PAGE15-第2節生長素的生理作用必備學問·自主學習一、生長素的生理作用1.生長素的作用方式：不干脆參加細胞代謝，而是給細胞傳達一種調整代謝的信息。2.生長素作用的特點及其表現：(1)特點：兩重性，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長。3.頂端優勢的概念與緣由：(1)概念：頂芽優先生長，側芽生長受抑制的現象。(2)緣由：(3)解除方法：去除頂端。4.生長素類似物的概念與應用：(1)概念：具有與生長素相像生理效應的人工合成的化學物質，如α-萘乙酸(NAA)、2，4-D等。(2)應用：①防止果實和葉片的脫落：如常用肯定濃度的生長素類似物溶液噴灑棉株，以達到保蕾保鈴的效果。②獲得無子果實。③促使扦插枝條生根。5.判一判：依據所學學問，推斷下列說法的對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)生長素的作用具有兩重性，低濃度促進生長，高濃度抑制生長，不同濃度的生長素，其促進生長的效果不相同。 (×)提示：如圖中的B、C兩點，在最相宜濃度兩側可以出現生長素濃度不同但促進生長的效果相同的狀況。(2)頂芽生長占優勢時側芽生長素的合成受到抑制。 (×)提示：頂端優勢是由于頂芽產生的生長素運輸到側芽部位，使側芽部位生長素濃度過高，從而抑制側芽的生長，不是側芽生長素的合成受到抑制。(3)生長素對果實的發育與成熟具有重要作用，所以可以通過噴灑肯定濃度的生長素類似物溶液來防止落花落果。 (×)提示：生長素促進果實的發育，無促進果實成熟的作用。(4)根的向地生長和莖的背地生長都能體現生長素的兩重性。 (×)提示：莖處的生長素濃度越高，促進作用越明顯，莖的背地性生長只體現生長素的促進作用。(5)在太空失重狀態下，植物激素不能進行極性運輸，根失去了向地生長的特性。 (×)提示：極性運輸與重力無關。應用生長素獲得無子果實，無子這一性狀是否可以遺傳？為什么？提示：不行以。生長素不會變更果實遺傳物質的組成。二、探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度1.試驗原理：相宜濃度的生長素能促進扦插枝條生根。用不同濃度的生長素(生長素類似物)溶液處理，扦插枝條生根狀況一般不同。2.常用方法：(1)浸泡法：要求生長素類似物溶液的濃度較低。(2)沾蘸法：省時，要求生長素類似物溶液濃度較高。3.試驗步驟：(1)預試驗目的：①為進一步的試驗摸索條件；②檢驗試驗設計的科學性和可行性，以免由于設計不周，盲目開展試驗而造成人力、物力和財力的奢侈。(2)在試驗過程中，可能會出現不同濃度的生長素類似物對促進生根的效果相同的狀況，那么最適濃度應當在這兩個濃度之間。在培育豆芽時，用什么濃度范圍的生長素處理豆芽，才能得到根短、芽肥的豆芽？提示：選取的生長素的濃度剛好是在促進芽的生長，但抑制根的生長的濃度范圍內。關鍵實力·合作學習學問點一生長素的發覺過程

1.生長素作用的影響因素：(1)不同濃度生長素對植物生長影響的曲線分析：ac段——隨著生長素濃度上升，對生長的促進作用漸漸增加。c點——促進生長的最適濃度，促進效果最好。ce段(不含e點)——隨著生長素濃度上升，對生長的促進作用漸漸減弱。e點——既不促進生長也不抑制生長。b、d兩點——生長素濃度雖然不同，但促進效果相同。ef段——隨著生長素濃度上升，對生長的抑制作用漸漸增加。(2)不同器官對生長素的敏感程度曲線分析：①對于各種器官，生長素的功能均具有兩重性，即在肯定濃度范圍內促進植物器官生長，濃度過高則抑制植物器官生長。②同一濃度的生長素作用于不同器官，引起的生理功效不同，這是因為不同的器官對生長素的敏感性不同(敏感性大小：根>芽>莖)。(3)不同植物對生長素的敏感程度曲線分析：雙子葉植物較單子葉植物敏感，可用較高濃度的生長素類似物殺死單子葉作物地里的雙子葉雜草。(4)細胞成熟程度不同的影響：幼嫩細胞對生長素較為敏感，成熟細胞不敏感。