内容正文:
第2课时 生长素的生理作用
学习目标
1.构建模型分析生长素作用特点和相关曲线。
生命观念、科学思维
2.探究顶端优势的原因和影响因素。
科学探究
3.结合生产生活实践,分析生长素在农业生产中的应用。
社会责任
一、生长素的生理作用
1.作用方式、表现及实质
2.影响生长素生理作用的因素
二、顶端优势
1.概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
2.形成原因
3.解除方法:摘除顶芽。
4.应用:棉花打顶,果树剪枝等。
棉花、番茄、苹果和桃等植物通常都要摘心,主要是为了促进植物发出更多的侧枝,形成丰满株型,避免植物长成“光杆司令”,增加枝叶量,同时也能够促进花芽的形成,让植株开花结果更多,更密集。
结合所学知识判断:
(1)生长素能催化细胞代谢,但不能提供能量。(×)
(2)生长素不直接参与细胞代谢,但可以给细胞传达一种调节代谢的信息。(√)
(3)生长素能诱导细胞的分化。(√)
(4)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响。(√)
(5)顶芽产生的生长素通过自由扩散的方式运输到侧芽部位。(×)
探究点 生长素的生理作用
1.下图表示的是不同器官对生长素的敏感度,请据图思考下列问题:
(1)生长素的作用特点可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”,这里的“高浓度”和“低浓度”的界限指的是甲图中哪几个点对应的生长素浓度?
提示:对根、芽和茎而言,“高浓度”和“低浓度”的界限分别是A′、B′和C′对应的生长素浓度。
(2)在生长素浓度为10-6mol/L时,生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么?这说明了什么问题?
提示:生长素浓度为10-6mol/L时,对根起抑制作用,对芽的作用是不促进也不抑制,对茎起促进作用。这说明不同的器官对生长素的敏感程度不同,根、芽、茎的敏感程度大小为根>芽>茎。
(3)图中A→A′的含义是不是随着生长素浓度的增大,对根的抑制作用逐渐增强?
提示:不是,A→A′的含义是随着生长素浓度的增大,对根的促进作用逐渐减弱。
2.请利用所学知识,通过完善表格解释根的向地性和茎的背地性的原因。
部位
根部
茎部
A
B
C
D
生长素浓度
低
高
低
高
生长速度
快
慢
慢
快
弯曲方向
向地生长
背地生长
3.请根据以下实验设计,解释顶端优势的原因。
1934年,Thimann等人进行了一次经典的实验。他对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理,之后放置一段时间,观察其侧芽的生长状况。
组别
侧芽增加的长度(mm)
a.保留顶芽
3.4±0.5
b.去除顶芽
16.0±2.7
c.去除顶芽,外施生长素
1.8±0.6
(1)a、b组处理的结果能否说明生长素抑制了侧芽的生长?
提示:不能说明,只能说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长。
(2)b、c组处理的结果说明了什么?
提示:顶端运输的生长素抑制了侧芽的生长。
(3)该实验的结论是什么?
提示:植物顶芽产生的生长素可抑制侧芽的生长。
4.在顶端优势现象中,顶芽A和侧芽B、C、D、E的生长素浓度大小与下图中点①②③④⑤的对应关系为:A—①、B—⑤、C—④、D—③、E—②。
5.下图表示同一器官在不同生长素浓度下的作用。回答下列问题:
(1)若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系,其出现向光性时,且测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是大于m小于M。
(2)若曲线表示生长素浓度与植物的芽的关系,在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的生长素浓度范围是大于i。
(3)若曲线表示植物的茎,在植物水平放置,表现出茎的背地性时,且测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围是大于0小于m。
(4)若曲线表示植物的根,在植物水平放置,表现出根的向地性时,且测得其根的远地侧生长素的浓度为m,则近地侧生长素浓度范围是大于i。
1.生长素生理作用曲线分析
(1)同一器官对不同浓度的生长素敏感程度曲线分析
(2)同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析
(3)不同植物对生长素敏感程度曲线分析
2.运用图示理解生长素作用是否具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长
(1)向光性和顶端优势
①图1中:
②图2中:
(2)根的向地性和茎的背地性
1.(2024·湛江模拟)科学家研究不同生长素浓度对某植物不同器官的作用,所得结果如图甲所示;图乙是将该植物的幼苗横放一段时间后根和茎的生长情况。下列相关叙述错误的是( )
A.图乙中根a侧的生长素浓度应大于图甲A点对应的生长素浓度
B.图乙中茎c侧的生长素浓度应小于图甲C点对应的生长素浓度
C.该植物不同器官对生长素的敏感程度不同,其中茎最不敏感
