高中生物植物激素

《植物激素调节》专题教案

[教学目标]1．分析植物的向性运动和植物激素的概念，结合生长素的生理作用加以运用；

2．通过生长素发现的经典实验分析，掌握生长素的产生部位、作用部位、运输特点，结合农业生产加以运用；

3．掌握生长素及其类似物的生理作用并在生产实践中的应用。

[教学重点]过好实验关，重点放在生长素的发现及其生理作用；顶端优势及不同浓度的生长素对植物生长的影响。

[教学难点]生长素的发现及探究生长素功能的经典实验的变形设计

[教学方法]抓重点、破难点，以主干知识盘活本节内容。

[教学内容]主干是：生长素发现（产生）→运输→作用及特点→应用

1．植物的向性运动和生长素的发现

2．生长素的生理作用

3．生长素在农业生产中的应用

4．其他植物激素在植物体内的分布、合成和主要生理作用

注意：1。胚芽鞘的两个部位和向光弯曲的的三个含义

（1）两个部位：

尖端是指顶端1mm范围内：既是生长素的产生部位，又是感受单侧光的部位。尖端以下是生长部位（或弯曲部位）。

（2）向光弯曲的三点含义：

生长素在尖端有横向运输的能力；

生长素在尖端有极性运输的能力；

生长素作用机理是促进细胞纵向伸长。

2．生长素极性运输的影响因素及生

态学意义

影响因素

（1）单侧光引起生长素分布不均匀；？

（2）地球引力引起生长素分布不均匀；？

（3）遗传因素；？

生态意义

（1）植物茎的向光性和背地性生长使植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置，有利于接受充足的阳光而进行光合作用；

（2）根的向地性生长使根向土壤深处生长，这样既有利于植物的固定，又有利于从土壤中吸收水和无机盐。

这是植物对外界环境的一种适应，是长期自然选择的结果。

典例分析

[例1]在农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。如图6表示生长素类似物浓度对两类植物生长的影响，则A、B曲线分别表示何类植物以及选用的生长素类似物的浓度应当是    （    ）

 A．单子叶植物、双子叶植物；a浓度      B．双子叶植物、单子叶植物；b浓度 

C．单子叶植物、双子叶植物；b浓度      D．双子叶植物、单子叶植物；C浓度

 解析：利用生长素类似物除去单子叶作物田间的双子叶植物杂草，利用了不同植物对同一浓度生长素溶液的敏感性不同，双子叶植物比单子叶植物对生长素作用敏感；图中a、b、c三点浓度的含义分别为：作物A的最适生长浓度、促抑转换点浓度、作物B的最适生长浓度。由图可知，在b→c可作为除草剂浓度，以c浓度为最好。

答案：D

小结：不同植物对同一浓度生长素的作用原理总结如图7，两虚线之间的浓度为除草剂有效浓度。

[例2]下图是研究植物向性运动的实验示意图，实验结果不能说明

A、根具有向重力性，茎具有负向重力性

B、产生生长素的部位是根尖和茎尖

C、根和茎的向性运动都是一种适应

D、生长素对植物生长的作用具有两重性

4答案 D

解析：把一株幼苗横放，一段时间后，根表现出向重力性，茎表现出负向重力性，这是生物经自然选择形成的适应性。其原因是生长素作用具有双重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长），且植物的根、茎对生长素的敏感程度不同，即同样浓度下，茎表现为促进生长，而根表现为抑制生长，所以出现了如图所示的实验结果。该实验不能说明生长素的产生部位。该题结合实际考查生长素的作用特点。

[例3]在5个相同的琼脂块上分别放置1—5个水稻胚芽鞘尖端，几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧，经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度（如右图所示）。正确的结果是

答案：A

解析：芽对生长素的敏感度不高，所以随尖端数量增多，生长素含量增多，生长增快，弯曲角度增大。

[例4]．图1表示植物生长素与其对植物生长的促进作用和关系，请据图回答下列问题：

⑴曲线OH段说明                             ；

⑵曲线HB段说明                             ；

⑶曲线上C点表示                            ；

⑷若某植物顶芽的生长素浓度为g时，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的                            区间。