2.生長素生理作用兩重性的實例：(1)頂端優勢：①產生緣由：頂芽A產生的生長素向下運輸，使側芽B、C、D的生長受抑制。A處產生的生長素向下運輸(極性運輸)，在B、C、D處積累(B處積累最多)，B、C、D處生長素濃度過高抑制了側芽的發育，而A處生長素濃度較低，促進頂芽的生長。②試驗驗證：取生長狀況相同的某植物，隨機均分為3組(A、B、C)。A組：不做任何處理→頂芽優先生長，側芽生長受抑制B組：去掉頂芽→側芽生長快，成為側枝C組：去掉頂芽→切口處放含生長素的羊毛脂→側芽生長受抑制結論：頂芽產生的生長素使側芽生長受抑制。③在生產上的應用：園藝果枝的修剪、棉花的摘心等。(2)根的向地性和莖的背地性：①生長素的運輸(相同)：a.影響因素：重力。b.運輸方向：由遠地端移向近地端，即A→B，C→D。c.濃度：B>A，D>C。②生理作用(不同)：a.根：對生長素較為敏感，D處濃度過高對根的生長起抑制作用，而C處的濃度有利于根的生長，充分體現了生長素作用的兩重性。b.莖：對生長素相對不敏感，B處生長素濃度大于A處生長素濃度，所以B側生長快于A側，不能體現生長素作用的兩重性。特殊提示：關于生長素作用曲線的兩點警示①“高濃度”生長素是指分別大于a、b、c點對應的濃度，“低濃度”是指分別小于a、b、c點對應的濃度。②不要將Aa、Bb、Cc段理解為抑制生長，此階段仍體現生長素的促進作用，只是促進作用漸漸降低。——拓展探究生長素濃度超過促進生長的最適濃度，是否肯定會抑制植物的生長？為什么？(科學思維)提示：不肯定。可能只是促進生長的作用減弱，達到肯定濃度，才會抑制植物的生長。(2024·大同高二檢測)生長素對植物生長的調整作用具有兩重性。如圖所示，P點表示對植物生長既不促進也不抑制的生長素濃度。該圖可表示 ()A.水平放置后根近地側生長素濃度的變更B.水平放置后莖遠地側生長素濃度的變更C.胚芽鞘尖端向光側生長素濃度的變更D.去掉頂芽后側芽生長素濃度的變更【解題思維】(1)提取圖中信息：生長素濃度下降，起初抑制生長，后面促進生長。(2)聯系關鍵學問：頂端優勢解除后，側芽生長素濃度如何變更。【解析】選D。由于重力的影響，水平放置的根的近地側生長素濃度漸漸上升，A錯誤。莖的遠地側、近地側都處于促進生長的濃度范圍，即都在P點以下，B錯誤。向光側照光前后，生長素濃度都處于促進生長的范圍，即P點以下，C錯誤。當去掉頂芽后，側芽生長素濃度下降，抑制作用減弱，生長素濃度降低到肯定水平后，促進側芽生長，D正確。【審答誤區】(1)本題易錯選B項，只是考慮遠地側生長素濃度下降，而未考慮水平放置前后，生長素濃度都處于P點以下。(2)本題也易錯選C項，緣由與B項類似。【方法規律】“兩看法”推斷是否體現生長素作用的兩重性一看標準：是否存在生長素濃度為0時的數據，這是推斷兩重性的前提。二看比較：與生長素濃度為0時比較，是否存在低濃度促進、高濃度抑制的現象。【類題精練】如圖為去頂芽對擬南芥主根生長影響的試驗結果，分析正確的是 ()A.去頂芽能促進主根生長B.去頂芽植株不能合成生長素C.生長素由頂芽向下進行非極性運輸D.外源生長素能替代頂芽促進主根生長【解析】選D。由圖示知，去頂芽植株和正常植株相比，主根長度短，說明頂芽能促進主根生長；去頂芽植株+外源生長素與正常植株相比，主根長度大致相同，說明外源生長素能替代頂芽促進主根生長；去頂芽植株的主根還能生長，說明去頂芽植株仍能合成少量生長素；生長素由頂芽向下運輸屬于極性運輸。【補償訓練】(2024·長春高二檢測)如圖表示生長素濃度對某植物幼莖生長的影響。該植物幼莖表現出明顯的向光性，且向光側的生長素濃度為f。據圖推想該植物幼莖背光側的生長素濃度范圍是 ()A.大于0小于g B.大于f小于2fC.大于g小于h D.大于2f小于h【解析】選B。依據題意可知，植物幼莖向光側的生長素濃度為f，生長素在莖尖發生橫向運輸，背光側生長素濃度高于向光側，莖對生長素不敏感，背光側促進作用高于向光側，所以生長快，故背光側生長素濃度介于f與2f之間，B正確。學問點二探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度

