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人教版高中生物选修一
第五章第一节
植物生长素
（第二课时）
生长素的特点和实例
学习目标、重难点 核心素养
1.理解生长素的生理作用及特点。 2.根据生长素的作用及特点，学会分析和解决生活实际问题。 1.生命观念：通过生长素生理作用两重性的曲线分析，培养运用模型分析问题的科学思维能力。
2.社会责任：通过分析顶端优势与植物生长素的运输和作用特点的关系，关注生物学原理在农业生产和园艺中的应用。
重点： 1.植物生长素的生理作用。 2.顶端优势 难点：植物生长素的作用机理。 生长素的发现历程、合成、运输与分布
达尔文
鲍森.詹森
拜尔
温特
尖端，影响
可透过
化学物质，
命名生长素
分布不均
判断： （1）温特命名并分离出生长素。（ ）
判断： （2）色氨酸就是生长素。（ ）
判断： （3）在单侧光的刺激下，胚芽鞘尖端产生产生素。（ ）
判断： （4）极性运输只能从形态学上端运输到形态学下端。（ ）
判断： （5）横向运输发生在根尖、茎尖等部位。（ ）
植物向光性: 单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
思考：生长素是如何影响黄瓜生长的呢？
温故知新
生长素的作用是什么？它只是促进植物生长吗？
生长素作用的机理是什么？
生长素对所有生物的作用都是一样的吗？
上节课我们学习了生长素的发现过程等内容，你能根据学过的内容提出进一步的研究课题吗？
阅读课本P93-P94的内容，解决以上上问题：（6min）
一、生长素的生理作用
1.作用方式:
给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
(不构成细胞结构、不起催化作用、不提供能量)
2.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
基因表达
生长素
生长素受体
一、生长素的生理作用
思考：信息分子是如何传递信息的呢？
3.生理作用:
(1)细胞水平:
向光侧
背光侧
生长素
(2)器官水平:
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定芽发生，影响花、叶和果实发育等。
生长素对生长只有“促进”作用吗？
一、生长素的生理作用
基础
思考：生长素在细胞水平与器官水平的关系呢？
1．下列关于植物生长素生理作用的叙述，正确的是(　　)
A．顶端优势不能够说明生长素作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点
B．燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关
C．促进芽生长的生长素浓度必然会抑制根的生长
D．生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是协助扩散
B
趁热打铁
二、生长素的作用特点
实验探究：探究生长素调节剂促进生根的最适浓度。
注：2,4-D是一种人工合成的植物激素,具有与生长素(IAA)相似的生理效应,
二、生长素的作用特点
【资料】探究不同浓度生长素类似物(2,4-D)对蒜头插条生根的实验中，得出的实验结果(如下图)。
D
A
B
C
E
F
E
G
随生长素浓度升高，促进作用逐渐增强；
促进生长的最适浓度；
随生长素浓度升高，促进作用逐渐减弱；
①AD段表示:
④D点表示的生长素浓度是:
②DF段表示:
既不促进也不抑制
⑤C点表示的生长素浓度对根的生长作用是：
③FG段表示:
随生长素浓度升高，抑制作用逐渐增强；
二、生长素的作用特点
【资料】探究不同浓度生长素类似物(2,4-D)对蒜头插条生根的实验中，得出的实验结果(如下图)。
D
A
B
C
E
F
E
G
抑制生长≠不生长
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起促进作用效果相同
⑥A与F、C与E表示：
⑦7.以上曲线说明了什么
生长素作用的两重性:低浓度促进生长，高浓度抑制生长
⑧图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不生长还是减缓生长？
以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。
2．如图表示幼苗横放时，某器官的生长情况与生长素浓度间的关系。下列叙述正确的是(　　)
A．若表示芽，则C、F点可分别表示植株的侧芽和顶芽
B．若表示茎，则C、D点可分别表示茎的远地侧和近地侧
C．若表示根，则C、F点可分别表示根的近地侧和远地侧
D．若生长素浓度为E，则生长素对根和茎的作用效果不同
D
趁热打铁
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
二、生长素的作用特点
【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？
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
二、生长素的作用特点
【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
二、生长素的作用特点
1.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。
双子叶杂草
单子叶农作物
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
二、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
尝试解释：1.大多水果只有在传粉成功后，子房才能发育为果实；
2、保留数个小芽的枝条更容易扦插成活。
（5）生长素作用特点的应用
在蚕豆植物开花结果的关键时期，在未授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的α—萘乙酸，_______（填“能”或“不能”）达到增产的目的。
促进生长——无子番茄
C.在利用生长素的作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c
（临界值之前）
两重性——根的向地性
二、生长素的作用特点
从生长素的运输和生理作用角度分析：为什么水平放置的幼苗根向地生长，而茎背地生长？
学以致用
从生长素的运输和生理作用角度分析：为什么水平放置的幼苗根向地生长，而茎背地生长？
根部：
生长素浓度：A B
生长速度： A B
茎部：
生长素浓度：C D
生长速度： C D
＞
＞
＞
＞
两重性
促进
②根茎对生长素的敏感程度不同
①在重力作用下生长素分布不均匀；
茎的背地性
茎对生长素敏感性低，C、D两侧都是促进作用，且D侧促进作用更强，使茎背地弯曲生长；
根向地性：
根对生长素敏感性高，B侧浓度高，抑制生长，因此生长速度A＞B，使根向地弯曲生长，这体现了生长素生理作用的两重性。
二、生长素的作用特点
