1、第第 2 课时课时 生长素的分布生长素的分布、运输及生理作用运输及生理作用 目标导读 1.阅读教材 P59，分析生长素的运输特点。2.通过教材 P60的实验，探究不同浓度 吲哚乙酸对插条生根的影响。3.结合教材 P60图 247，理解生长素生理作用的两重性，并分 析相关的实例。 重难点击 1.生长素的极性运输。2.生长素生理作用的两重性。 一 生长素的分布与运输 生长素在植物体内的产生部位和作用部位并不完全一致，需要进行一定的运输才能发挥生理 效应。 1生长素的合成和分布 (1)生长素主要在分生组织内合成，如茎尖、幼嫩的叶和芽、发育着的种子等。 (2)生长素大多数集中分布在生长旺盛的部位，如茎
2、尖。 小贴士 植物体不同部位生长素的含量比较 1产生部位积累部位，如顶芽侧芽，分生区伸长区；2生长旺盛部位衰老部位，如 幼根老根。 2生长素的运输 (1)生长素在植物体内的运输方式有两种：一种是通过韧皮部运输，运输方向取决于两端有机 物的浓度差；另一种是限于胚芽鞘、幼茎的薄壁细胞间短距离、单方向的极性运输。在极性 运输时，生长素只能是从植物的上端向下端运输。 (2)观察下面的实验，分析： 根据上述实验，我们能得出的结论是生长素只能从形态学上端向形态学下端运输而不能反 向运输。 若仅设计 a 组，不足之处是仅能证明从形态学上端运输到下端，但不能证明倒转过来不能 运输。 若 b 组形态学上端在上，
3、而把含生长素的琼脂块放在下面，行吗？为什么？ 答案 不行。不能排除重力作用。 a 与 b 两组的对照类型为相互对照。 (3)单侧光照射胚芽鞘，使生长素从形态学上端到形态学下端极性运输的同时，在顶端产生一 定程度的横向运输；同理，横放的植物，由于受到重力的影响，生长素横向运输，观察图回 答相关问题： A、B 中属于极性运输的是，属于横向运输的是。 (4)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生 长素的运输方式是主动运输。 归纳提炼 生长素的运输方式 (1)韧皮部运输：取决于生长素的浓度差。 (2)极性运输：只能从形态学上端向下端运输，是由植物的遗传特性决定的
4、。 (3)横向运输：由单侧光、重力、离心力等外界因素引起的运输方式。 活学活用 1对胚芽鞘甲做如图所示的处理，形成胚芽鞘乙，请回答： (1)光照后它的弯曲情况是_。 (2)如图是胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述中不正确的是( ) A生长素由向运输 B生长素由向运输 C生长素由向运输 D处的生长比处快 答案 (1)不弯曲 (2)C 解析 (1)图中胚芽鞘甲形态学的上端为 P，下端为 Q，所以生长素只能由 P 向 Q 运输。在胚 芽鞘乙中，P 和 Q 颠倒，使生长素不能向下运输，所以胚芽鞘乙既不生长也不弯曲。 (2) 方法链接 如何判断植物“长不长、弯不弯” 判断植物“长不长、弯不弯”要注意两
5、看：一看胚芽鞘顶端以下的部位能否获得生长素，若 能则生长，若不能则既不生长也不弯曲；二看胚芽鞘顶端以下部位生长素的分布是否均匀， 若均匀则直立生长，若不均匀则弯曲生长。 二 探究不同浓度吲哚乙酸对插条生根的影响 生长素的作用与浓度有没有关系呢？通过下面的实验进行探究： 1实验： 探究不同浓度的吲哚乙酸对插条生根的影响。 (1)提出问题：不同浓度的吲哚乙酸对插条生根会产生什么样的影响？ (2)设计实验 实验材料：秋海棠、吲哚乙酸、烧杯、蒸馏水。 方法步骤：a.配制不同浓度(10 11109 mol L1)的吲哚乙酸溶液；b.用不同浓度的吲哚乙 酸处理实验材料；c.一定时间(一般处理 612 h)
6、后，将处理的实验材料进行生根培养；d.观 察记录不定根的数量和长度。 (3)结果分析 某组同学的实验结果如图所示，据此推断，促进插条生根的最适宜浓度约为 10 10mol/L，浓 度较高或者较低(B、D、E 组)对插条生根的促进作用都会下降，当浓度过高时(F 组)，还会抑 制生根。 2有的实验小组选择了带有嫩芽的插条实验，结果和上述实验有很大差异，请分析原因可能 是什么？ 答案 嫩芽能合成生长素，对生长素的处理浓度产生了干扰，影响了实验结果。 3可能出现的问题及原因分析 (1)不能生根：用多种不同浓度的吲哚乙酸浸泡，插条不能生根，主要有以下几种可能：一是 枝条所带叶片较多、蒸腾作用过强、失水太
