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第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索
第5章 植物生命活动的调节
第2课时
学习目标
壹
通过实验探究2,4-D对插枝生根的作用。
叁
根据生长素的作用及特点，学会分析和解决现实中的问题。
贰
举例说明生长素生理作用的两重性。
提出疑惑：
是不是生长素的浓度越高，
植物的器官就会生长越快？
生长素促进生根
一、探究2,4—D对插枝生根的作用
1.原理：
适宜浓度的生长素类调节剂溶液促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。
2.目的要求：
(1)探究不同浓度的2,4-D对插枝生根的作用。
(2)尝试自己设计实验，收集并处理实验数据，得出结论。
3.材料用具：
生长旺盛、容易成活的枝条，2,4-D溶液，500 mL的烧杯6只，滴管，量筒，玻璃棒等。
4.实验过程：
配制一系列浓度梯度的一系列生长素类调节剂溶液
处理生长状况相同的扦插枝条的基部
观察扦插枝条的生根状况
将浓度梯度缩小，重复前三步
预实验
正式实验
不需要空白对照
需要空白对照
（1）扦插枝条的选择：选取生长旺盛的一年生枝条（其形成层细胞分裂能力强发育快易成活）。枝条上保留少量的幼叶和芽（幼叶和芽产生的生长素可促进插条生根，留叶过多，蒸腾作用失水多，易枯死 ；留芽过多会分泌较多生长素，影响实验结果，使结果不准确）。所选枝条的芽数尽量一样多。
（2）处理部位：插条的基部。（要削成斜面,扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活，每枝留3～4个芽）。
（3）处理插条：
①浸泡法：把插条的基部浸泡在配置好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天（适宜溶液浓度较低时）
②沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可
为了防止因蒸发而改变溶液浓度
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（4）分组设置:设置对照组和重复组。
①设置空白对照，不添加生长素类调节剂的一组(蒸馏水组)。设置该组的目的是判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制。
预实验时需要设置空白对照，在预实验的基础上，再次实验时可不设置空白对照。
②设置相互对照，用不同浓度生长素类调节剂处理的组别间相互对照，目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小，探究促进扦插枝条生根的最适浓度。
③设置重复组，即每组不能少于三个枝条，最后求平均值,减少误差。
（5）观察指标：一般是生根的条数或最长与最短根的长度等。
（6）分析结果得出结论：统计各组的平均生根条数或平均长度。生根最多或最长的一组所对应的浓度，为促进生根的生长素类调节剂的最适浓度。
5.实验分析
由图可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度，A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素类调节剂浓度。因此在此实验过程中，可能会出现不同浓度的生长素类调节剂对促进生根的效果相同的情况。
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6.实验结论：
清水 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 mol/L
2,4-D能够促进植物的生长；不同浓度的2,4-D对插枝生根的效果不同。总的来说，低浓度时起促进作用，高浓度时起抑制作用，具有双重性。
促进生长
抑制生长
浓度/mol·L-1
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
【资料1】下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。
1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言。低于促进生长的最低浓度则促进生长，高于则抑制生长。
对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。(两重性)
2.对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
二、生长素调节植物生长时表现出两重性
思考·讨论：植物生长素的作用特点
促进生长
抑制生长
浓度/mol·L-1
生长从素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
【资料1】下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。
3.相同浓度的生长素对同一植物的不同器官影响相同吗 这说明了什么问题？
不同的器官对生长素的敏感程度不同，敏感程度大小为根＞芽＞茎。
【资料2】下图所示是同一器官不同成熟部位结果。
幼根
老根
植物细胞的成熟程度不同对生长素的敏感不同。幼嫩细胞>衰老细胞
4.对于幼根与老根来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
【资料3】下图所示是生长素在“除草”方面的应用。
高浓度的2,4-D能杀死麦田中杂草（双子叶）而不伤害玉米（单子叶）
不同种类的植物对生长素的敏感程度不同：双子叶植物＞单子叶植物
促进生长
抑制生长
浓度/mol·L-1
生长从素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
1.生长素的作用特点
由上可知：生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
(1)生长素的浓度(两重性)：
生长素浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长。
(2)不同的器官对生长素的敏感程度不同：
根﹥芽﹥茎
(3)成熟程度：幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。
(4)不同种类的植物对生长素的敏感程度不同：双子叶植物＞单子叶植物
2.生长素生理作用两重性的实例
顶端优势
①概念：
顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。
②原因：
顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽，又由于侧芽对生长素比较敏感，因此它的生长发育受到抑制。
树冠呈“宝塔型”
顶芽
侧芽
2.生长素生理作用两重性的实例
顶端优势
③ 在生产上的应用
Ⅰ.解除顶端优势
去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动、加快生长。
可以增产，调节植株形态等。棉花摘心、黄瓜打顶、果树整枝、园艺修剪等
2.生长素生理作用两重性的实例
顶端优势
③ 在生产上的应用
Ⅱ.维持顶端优势
自然界的植物呈宝塔形，可以充分利用阳光。
离顶芽越近的侧芽，生长素浓度越高，生长越慢，离顶芽越远的侧芽，生长素浓度越低，生长越快。
课外拓展：生长素促进细胞伸长的作用机理
生长素
激素受体
促使细胞壁松散
液泡
H+
添加细胞壁成分
内质网
Ca2+
激活
转录因子
转录
翻译
促细胞生长蛋白
高尔基体
作用机理
生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。
3.作用机制：
3.作用机制：
生长素
生长素受体
特异性结合
细胞内一系列信号转导
诱导
特定基因表达
产生
效应
细胞
器官
生长素
伸长分化
生长发育
受体
基因表达
促进
促进
1.为探究2，4-D对插枝生根作用的最适浓度，某兴趣小组进行了预实验，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.没有2，4-D则扦插枝条不生根
B.若将2，4-D溶液处理枝条形态学上端也能得到相同结果
C.分析结果可知B组2，4-D浓度高于A组和C组
D.设置更多的浓度梯度有利于达到本实验目的
D
2.下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系，如果将同样浓度的生长素施用于侧芽，能反映侧芽生长状况的曲线是( )
A.A B.B C.C D.D
A

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