2．将植物横放，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长。这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。下列分析正确的是(　　)
A．A处生长素浓度较B处高，茎对生长素敏感性高，A处生长受抑制，B处生长快，茎向上生长
B．D处生长素浓度较C处高，根对生长素敏感性高，D处生长受抑制，C处生长快，根向下生长
C．C处生长素浓度较D处高，根弯曲向下生长
D．B处生长素浓度较A处高，茎弯曲向下生长
B
趁热打铁
三、植物生长素两重性的实例
你能解释这些现象吗？
校园里很多树都长成“宝塔”形？这是什么现象？为什么呢？
顶端优势:植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。
三、植物生长素两重性的实例
【探究实验】取生长状况相同的某植物，随机均分为三组(A、B、C):
A组：不做任何处理
B组：去掉顶芽
结果：顶芽优先生长，侧芽受到抑制
结果：侧芽生长快，成为侧枝；
C组：去掉顶芽→切口处放含生长素的羊毛脂
结果：侧芽生长受抑制。
由此可以得出什么结论
结论：顶芽产生的生长素向下运输，使得侧芽附近的生长素浓度较高，抑制了侧芽的生长。
生长素合成部位： ；
生长素运输方向： 运输方式： ；
生长素分布：浓度从大到小为 ；
顶端优势产生原因： 。
顶芽→侧芽
极性运输
②＞③＞④＞①
顶芽和侧芽
顶芽产生的生长素向下运输，使得侧芽附近的生长素浓度较高，抑制了侧芽的生长。
摘除顶芽—侧芽处的生长素浓度降低，于是解除顶端优势
（1）
三、植物生长素两重性的实例
（2）解除方法：
（3）顶端优势应用
解除顶端优势：可以达到增产,调节植株形态。
（果树整枝、棉花打顶）
维持顶端优势：可以充分利用阳光，达到增产。（材用树木、竹子去侧枝）
思考：生产实践中，有没有消除顶端优势的例子 那么怎么解除呢 你能举出促进顶端优势的例子吗
3．生长素是人们发现和研究较早的植物激素，其作用是促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。如图表示某植物地上部分，下列有关生长素调节的叙述正确的是(　　)
A．该植物体地上部分能合成生长素的部位只有①②③④所示结构
B．①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的敏感性高于①
C．②生长受抑制而④生长较快，是由于①合成的生长素无法运输到④部位
D．生长素是植物体内的信号分子，必须与靶细胞上的受体结合才能发挥作用
趁热打铁
D
现 象 是否体现两重性 生长素的浓度及作用
顶端优势
根的向重力性
茎的背重力性
植物的向光性
是
是
否
否
顶芽，低：促进
侧芽，高：抑制
远地端，低：促进
近地端，高：抑制
背光侧：高，促进强
向光侧：低，促进弱
近地端：高，促进强
远地端：低，促进弱
1、生长素的生理作用
四、拓展——生长素的生理作用与胚芽鞘生长状况
2、分析下列不同情况下，胚芽鞘的生长状况：
类别 处理条件 实验结果
遮盖类
暗箱类
①直立生长
①直立生长
②向光弯曲生长
②向光(小孔)弯曲生长
四、拓展——生长素的生理作用与胚芽鞘生长状况
插入类
移植类
①向右弯曲生长
②直立生长
③向光弯曲生长
④向光弯曲生长
①直立生长
②向左弯曲生长
③④琼脂块中IAA的含量：
⑤向右弯曲生长
a＝b＋c，b>c
四、拓展——生长素的生理作用与胚芽鞘生长状况
旋转类
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④向心生长
四、拓展——生长素的生理作用与胚芽鞘生长状况
4．将花盆放入暗箱中，如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A．若花盆和暗箱同步匀速旋转，则胚芽鞘只能直立生长
B．若暗箱匀速旋转，花盆不转，则胚芽鞘向左弯曲生长
C．若花盆匀速旋转，暗箱不转，则胚芽鞘只能直立生长
D．若暗箱和花盆都不旋转时，则胚芽鞘向左弯曲生长
趁热打铁
A
(1)判断“长不长”:
看胚芽鞘尖端下的伸长区能否获得生长素。
①能获得生长素,则生长。
②不能获得生长素,则既不生长也不弯曲。
(2)判断“弯不弯”:
看胚芽鞘尖端下的伸长区生长素的分布是否均匀。
①若生长素分布均匀,则直立生长。
②若生长素分布不均匀,则弯曲生长。
3、用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”
四、拓展——生长素的生理作用与胚芽鞘生长状况
植物生长素
两重性
同一器官对不同浓度的生长素
不同植物对生长素敏感程度
同一植物不同器官对生长素敏感程度
顶端优势
课堂小结
1. 基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述是否正确。
(1)单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀（ ）
(2)生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量（ ）
(3)生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用，没有抑制作用。（ ）
×
√
×
一、概念检测
课堂小结
2.用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同的方向给以光照（如图所示）。培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是 （ ）
A.a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
B.a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
C.a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
D.a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
A
3. 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
课堂小结
1.在居室内养花，花盆往往要放在窗口附近有阳光处，有的书上建议每星期将花盆旋转1/4 圈。这个建议有什么科学道理？
2.我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干, 筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。
二、拓展应用
可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。
因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。
课堂小结

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