1.扦插枝條的選擇與處理：(1)扦插枝條的選擇：以1年生枝條為最好(形成層細胞分裂實力強、發育快、易成活)，插條部位以枝條中部剪取的插條為最好，基部較差。(2)扦插枝條的處理：①枝條的形態學上端為平面，下端要削成斜面，這樣在扦插后可以增大吸水面積，促進成活。②每一枝條留3～4個芽，所選枝條的芽數盡量一樣多。③剪掉葉片，防止蒸騰作用散失水分。2.試驗變量分析：(1)本試驗的自變量是生長素類似物的濃度，因變量是插條生根狀況，檢測指標是枝條上根的數目。(2)無關變量：處理溶劑劑量、溫度、光照等。無關變量在試驗中的處理要采納等量性的原則，如選用相同的植物材料等。3.為了保證明驗設計的嚴謹性，還須要設置重復試驗和肯定的比照試驗：(1)平行重復試驗：每組枝條數應為多個，統計數據取每組枝條生根數或生根長度的平均值。(2)比照試驗：預試驗時須要設置清水的空白比照，在預試驗的基礎上再次試驗時可不設置空白比照。4.試驗結果處理與異樣緣由分析：(1)對試驗結果進行處理時，要依據試驗數據，以生長素類似物的濃度為橫坐標，根的數目為縱坐標，繪制曲線圖，確定最適濃度范圍。(2)可能出現的問題及緣由分析：①不能生根。主要緣由有以下幾種：一是枝條所帶葉片較多，蒸騰作用過強，失水太多；二是配制的養分液缺乏養分元素或缺氧；三是沒有分清形態學上端、形態學下端，枝條放倒了。②生根過少。主要緣由可能是組別少，濃度梯度大。因此配制生長素類似物溶液時，濃度梯度要小，組別要多。③都能生出不定根：促進扦插枝條生根是指刺激枝條的下端生出不定根，而不是刺激根生長。不同的枝條可能生出的不定根的數目多少不一樣，如枝條上芽多，則產生的生長素就多，就簡單促使不定根的萌發。——拓展探究(1)探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度試驗中，設立預試驗的目的是什么？提示：為進一步的試驗摸索條件；檢驗試驗設計的科學性和可行性；削減盲目性和人力、物力、財力的奢侈。(2)在植物進行扦插時，為什么保留芽和幼葉的枝條比較簡單生根？提示：芽和幼葉在生長時能產生生長素，而生長素能促進扦插枝條生根。(3)在試驗中，若兩種濃度的生長素類似物促進插條生根效果基本相同，請分析緣由。如何進一步確定最適濃度？提示：由生長素作用曲線可知，存在作用效果相同的兩種生長素濃度。最適濃度應在兩種溶液濃度之間，即在兩種濃度之間再配制一系列濃度梯度的溶液進行試驗。(2024·江蘇高考)如圖為一種植物扦插枝條經不同濃度IAA浸泡30min后的生根結果(新生根粗細相近)，比照組為不加IAA的清水。下列敘述正確的是()A.比照組生根數量少是因為枝條中沒有IAAB.四組試驗中，300mg/LIAA誘導莖細胞分化出根原基最有效C.100與300mg/LIAA處理獲得的根生物量相近D.本試驗結果體現了IAA對根生長作用的兩重性【解題思維】(1)提取圖中信息：①平均生根數在IAA濃度為300mg·L-1時最多。②平均根長在IAA濃度為100mg·L-1和300mg·L-1時相等。(2)回憶關鍵學問：兩重性是與比照組(清水組)相比較而得出的。【解析】選B。由于扦插枝條本身帶有芽，所以比照組枝條自身也會產生IAA，A項錯誤；生長素浸泡的作用是誘導莖細胞分化出根原基，四組試驗中，濃度為300mg/LIAA誘導分化生根數最多，且平均根長較長，所以其誘導效果最好，B項正確；100與300mg/LIAA處理獲得的根的長度相近，而不是生物量相近，推斷根的生物量應從生根數和生根長度兩方面考慮，C項錯誤；試驗組的三組試驗中，沒有效果比比照組差的，所以試驗數據未能體現生長素作用的兩重性，D項錯誤。【審答誤區】(1)概念模糊：對生根量與生根數分不清而誤選C。(2)對兩重性相識模糊：以為只要“下降”就體現兩重性而誤選D。