7、多；二是配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧； 三是没有分清形态学的上端和下端。 (2)生根过少：配制吲哚乙酸溶液时，浓度梯度要密一些，组别要多一些。 归纳提炼 实验注意事项 (1)由于培养时间较长，实验小组内要明确分工。 (2)本实验涉及的不同溶液的浓度都非常低，且相差很小，所以配制溶液时要非常仔细，烧杯 及其他用具不能混用。 (3)实验时要严格控制无关变量，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度等都属于无关变量， 要严格遵循等量原则，并通过重复实验减小误差。 活学活用 2为促进某种植物扦插枝条生根，采用几种不同浓度的吲哚丁酸(人工合成的生长素类似物) 溶液处理插条基部，然后在沙床中培养，观察生根情
8、况如图所示。从实验结果分析，最佳的 浓度最可能是( ) A3 mg/mL B4.5 mg/mL C6 mg/mL D9 mg/mL 答案 B 解析 根据实验结果，先排除 9 mg/mL，显然是浓度过高抑制生根，3 mg/mL 和 6 mg/mL 浓 度相差较大，而生根情况几乎一样，则这两个浓度不可能是“最适浓度”。 三 生长素生理作用的特点 不同浓度的生长素对根的作用不同，对其他器官是否也是如此？请通过下面的材料分析： 1生长素的生理作用特点 (1)将探究二的实验结果用曲线表示如图 1，请分析： B 点：此点对应的生长素浓度称为最适浓度，在此浓度下，生长素的促进作用最强。 AB 段：生长素浓度
9、低于最适浓度时，随生长素浓度的增加，促进作用逐渐增强。 BC 段：生长素浓度高于最适浓度时，随生长素浓度的增加，促进作用逐渐减弱。 C 点：生长素的作用特点是既不促进，也不抑制。 CD 段：生长素浓度过高，抑制生长。 (2)人们通过类似的实验画出了不同浓度生长素对茎和芽的影响，如图 2、3。 综合三图可知： 促进根、芽、茎生长的最适宜生长素浓度依次 10 10 mol L1、108 mol L1 和 10 4 mol L 1，由此推断不同器官对生长素的敏感度不同，依次为根芽茎。 生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性，我们 称之为两重性。 2生长素作用两重性的
10、实例 (1)顶端优势：自然界木本植物的树型常常呈“宝塔型”，这是由于植物的顶芽优先生长，而 侧芽的生长被抑制的缘故，生物学上把该现象称之为“顶端优势”。结合下图分析： 图 1 中，顶芽产生的生长素向下运输，侧芽 A、B、C 的生长素浓度高，由于侧芽对生长 素浓度比较敏感，生长发育受到抑制，而顶芽生长素浓度低，优先发育，植株从而表现出顶 端优势。 图 2 中，顶芽被去掉，侧芽的生长素浓度降低，抑制被解除，侧芽得以发育，顶端优势被 打破。 图 3 中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽 A、B、C 的发育情况仍受到抑 制，说明顶端优势确实是由于生长素分布不均匀造成的。 (2)根的向地性和茎
11、的背地性：将幼小的植株在适宜条件下横放，一段时间后，茎弯曲向上生 长，根弯曲向下生长(如图所示)。 当幼苗横放时，由于重力的作用，生长素在近地侧浓度较高，即：BA，DC。茎对生长 素敏感性弱，A、B 两侧都是促进作用，且 B 侧促进作用更强。使茎背地生长；根对生长素 敏感性高，D 侧浓度高，抑制生长，因此生长速度 CD，使根向地生长，体现了生长素生理 作用的两重性。 若该植物在太空中的空间站生长，情况会如何？ 答案 由于没有受到重力的刺激，故各自水平生长。 归纳提炼 与生长素作用有关的现象归纳 活学活用 3如图所示，如果根 a 侧的生长素浓度在曲线的 A 点(为 10 10 mol L1)，下
