高中生物必修3 稳态与环境3

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第 2 节 生长素的生理作用 教学目标 （一）知识目标： 理解植物生长素的生理作用及其在农业生产中的应用，学会在生产实践中应用生长素的作用原理。 （二）能力目标： 培养学生的思维能力、观察分析问题的能力、识图能力。 （三）情感目标： 通过密切联系实际激发学生学习的兴趣及对学生进行生命科学价值观教育。 教学重点： 1、生长素的生理作用 2、生长素在农业生产中的应用 教学难点： 生长素的生理作用 问题探讨 1、对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 2、对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 讨论： 向光性原因：在单侧光线照射下， 背光一侧生长素分布多，细胞生长快， 向光一侧生长素分布少，细胞生长慢， 结果使茎朝向光源一侧弯曲。 促进植物生长 促进植物生根 促进果实发育 防止落花落果 生长素的生理作用 生长素 可以促进 雌花的形成、单性结实、子房壁的生长；维管束的分化、形成层活性；叶片的扩大；不定根、侧根的形成；种子的生长、果实的生长、座果；伤口的愈合；顶端优势。同时 可以抑制 花、果实、幼叶的脱落；侧枝的生长；块根的形成等。 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。 2. 生长素所发挥的生理作用，因 浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类 不同而有差异。表现为： 浓度： 低浓度－促进 高浓度－抑制 过高浓度－杀死 敏感程度: 最适浓度： 茎＞芽＞根 1.生长素的生理作用的特点：P 50 1、既能促进生长，也能抑制生长； 2、既能促进发芽，也能抑制发芽； 3、既能防止落花落果，也能疏花疏果。 两重性 从细胞水平上看，生长素可以影响细胞的伸长、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。 植物种类:双子叶植物 ＞ 单子叶植物 器官： 营养器官 ＞ 生殖器官; 根 ＞芽 ＞茎 细胞年龄： 幼嫩细胞 ＞ 衰老细胞 1、曲线AB段表示:___ ________________________________________ 2、B点表示的生长素浓度表示____________________ 3、C点表示的生长素浓度对茎生长的效应是_______________ 4、B点所对应的生长素浓度对根和芽的生长效应是__________。 随生长素浓度升高,对茎生长 的促进作用加强。 促进茎生长的最适浓度 。 对生长无影响 抑制生长 问题探讨 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 根 生长素浓度与所起作用的关系 A B C D 茎 B ’’ C ’’ 芽 B ’ C ’ 说明： 1.不同。如图所示，对于根来说，最适浓度大约是10 -10 mol/L；对于芽来说，最适浓度大约是10 -8 mol/L；而对于茎来说，最适浓度大约是10 -4 mol/L。 2.不同的生长素浓度，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。 顶端优势 顶端优势： 植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。 形成原因： 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。 顶端优势 解除顶端优势 生长素的应用 A、1图的现象是： B、2图的现象是： C、3图的现象是： D、三图说明： E、1图中从上而下第三侧芽生长较第一、第二侧芽好 可以说明： F、许多树木形成宝塔形树冠原因是： 观察右图，回答下列问题： 顶端优势 顶端优势被解除 顶端优势 顶端优势与生长素有关，顶芽产生的生长素在侧芽积累，使侧芽的生长受到抑制 这是生长素极性运输的结果，顶芽产生的生长素在侧芽积累，越靠近顶芽的侧芽的生长素积累越多，侧芽受抑制，所以远离顶端的侧芽生长较好。 顶端产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽，侧芽对生长素较敏感，使侧芽的生长受到抑制。 茎的背地性和根的向地性生长 2 1 3 4 对比1与2, 3与4的浓度: 2>1 4>3 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？ 不同器官对生长素浓度敏感度不同 . . . . 对根生长起抑制作用 对茎生长起促进作用 浓度高 浓度高 . . . . 1 、若某幼苗已表示出向光性，测得其向光面的生长素浓度为上图中 m ，则其背光面生长素浓度范围为＿＿＿＿ 2 、若水平放置的幼苗表现根的向地性，茎的背地性，测得茎的近地侧浓度为 2m ，则茎的远地侧浓度＿＿＿＿ (m,2m) 小于m A B C D m 2m p q 浓度 0 促进生长 抑制生长 3、除草剂灭草的原理是使杂草的生长素浓度处于＿＿＿＿ 大于 q 生长素的应用（无子蕃茄） 用一定浓度的生长素刺激 未授粉 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 培育无子果实(无子番茄、黄瓜、辣椒等) 原理: 胚珠 种子 产生生长素 果实 方法: 　　花蕾期去雄，套袋，雌蕊柱头上 涂抹一定浓度的生长素 . 子房 生长素类似物的应用（促进生根） 生长素的应用（促进扦插枝条生根） A、B、C、D表示扦插的四枝同种植物的芽的情况，请问：谁最先长出根？为什么 ？ A C D B P 51 探究:促进扦插生根的最适浓度 如何设计实验?要设置哪些浓度? 如何才能得出 准确 的最适浓度? 设计表格记录结果,转换成图 α- 萘乙酸（ NAA ）、 2,4-D 、生根粉 NAA 是具有生长素类活性的萘类植物生长调节剂，广泛用于组织培养体系，可以诱发不定根形成，提高树木扦插成活率，提高座果率，防止采前落果。