⑸若用燕麦幼苗做向光性实验，并测得幼苗胚芽鞘尖端向光一侧与背光一侧生长素含量之比为1：2，则据图推测燕麦幼苗胚芽鞘尖端背光一侧的生长素浓度范围是非曲     区间。

解析：⑴生长素对植物生长的作用具有两重性；生长素浓度在O点~C点的范围内是促进生长的，而在C点以后的范围内是抑制的，只不过在HC段的范围内随着生长素浓度升高，促进生长作用的速率减小；C点为促抑转换点，对生长无影响，既不促进，也不抑制。⑵顶端优势是指植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下输送，大量积累到侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高，从而抑制侧芽的生长。⑶由图中曲线可知，在OC段促进生长的范围内，当背光侧生长素浓度为2m，向光侧生长素浓度为m时，它们的纵坐标均为n，即促进生长的程度相同，植株将直立生长，不符合题意；当背光侧生长素浓度大于2m时，据题意，胚芽鞘向光一侧与背光一侧生长素含量之比为1：2，故向光侧生长素浓度应大于m，此时曲线中的对应于比2m的生长素浓度大的纵坐标，比对应于比m的生长素浓度大的纵坐标要小，即背光侧生长速一侧弯曲，亦不符合题意：当背光一侧生长素浓度小于2m时，相应的向光一侧的生长素浓度小于m时，据曲线可知，生长素浓度小于2m点的纵坐标比生长素浓度小于m点的纵坐标大，证明背光一侧增长速率大，向光一侧增长速率小，最终使植株向光弯曲。

答案：⑴在一定范围内随生长素浓度的增高，促进生长作用加强；⑵随生长素浓度增高，促进生长作用减弱；⑶此浓度的生长素即不促进生长也不抑制生长；⑷C点及C点以后范围内的；⑸小于2m

小结：对不同浓度生长素作用于某器官的曲线（图2）的理解应注意三个方面：

一是作用的双重性。如顶端优势中的顶芽和侧芽，平放植物的根、茎的近地侧或远地侧生长速度的不同。都体现了因浓度不同生长速度不一，体现出生长素既有促进作用，也有抑制作用。即教材中“既能促进植物生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。”

二是A、B、C、D四个关键点的不同意义。促进作用最低浓度——A点，此点为表现促进作用的最低浓度，低于此浓度时，植物处于休眠状态、种子不能萌发、发育中的种子或果实因无法正常发育而脱落；促进作用最适浓度——B点，此时，促进作用最强；促抑转换点——C点，C点浓度不促不抑，低于转换点浓度（A→C）起促进作用，高于此点（C→D）起抑制作用；致死浓度——D点，达致死浓度后，植物将被迅速致死，例如，用2，4-D除去双子叶植物杂草。

三是“低浓度”“高浓度”不是具体值，而是浓度范围，参照点不同意义不同。教材中“一般来说，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素则抑制植物生长”中的“低浓度”“高浓度”因参照点不同有两种理解：一是相对于最适浓度，低于最适浓度随浓度升高促进作用加强（即A→B），高于最适浓度随浓度升高促进作用逐渐减弱（即B→C）、抑制作用逐渐增强（即C→D）；二是相对于促抑转换点，低于转换点浓度起促进作用（即A→C），只有高于此点浓度起抑制作用（即C→D）

[例5]为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”，某同学进行了以下实验：

①选取健壮、生长状态一致的幼小植株，分为甲、乙、丙、丁4组，甲组植株不做任何处理，其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理；丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块；丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。