12、列有关描述正确 的是( ) A在 FC 的范围内均能促进生长 BAD 属于生长抑制范围 Cb 侧的生长素浓度低于 a 侧，相当于曲线 FE 段浓度，因而细胞伸长生长慢 D在太空中(重力为 0)，根的生长将不同于图中的弯曲生长，坐标图中生长素的作用曲线也 不适用于根的生长 问题导析 (1)生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，图中的 “高浓度”生长素是指大于 C 点的浓度，“低浓度”生长素是指小于 C 点的浓度。 (2)根横放时，由于重力的作用，引起近地侧(b)生长素浓度高，抑制细胞生长；背地侧(a)生长 素浓度低，促进细胞生长，从而使根向下弯曲生长。 (3)在太空中，生
13、长素的浓度作用曲线仍适用于根的生长，只是由于无重力作用，a、b 两侧的 生长素浓度相同，根水平生长。 答案 A 生长素的运输 横向运输 极性运输 生长素的生理作用 作用特点：两重性 举例 顶端优势根的向地性 不同器官敏感程度不同 表现为 根芽茎 探究不同浓度吲哚乙酸对插条生根的影响 当堂检测 1下列关于植物生长素作用及其应用的叙述，错误的是( ) A成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更为敏感 B顶端优势能够说明生长素作用的两重性 C适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根的生长 D可利用生长素类似物防止落花落果 答案 A 解析 不同细胞对生长素的敏感性不同，成熟细胞比幼嫩细胞对生长素的敏感性差。 2科学
14、家做过如下实验：把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端，把另一 块不含生长素的琼脂块作为接受块放在下端(如图所示)；另一实验是把一段燕麦胚芽鞘倒转 过来，把形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过一段时间后，接受块甲和接受块乙 的成分有何变化( ) A甲含有生长素，乙不含有 B乙含有生长素，甲不含有 C甲、乙都含有生长素 D甲、乙都不含有生长素 答案 A 解析 把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端，过一段时间后，生长素就 运输到下面的接受块甲中。但若把一段胚芽鞘倒转过来，把形态学的下端向上，做同样的实 验，由于生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端，即接受块乙不
15、含有生长素。 3在农业生产上，生长素类似物经常被作为麦田除草剂，其原理是( ) A高浓度时抑制小麦生长 B高浓度时抑制杂草生长 C高浓度时促进杂草生长 D低浓度时促进杂草衰老 答案 B 解析 生长素的生理作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，单子叶小麦的敏 感度比双子叶杂草差， 因此高浓度生长素可抑制双子叶杂草生长， 又基本不影响小麦的生长。 4据图回答问题： (1)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其向光面的生长素浓度为 m，则其背光面生长素浓 度范围是_。 (2)若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性，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应
16、为_。 (3)除草剂灭草的原理是使杂草的生长素浓度处于_状态下。 (4)若某植物顶芽的生长素浓度为 g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的 _区间。 答案 (1)大于 m 小于 M (2)小于 m (3)大于 i (4)C 点以后 解析 (1)向光性中，生长素浓度对茎都是促进作用，背光侧的生长素含量比向光侧高，背光 侧长得快，所以纵坐标的背光侧的促进作用要大于向光侧的促进作用，所以其背光面生长素 浓度范围是大于 m 小于 M。(2)由于重力作用，茎的近地侧的生长素比远地侧多，并且促进作 用表现为近地侧大于远地侧，所以茎的远地侧生长素浓度范围应为小于 m。(3)除草剂灭草的 原理是高浓度抑制生长，所以生长素浓度处于大于 i 的状态下。(4)顶端优势中侧芽生长受抑 制，所以生长素浓度应在 C 点以后。