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第2节
生长素(IAA)的生理作用
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内的激素相似，它不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢信息。
1.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
【提示】不同。根最适浓度大约是10-10mol/L；芽最适浓度大约是10-8mol/L；茎最适浓度大约是10-4mol/L。
2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
【提示】不同生长素浓度，对于同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。
问题探讨
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
无生长素时的生长速度
注：
B－最适浓度、C－促抑转折点
　　　AB－促进作用随浓度增大而增强，
　　　BC－促进作用随浓度增大而减弱，
　　　CD－抑制作用随浓度增大而增强。
芽
A
B
C
D
同一器官
与生长素浓度有关：低浓度时促进植物生长，高浓度时抑制生长，过高甚至杀死植物
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
无生长素时的生长速度
根＞芽＞茎
植物生长与植物器官种类有关：
同一植物的不同器官对生长素浓度的反应不一样，根最敏感。
不同器官
从细胞水平上看，生长素一方面能促进细胞纵向伸长，使细胞体积增大。另一方面还能影响细胞的分裂和分化。
从器官水平上看，生长素可以影响器官的生长、成熟和衰老。
一、生长素的生理作用
(一).生理作用
不参与细胞代谢，调节细胞代谢。
(二)、作用特点:
1、表现出两重性
既能促进生长，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。
2、生长素发挥的生理作用会因浓度、植物的种类、器官种类与细胞的年龄不同而有差异。
浓度：低－促进
高－抑制
过高－杀死
植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感
器官：营养器官比生殖器官敏感;
根比芽敏感，芽比茎敏感，
即：根
＞芽
＞茎
细胞年龄：幼嫩细胞敏感，衰老
细胞迟钝。
学以致用
0
A
B
C
D
E
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
双子叶植物
请分析用生长素溶液做除草剂的原理。
单子叶植物
m
n
二、顶端优势及其应用：
1、什么是顶端优势？
2、顶端优势产生的原因是什么？
3、如何解除顶端优势？
4、顶端优势现象在园艺和农业上有什么应用？
顶端优势
解除顶端优势
顶端优势
顶端优势
1.概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。
2.形成原因（P50）：
顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，侧芽对生长素浓度又比较敏感，使侧芽的生长受到抑制的缘故。
去掉顶芽
3.解除方法

果树摘心（打顶）
　－－指将枝干的顶芽摘除，
摘心后会造成侧枝旺盛生长。
棉花摘心
顶端优势
4、顶端优势现象在园艺和农业上有什么应用？
1）园艺上：适时对植株进行修剪，如对行道树打顶等，可解除顶端优势，增大遮荫面积。
2）农业上：适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，促进多开花、多结果等；植株移栽时，要切去部分主根，促进侧根萌发，容易生根成活。
顶端优势
1.将四株长势相似具顶芽的健壮植株，分别进行下列处理，其中侧芽能发育成枝条的是
A
去顶芽后，不做任何处理
B
去顶芽后，在断口上放一富含生长素的琼脂小块
C
不去顶芽，在侧芽上涂以含低浓度生长素的琼脂
D
不去顶芽，在侧芽上涂以琼脂
A
课堂练习
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
＞
＞
＞
A
B
C
D
＞
不同器官对生长素浓度敏感度不同
三、根的向地性和茎的背地性
.
.
.
.
浓度高对根生长起抑制作用
浓度高对茎生长起促进作用
.
.
.
.
放置一株水平方向的幼苗在太空的宇宙飞船中，培养一段时间后，根、茎生长的方向如何？
C
D
A
B
2.分析根的向地生长及茎的背地生长：
（1）比较A和B
、C和D生长情况___
、___
。（填快慢）
（2）分析生长素含量情况：A_____B；C_____
D。（提示，考虑重力对生长素的影响）
（3）分析ABCD四点生长素的作用A_____
B_____
C____D____（填促进或抑制）
（4）试分析出现根向地生长的原因是________________________________________；
茎背地生长的原因是________________________________________。
B比A快
C比D快
＜
＜
促进
促进
促进
抑制
根对生长素敏感,在根
部,D点生长素浓度高,生长被抑制,C点浓度比D点低,生长快,故弯向下生长
茎对生长素的敏感性比根小,在茎部,B点生长素浓度比A点高,生长快,故弯向上生长
课堂练习
四、生长素类似物的应用
生长素（IAA）在植物体内含量很少，提取困难，
且易分解，在生产上较少应用。
是人工合成，与生长素有相似生理效应的化学物质如α-萘乙酸（NAA）、
2,4-二氯苯氧乙酸（2、4-D）等。
1、思考：生长素为什么不能大规模地应用？
2、生长素类似物概念
1不易被降解；
2效果稳定；
3易生产。
（在生产上有广泛的应用）
3、特点
（1）促进扦插枝条生根：
用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝的下端后栽插。
（4）促进果实发育：培育无籽果实
（3）防止落花落果
4、生长素类似物的应用
（2）除草剂：如(2，4-D)，适用于麦田、稻田，双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，用高浓度的除草剂能抑制双子叶植物（杂草）的生长。
生长素类似物的应用（无籽果实）
用一定浓度的生长素或类似物刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的，其原理是应用生长素能促进果实发育的生理作用。
无仔西瓜是怎么来的？
其染色体数目与正常果实一样吗？
生长素类似物的应用之三
——培养无子果实
方法：
去雄（花蕾期）→喷洒生长素类似物
实例：
无籽番茄
无籽辣椒
无籽黄瓜
生长素
子房
子房壁
胚　珠
果皮
种子
果实
胚　珠
(含卵细胞)
子房壁
子房
果皮
种子
果实
子房发育成果实，所需的生长素由__________提供。
胚珠要发育成种子的前提条件是___________。
发育的种子
已经受精
1.正常番茄体细胞有12对染色体。要得到番茄的无子果实，需将一定浓度的生长素溶液滴在雌蕊的柱头上，此无子番茄果肉细胞的染色体数目是(　　　)。
2.如果用多倍体育种方法得到无子番茄，果肉细胞的染色体数目是(　　　)。
　A.
36条　　B.
24条　　C.
12条　D.
6条
B
A
课堂练习
3.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。右图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
D
课堂练习
4.有位同学将四枝葡萄插条插到水肥适宜的土壤中(如下图)，其中最容易生根成活的是（　　）
C
5.最能说明生长素的生理作用具有两重性的是
(
)
　A.茎的背地性　　　B.茎的向光性
　C.植物的顶端优势　D.无子番茄的培育
C