它具有与IAA不同的环状结构，但其侧链与IAA相同，比IAA稳定，因此常代替IAA使用。 2,4-D 的化学名称是2,4-二氯苯氧乙酸，它是一种除草剂，现在广泛应用于无菌培养体系，用于诱导细胞增殖。2,4-D除了作为除草剂之外，它最显著的用途是引起脱分化和未组织化的细胞生长，另外，它还具有使幼苗矮化粗壮的功能。但2,4-D能够引起染色体变异，使用时必须格外小心。 生根粉 是一类可以用来促进插条生根的复合型植物生长调节剂。可溶解于酒精或水，一般以生长素类物质为其主要有效成分，如ABT生根粉（商品名称艾比蒂生根粉）就含有萘乙酸和吲哚乙酸等。它的主要作用是：能提供插条生根所需的生长促进物质，能促进插条内源激素的合成，能促进一个根原基分化形成多个根尖，以诱导插条不定根的形态建成。 知识结构 生长素的生理作用 （两重性） 低浓度起 促进 作用 植物的生长 植物生根 保蕾保铃 果实发育 应用： 高浓度起 抑制 作用 顶端优势，解除顶端优势； 茎的的背地性和根的向地性生长； 无子番茄； 促进扦插枝条生根； 其它植物激素 名称 主要功能 存在部位 生长素 促进细胞的伸长；影响根的生长、分化和分支以及果实的发育。 顶芽和根尖的分生组织，幼叶，胚。 细胞分裂素 影响根的生长和分化，促进细胞分裂和生长，促进萌发，延缓衰老。 在根、胚或果实中合成，由根向其他器官运输。 赤霉素 促进种子萌发，芽的发育、茎的伸长和叶的生长，促进开发和果实发育，影响根的生长和分化。 顶芽的分生组织，幼叶，胚。 脱落酸 抑制生长，使气孔在失水时关闭，维持休眠。 叶、茎、根和未成熟果实。 乙烯 促进果实成熟，抵消生长素的某些作用，促进或抑制根、叶和花的生长和发育，因物种而异。 成熟中的果实、茎的节和失水的叶子。 植物激素 主要合成部位 分布 生理作用 生长素 具分生能力的组织，主要是的幼嫩的芽、叶和种子 生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、幼叶、胚 促进细胞的伸长；影响根茎的生长、分化和分支以及果实的发育。 赤霉素 生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖 较多存在于植株生长旺盛的部位，如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子 调节细胞的伸长，从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长，抑制成熟和衰老等 细胞分裂素 根、生长中的种子和果实 主要分布于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实 促进细胞分裂，诱导芽的分化，促进侧芽生长，抑制不定根和侧根形成，延缓叶片的衰老等 乙烯 成熟中的果实、衰老中的组织、茎节 各器官都存在 促进细胞扩大，促进果实成熟，促进器官脱落等 脱落酸 根冠、老叶、茎 各器官、组织中都有，将要脱落或休眠的器官和组织中较多，逆境下会增多 促进叶、花、果的脱落，促进果实成熟，抑制种子发芽、抑制植株生长等 几种植物激素的合成、分布和生理作用 课后习题 基础题 1. 扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这主要是因为芽和幼叶能： A. 迅速生长； B. 进行光合作用； C. 产生生长素； D. 储存较多的有机物。 答 [ ] 2. 在农业生产上， 2 ， 4-D 可用于麦田除草，其原理是： A. 高浓度时促进杂草衰老； B. 高浓度时抑制杂草生长； C. 低浓度时促进杂草衰老； D. 高浓度时促进小麦生长。 答 [ ] C B P 52 拓展题 1. 由于重力作用，生长素在下部的浓度高。对于植株的茎来说，这个浓度的生长素能促进生长，因而下面的生长较快，植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素浓度，对于植株的根来说，却会抑制生长，因而，根部下面的生长比上面的慢，根就向下弯曲生长。 如果是在太空中的空间站中生长，植株就不会出现这样的情况，而是横向生长。 2. 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，黄泥中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。 反馈练习 1 、植物表现出顶端优势的现象，主要原因是（ ） A ．顶芽里的生长素浓度过高 B ．顶芽里的营养物质积累过多 C ．顶芽产生的生长素大量积累在侧芽 D ．侧芽里的生长素浓度不够 2 、顶端优势的现象表示植物生长素在植物体内的运输方式是（ ）　　　　　　　 A ．自由扩散　　 B ．协助扩散 C ．主动运输　 D ．渗透作用 3 、番茄细胞染色体数为 24 ，用生长素处理番茄花蕾所得到的无籽番茄，其果肉细胞的染色体数为 （ ） Ａ、１２　　Ｂ、２４　　Ｃ、３６　　Ｄ、４８ C C B 4.农业上用生长素类似物2,4-D进行麦田除草，其原理是（ ） A、高浓度促进小麦生长 B、高浓度抑制杂草生长 C、低浓度抑制杂草生长 D、高浓度促进杂草衰老 B 5.在农业生产上，通过移植能促进植物侧根的生长，这是因为移植过程中能 ( ) A、促进侧根生长素的产生 B、抑制侧根生长素的产生 C、破坏了根的顶端优势 D、生长素可促进扦插枝条长根 c 6 ．下列关于生长素和生长激素叙述正确的是（　　） A．化学本质相同 B．均由专门腺体产生 C．均能影响生物体的代谢、生长、发育和生殖等 D．含量少，作用大 D 7 ．发育着的苹果，如被虫蛀后不再生长的主要原因是虫蛀食了幼果的（　 ） A．幼嫩种子 B．幼果的果肉 C．果皮 D．受精卵 A 8.在黄瓜植株上，有的雌花结出果实，有的雌花上的“小黄瓜”不能发育。请分析回答 （1）“小黄瓜”属于雌蕊的_____________部分。 （2）用何种方法可使此“小黄瓜”发育长大？ ___________________________________ 这样长大的黄瓜与自然长成的有何不同? ___________________________________ （3）以上现象可以说明，子房的发育不一定需要__________ 子房 喷洒一定浓度的生长素 没有种子 种子