②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养。

回答下列问题：

（1）各组植株侧芽的预期生长情况分别为：甲组_ ___；乙组_ ___；丙组___ _；丁组_ ___。

（2）比较甲组与乙组的预期结果，能够说明__ __。

（3）比较乙组和丙组的预期结果，能够说明__ __。

（4）比较丙组和丁组的预期结果，能够说明__ __。

（5）顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是__ __。

答案：

（1）生长受抑制 生长 生长 生长受抑制（每空1分，共4分）

（2）顶芽生长抑制侧芽的生长（1分）

（3）琼脂块对侧芽生长没有影响（1分）

（4）对侧芽生长起抑制作用的是生长素（1分）

（5）顶芽产生的生长素向下运输、在侧芽处积累较多，侧芽对生长素浓度比较敏感，使侧芽生长受到抑制（2分）

习题巩固

一、选择题

1. 宋代苏轼在《格物粗谈·果品》中记载“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气既发，并无涩味”。上述叙述中“得气既发”的“气”是指 （ ）

A．氧气 B．二氧化碳 C．乙烯 D．吲哚乙酸

2. 分析右图，对生长素分布、运输、生理作用等不科学的解释是 （ ）

A．左侧生长素含量高，生长快

B．生长素的运输方式为主动运输

C．生长素浓度高低依次是d＞c＞b＞a

D．根部生长也表现出顶端优势现象

3. 如图表示生长素浓度对根生长发育影响的曲线，下列叙述正确的是 （ ）

A．b、c点对应的均是促进根生长的浓度

B．a点是促进根生长的浓度

C．c点对应的是抑制根生长的浓度

D．a、d点所示生长素的浓度是相同的

4. 将栽有刚发芽玉米幼苗的小盆固定于如图所示的以一定速度匀速旋转的转盘上（小盆不透光），并给予左侧光照。一段时间后，玉米的顶芽和根的生长方向分别为（假定观察时小盆处于如图所示位置） （ ）

A．顶芽↖，根↘ B. 顶芽↖，根↙

C．顶芽↗，根↘ D. 顶芽↗，根↙

5. 能体现生长素对植物器官的影响效果相同的一组是 （ ）

A．根的向重力性和茎的背重力性 B．植物的向光性和顶端优势

C．茎的背重力性和植物的向光性 D．根的向重力性和带芽扦插生根

6. 下列有关实验现象不能说明生长素主要作用的是 （ ）

A．用一定浓度的生长素处理未受粉的番茄花蕾获得无籽番茄

B．扦插的枝条用生长素处理后产生大量不定根

C．植物茎的向光性

D．人工诱导产生三倍体无籽西瓜

7. 用14C标记的吲哚乙酸处理一段枝条的一端， 然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在，枝条及位置如右图所示。下列有关处理方法及结果叙述错误的是 （ ）

A．处理甲中的A端，能在甲中的B端探测到14C的存在

B．处理乙中的A端，能在乙中的B端探测到14C的存在

C．处理乙中的B端，能在乙中的A端探测到14C的存在

D．处理甲中的B端，不能在甲中的A端探测到14C的存在

8. 根据所学知识判断，下列说法正确的是 （ 　）

A．若探究胚芽鞘感光部位，应设置④⑤进行对照

B．若探究植物产生向光性的外因，应设置②③进行对照

C．若探究植物产生向光性的内因，应设置①③进行对照

D．图中向光弯曲生长的是①③⑤

9. 为探究生长素对某植物花粉管伸长的影响，某校生物兴趣小组进行了课外实验，得到下表结果：

由表中数据得到的结论中错误的是 （ ）

A．外加生长素浓度为3.0（mg/L）时，是促进花粉管萌发的最适浓度

B．外加生长素浓度高于6.0（mg/L）时，对花粉管的萌发起抑制作用

C．外加生长素浓度为0（mg/L）时，花粉管中不含有生长素

D．生长素对花粉管的伸长作用具有两重性

10. 将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如甲图所示。则曲线上P点最可能对应于乙图中的位置是 （ ）

