下列關(guān)于植物莖的負(fù)向重力性和根的向重力性的敘述，正確的是(　　) A．在根部“③→④”的運(yùn)輸不需要消耗ATP B．生長素對②處和⑥處的作用相同 C．兩種現(xiàn)象說明根對生長素的敏感性高于莖 D．兩種現(xiàn)象均能體現(xiàn)生長素作用的兩重性 解析：選C　根部生長素“③→④”的運(yùn)輸屬于主動運(yùn)輸，所以需要消耗ATP；②處的生

11、長素濃度大于①處，⑥處的生長素濃度大于⑤處，但②處生長受到抑制，⑥處生長受到促進(jìn)，體現(xiàn)了根對生長素的敏感性大于莖；莖的背地生長中只有促進(jìn)作用沒有抑制作用，所以不能體現(xiàn)生長素作用的兩重性。 1．培育無子果實(shí) (1)正常有子果實(shí)形成的過程： 據(jù)圖可知，要形成無子果實(shí)，首先雌蕊不能受粉；其次，由于無種子，就無法合成子房發(fā)育所需要的生長素，因此需要人為施加外源生長素(類似物)。 (2)無子果實(shí)形成的過程： [名師點(diǎn)撥]　無子番茄與無子西瓜的比較 比較項(xiàng)目 無子番茄 無子西瓜 原理 生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育 染色體變異 無子的原因 沒有受粉，未完成雙受精 三倍體植株

12、減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞 變異類型 不可遺傳的變異 可遺傳的變異 果實(shí)中的 染色體組數(shù) 含兩個染色體組 含三個染色體組 2.利用生長素類似物除草 雙子葉植物較單子葉植物對生長素更為敏感，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常向栽種單子葉農(nóng)作物的農(nóng)田中噴灑一定濃度的2,4-D(生長素類似物)，以殺死雙子葉雜草。 上圖曲線中，表示單子葉農(nóng)作物的是②；表示雙子葉雜草的是①；生長素類似物的濃度應(yīng)控制在C濃度左右。 3．探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度 (1)實(shí)驗(yàn)原理： ①生長素類似物對植物插條的生根情況有很大的影響，在不同濃度、不同時間下處理插條，其影響程度不同

13、。 ②生長素類似物的影響存在一個最適濃度，在此濃度下植物插條的生根數(shù)量最多，生長最快。 (2)實(shí)驗(yàn)過程： (3)實(shí)驗(yàn)步驟： ①分組：把形態(tài)、大小基本一致的插條平均分成10組，每組3枝。 ②處理插條：把一定濃度的2,4-D或NAA按不同比例稀釋成10份具有濃度梯度(實(shí)驗(yàn)前通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定的梯度范圍)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法處理插條。 ③培養(yǎng)：將處理過的插條放入營養(yǎng)花缽中，適宜溫度(25～30 ℃)下培養(yǎng)。 ④觀察：一段時間后，觀察、記錄各組插條的生根情況，如生根條數(shù)，根的長度等。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 生根數(shù)目最多且不定根的長度最長的一組對應(yīng)的生長素類似物濃度接近促進(jìn)插條生根的

14、適宜濃度。 (5)注意事項(xiàng)： ①需進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)：預(yù)實(shí)驗(yàn)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)。 ②設(shè)置對照組、重復(fù)組： 設(shè)置對照組。清水空白對照；設(shè)置濃度不同的幾個實(shí)驗(yàn)組之間進(jìn)行相互對照，目的是探究生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度。 設(shè)置重復(fù)組，即每組不能少于3個枝條。 ③控制無關(guān)變量：無關(guān)變量在實(shí)驗(yàn)中的處理要采用等量性原則。如選用相同的花盆、相同的植物材料，插條的生理狀況、帶有的芽數(shù)相同，插條處理的時間長短一致等。 ④處理插條時形態(tài)學(xué)上端與下端不能顛倒，否則扦插枝條不能生根。 [思考探究]

15、 (1)在植物進(jìn)行扦插時，為什么保留有芽和幼葉的枝條比較容易生根？ 提示：芽和幼葉在生長時能產(chǎn)生生長素，而生長素能促進(jìn)扦插枝條生根。 (2)在實(shí)驗(yàn)中，若兩種濃度的生長素類似物促進(jìn)插條生根效果基本相同，請分析原因。如何進(jìn)一步確定最適濃度？ 提示：由生長素作用曲線可知，存在作用效果相同的兩種生長素濃度。最適濃度應(yīng)在兩種溶液濃度之間，即在兩種濃度之間再等濃度梯度配制溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 [題組沖關(guān)] 3．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，利用生長素作用的原理可進(jìn)行疏花疏果。下列各項(xiàng)應(yīng)用中與其原理最為相似的是(　　) A．用一定濃度的生長素類似物噴灑植株，這樣可以達(dá)到保蕾保鈴的目的 B．用一定濃度的生長素類似物促

16、進(jìn)扦插的枝條生根 C．用一定濃度的生長素類似物促進(jìn)瓜類單性結(jié)實(shí)，產(chǎn)生無子果實(shí) D．用一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：選D　生長素生理作用具有兩重性：低濃度時可促進(jìn)生長、促進(jìn)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(xiàng)中的作為除草劑都是利用了高濃度抑制的這一特性。 4．(2017·江蘇高考)研究小組探究了萘乙酸(NAA)對某果樹扦插枝條生根的影響，結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．自變量是NAA，因變量是平均生根數(shù) B．不同濃度的NAA均提高了插條生根率 C．生產(chǎn)上應(yīng)優(yōu)選320 mg/L NAA處理插條 D．400 mg/L NAA具有增加生根數(shù)的效應(yīng) 解析：選D　自變量是NAA濃度，因變量是平均生根數(shù)和生根率；圖中顯示較高濃度的NAA能抑制插條生根率，如NAA濃度為400 mg/L時插條生根率小于對照組；NAA濃度為200 mg/L左右時，生根率和平均生根數(shù)都較高，適合生產(chǎn)上應(yīng)用；400 mg/L NAA能夠增加生根數(shù)。