D.不同浓度的生长素对该植物同一器官的生长影响不可能相同
解析 图乙中近地侧a侧的生长素浓度大于远地侧b侧的生长素浓度且a侧表现为抑制生长,反映在图甲中应当是大于A点对应的生长素浓度,A正确;图乙中c侧为近地侧,生长素浓度大于远地侧d侧,茎对生长素不敏感,故c侧对应的生长素浓度表现为促进生长,反映在图甲中应当为小于C点对应的生长素浓度,B正确;图示表明同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,其中根最敏感,茎最不敏感,C正确;据图可知,不同浓度的生长素对该植物的同一器官的生长影响可能相同,D错误。
答案 D
2.生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
解析 顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素向下运输,枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度比较敏感,因而使侧芽的发育受到抑制,可以通过摘除顶芽的方式解除植株顶端优势,A、B正确;生物的性状是由基因控制的,生长素能引起生物性状的改变,是通过调控某些基因的表达来影响植物生长的,C正确;根、茎两种器官对生长素的反应敏感程度有明显差异,其中根对生长素最敏感,D错误。
答案 D
[课堂小结]
[课堂巩固]
1.下列关于植物生长素的叙述,错误的是( )
A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
C.生长素具有促进细胞伸长生长和诱导细胞分化等作用
D.不同浓度的生长素作用效果可能相同
解析 生长素所发挥的作用因植物细胞的成熟程度不同而有较大差异,幼嫩细胞对生长素的敏感程度大于成熟细胞,B错误。
答案 B
2.关于生长素的生理作用的理解,下列叙述不正确的是( )
A.生长素既能促进发芽,也能抑制发芽
B.生长素既能防止落花落果,也能疏花疏果
C.不同浓度的生长素对同一器官的作用效果一定不同
D.棉花摘心的目的是去除顶端优势,促进侧芽生长
解析 生长素既能促进生长,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,A、B正确;不同浓度的生长素对同一器官的作用效果可能相同,C错误;棉花摘心就是去掉顶芽,进而解除顶端优势,促进侧芽生长,使枝条增多,达到增产的目的,D正确。
答案 C
3.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
解析 高浓度的生长素会抑制侧芽的生长,若表示芽,则C、F点可分别表示植株的顶芽和侧芽,A错误;茎对生长素的敏感性较弱,横放时,远地侧较低的生长素使该侧细胞生长较慢,近地侧较高的生长素使细胞生长较快,若表示茎,C、D两点的生长情况相同,则C、D两点不能表示茎的远地侧和近地侧,B错误;根对生长素的敏感性强,远地侧较低的生长素促进了该侧细胞的生长,近地侧较高的生长素抑制了该侧细胞的生长,若表示根,则C、F点可分别表示根的远地侧和近地侧,C错误;由于根对生长素的敏感度高于茎,若生长素浓度为E,则生长素对根和茎的作用效果不同,D正确。
答案 D
4.植物生长素具有较低浓度时促进生长、过高浓度时抑制生长的特性。以下现象或应用不能说明该特性的是( )
A.在自然状态下,大型乔木的树冠多呈圆锥形
B.被大风刮倒的树木,其露出地面的根总是向地生长
C.置于窗台上的盆景植物总是朝窗外生长
D.在自然状态下,松树长成塔形
解析 在自然状态下,大型乔木的树冠多呈圆锥形以及松树长成塔形,是由于顶芽产生的生长素向下运输至侧芽,导致侧芽处的生长素浓度较高,抑制了侧芽的生长,而顶芽处生长素浓度较低,生长较快,A、D不符合题意;由于重力的作用,刮倒的树木露出地面的根近地侧生长素浓度高,远地侧生长素浓度低,根对生长素较敏感,远地侧低浓度生长素促进生长,近地侧高浓度生长素抑制生长,所以根总是向地生长,B不符合题意;置于窗台上的盆景植物,由于单侧光的影响,背光的一侧生长素浓度高,生长快,只体现了生长素促进生长的作用,C符合题意。
答案 C
5.如图所示,植物会出现顶端优势、向性生长等现象。下列关于这些现象的描述错误的是( )
A.图甲中①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢
B.若图乙中C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感
C.图丙中胚芽鞘弯曲的原因与图乙中A、C点弯曲的原因是不相同的
D.图乙中生长素极性运输方向是从A点到C点,图丙中生长素极性运输的方向是由上到下
解析 图甲中①处侧芽更接近顶芽,①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢,A正确;由图乙可知,C点生长慢,D点生长快,如果C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感,B正确;图丙中胚芽鞘弯曲是由单侧光照引起的,图乙中A、C点弯曲是由重力作用引起的,C正确;图乙中生长素从A点到C点的运输为横向运输,而不是极性运输,D错误。
答案 D
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