A．a B．b

C．c D．d

二、简答题

11. 已知生长素具有促进植物生长的作用，琼脂对植物的生长没有影响。将含有生长素的琼脂块正放在燕麦切去胚芽鞘尖端的切口上，有人推测，由于没有尖端感受单侧光的刺激而直立生长；但也有人认为琼脂块内的生长素也能像胚芽鞘尖端一样在单侧光的照射下由向光侧移向背光侧，因而同样引起向光弯曲生长。请你利用下列提供的材料用具，设计一个实验方案进行探究，并预测实验的结果得出结论。

材料用具：含有适宜浓度生长素的琼脂块，培养好的具有适宜长度胚芽鞘的燕麦，一侧开孔的硬纸盒，刀片等。

实验步骤：

结果预测及结论：

12. 研究发现生长素（IAA）和赤霉素（GA）对胚鞘、茎枝切段等离体器官均有促进生长的作用。

(1)某研究小组围绕生长素和赤霉素之间的关系进行的探究得到如图一所示结果。

根据图一可以得出的结论有：①_______________________________________________；

②____________________________________________________________。

(2)图二表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系。

①图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有____________作用，这种作用很可能是通过降低该过程中____________的活性实现的。

②赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的____________作用。

③遗传上的矮生性状通常是由单个基因的突变引起的，这种突变使植物体缺少合成赤霉素的酶，所以，可采用外加____________的方法使植株明显增高。但常表现出叶色偏黄，这是生长太快导致叶绿素浓度降低引起的，可通过增施____________肥解决。

巩固练习答案

1．C 乙烯具有促进果实成熟的作用。

2．C 图中植物相关部位的生长素浓度高低依次是b＞c＞d＞a

3．A 由曲线分析可知：生长素浓度在a d之间都促进根生长；生长素浓度超过d点，对根生长产生抑制；图中a、d点所示生长素的浓度是不同的，但都对根生长既不促进也不抑制

4．D 由于转盘旋转使光照均匀，不影响生长素的分布，在离心力的作用下幼苗的根茎左侧生长素浓度高，茎左侧生长快，向右弯曲生长，根左侧生长素浓度高受抑制，向左弯曲生长

5．C 茎的背重力性和植物的向光性都是由于较高浓度的生长素促进生长明显；顶端优势是由于顶芽生长而抑制侧芽生长；根的向重力性则是由于高浓度生长素抑制生长

6．D 三倍体无籽西瓜是由于西瓜细胞中只有三个染色体组，同源染色体联会紊乱，不能形成正常生殖细胞而无籽，与生长素无关

7．B 生长素（吲哚乙酸）只能从植物的形态学上端向下端运输。

8．A 植物产生向光性的外因是单侧光照，所以应设置均匀光照与单侧光照进行对照；植物产生向光性的内因是尖端感光后生长素分布不均匀，所以应设置②③探究植物产生向光性的内因；图中能向光弯曲生长的是③⑤。

9．C 花粉管可以合成少量生长素

10．D 将植物横放，在重力的影响下，b、d两处的生长素浓度都比较高，而b处表现为促进效应，生长快；d处浓度高，根对生长素比较敏感，表现为抑制，生长慢

11．实验步骤：①选取两株长势相同的燕麦幼苗，将其中一株胚芽鞘的尖端切下，并在切口上正放一适当大小的含生长素的琼脂块；②将两株燕麦置于一侧开孔的硬纸盒中，放在有光照的条件下培养，一段时间后观察。

结果预测及结论：①两株燕麦胚芽鞘均向光弯曲，说明含生长素的琼脂块也能感受单侧光的刺激，并改变生长素的分布；②放琼脂块的燕麦胚芽鞘不能向光弯曲生长，说明没有尖端，含生长素的琼脂块不能感受单侧光的刺激，单侧光不能改变琼脂块内生长素的分布。

12．(1) ①IAA和GA均具有促进植物生长的作用，但IAA的促进效应较GA明显 ②IAA和GA具有协同作用（或两种激素同时存在时，具有明显增效作用） (2) ①抑制 酶 ②协同 ③赤霉素 氮

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