芽能产生生长素
课堂练习
实验探究：
实验目的：
实验原理：
实验材料：
实验试剂：
实验方法：
探究生长素
类似物浓度与影响扦插枝条生根的关系
1、生长素能促进扦插的枝条生根;
2、不同浓度的生长素对扦插枝条的生根数目和根的长度不同。
扦插的枝条（长势相同）
生长素类似物（NAA、2,4-D、IPA、IBA和生根粉）
浸泡法或沾蘸法（P51）
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
生长素类似物处理插条的方法有：
①浸泡法：
把
浸在配制好的低浓度溶液中，深约
处理几小时至一天；②沾蘸法：
把
在浓度较高的药液中蘸一下（约5S），深约
即可。
插条基部
插条基部
1.5
cm
3
cm
预实验目的：
(1)为进一步的实验摸索条件；
(2)检验实验设计的科学性和可行性；
(3)减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。
确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。
必须像正式实验一样认真对待
实验步骤：
1.制备（
）的枝条若干。
（1）同种生物
（2）大小、长度等相同的枝条。
（3）枝条上要带几个芽，且芽的数量相同。
（4）不要有叶。
能产生长素
减少蒸腾，保水。
5-7厘米
实验步骤：
2、配置（
）等浓度梯度的生长素溶液。
查阅资料：
0（水——对照）；10-1；10-2；10-3---10-12
3、取等量的上述溶液分别放在13个烧杯中，并分别放入等量的枝条，使枝条被浸泡约3厘米深，浸泡一段时间（几小时至一天）。
实验步骤：
4.取出枝条并分别将其扦插在盛有相同的完全培养液的13个烧杯中，在适宜条件下培养一段时间(约1到2个月)。
5.取出枝条观察根的多少并测量其长度，通过记录比较各组情况将其绘制成一条曲线。
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
A
B
C
D
结果
变量分析
(1)自变量：生长类似物浓度（有梯度）。(2)因变量：生根情况（生根数量或长度）。(3)无关变量：生长素类似物、温度和光照等。
如何排除内源激素干扰？
用清水对枝条浸泡一段时间，排除内源激素干扰。
[归纳总结]
(1)实验注意事项
①插条的选择及处理：
a．插条选择：插条质量和规格对探究实验效果影响很大。以1年生枝条为最好(形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活)。插条部位以枝条中部剪取的插条为最好，基部较差。
b．扦插枝条的处理：枝条的形态学上端削成平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增大吸水面积，促进成活；每根枝条留3～4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。
②控制无关变量：取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则。如用相同的花盆，选用相同的植物材料等。
③设置重复组：即每组不能少于3根枝条；设置对照组，蒸馏水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究2，4?D或α?萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。
④配制生长素类似物溶液：浓度梯度要小，组别要多。
(2)可能出现的问题及原因分析
①不能生根：
1、是枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；
2、是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧；
3、是没有分清形态学的上端与下端。
②生根过少。
配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要小一些，组别要多一些。浓度梯度过稀、组别过少易错过最适浓度范围，导致生根过少。
调节
生长素的
生理作用
双重性
低浓度促进生长
高浓度抑制生长
解除：
摘掉顶芽
顶端优势
原因：
现象：顶芽生长，侧芽受到抑制
顶芽处生长素浓度低，促进生长
侧芽处生长素浓度高，抑制生长
应用：
农业、园艺
课堂小结：

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