【母題追問】(1)若進一步探究促進插條生根的最適濃度，應在上題中哪一范圍內進行進一步的試驗？若濃度差為100mg/L，進一步的試驗須要設計幾組試驗？提示：100mg/L～500mg/L。5組。(2)上題中每組試驗均有若干插條，試驗結果應取每組插條生根數的平均值，這樣處理的目的是什么？提示：避開偶然因素對試驗結果的干擾。【類題精練】(2024·天津高二檢測)科研小組做了某一探究試驗，結果記錄如表，有關表述正確的是 ()編號12345678910處理溶液清水其溶液濃度梯度依次增加幼苗平均株高/cm8.18.58.78.85.19.110.09.18.68.2A.該試驗的課題是探究不同種類的激素對某植物幼苗生長的影響B.試驗結果說明該溶液對植物幼苗生長具有兩重性C.第5組試驗數據有問題，可以不予關注D.假如接著增大該溶液濃度，幼苗平均高度可能低于8.1cm【解析】選D。該試驗的自變量是某溶液的濃度，所以試驗的課題可以是探究某種激素的不同濃度對某植物幼苗生長的影響，A錯誤。兩重性是指低濃度促進，高濃度抑制，與比照組相比，除第5組數據小于比照組，其他組試驗數據均大于比照組，依據溶液的濃度依次增加，而5組之后的數據均大于比照組，可知第5組試驗數據有問題，但不能不關注，須要分析緣由，故試驗結果不能說明該溶液對植物幼苗生長具有兩重性，B、C錯誤。假如接著增大該溶液濃度，假如該溶液對植物幼苗生長具有兩重性，則幼苗平均高度可能低于8.1cm，D正確。【補償訓練】某愛好小組探究2，4-D對插條生根的作用，試驗結果如表所示。組別123452，4-D溶液濃度0a1a2a3a4根的平均數目/條1.86.47.87.81.3注：a1、a2、a3、a4依次增大。下列敘述與該試驗不相符的是 ()A.a4濃度的2，4-D抑制生根B.組別1在試驗中起比照作用C.促進生根的最適濃度在a1與a2之間D.2，4-D既能促進生根也能抑制生根【解析】選C。2，4-D是起“促進作用”還是“抑制作用”，應與空白比照組對比，而不是試驗組之間對比。由表格數據可知，組別1為空白比照組，其他組別是試驗組，其中a1、a2、a3濃度的2，4-D均促進生根，a4濃度的2，4-D抑制生根，促進生根的最適濃度在a2與a3之間。核心素養·情境探究【試驗情境】植物激素是一類對植物生長發育有顯著影響的微量有機物。甲圖所示為同種植物不同器官對生長素(IAA)的反應，乙圖所示為某愛好小組探究“生長素類似物(NAA)促進扦插枝條生根的最適濃度”所進行的預試驗結果。請據圖回答。探究：(1)從圖中可以看出，促進該植物根生長的最相宜濃度是多少？(科學思維)提示：由圖甲可知，根生長最快的點對應的濃度是最適濃度10-10mol·L-1。(2)B點所對應的生長素濃度對莖的生長效應是怎樣的？由此可見，同一濃度的生長素對不同器官的作用不同，根、芽、莖對生長素的反應敏感程度最大的是哪個器官？(科學探究)提示：由圖甲可知，B點對應的生長素濃度對莖生長的效應是既不促進也不抑制。生長素敏感程度最大的是根。(3)如乙圖所示，正式試驗應在哪個濃度范圍內設計更小的濃度梯度，以進一步確定最適濃度？(科學探究)提示：由圖乙可知，當生長素濃度處于4μL·L-1對扦插枝條生根的促進效果最好。正式試驗時，應在生長素濃度介于2～6μL·L-1范圍之間設計更小的濃度梯度，進一步確定最適濃度。【試驗情境】生長素的化學本質是吲哚乙酸(IAA)，在植物體內含量微小，但調整作用顯著。圖中的甲和乙表示某課題探討小組探究“IAA對某種植物主根長度及側根數的影響”的試驗結果。據圖分析回答問題。探究：(1)分析圖甲，施用IAA對主根的伸長生長具有什么作用？(科學思維)提示：抑制作用。根對生長素最為敏感，施用IAA對主根的伸長生長具有抑制作用。(2)生產實踐中，用肯定濃度的生長素溶液浸泡扦插枝條的下端，目的是促進插條生根，利于插條成活，對于本課題探討的植物，應當選用的IAA濃度為多少？(科學探究)提示：10-5mol·L-1。圖乙，施用IAA對誘導側根的作用表現為低濃度促進、高濃度抑制(濃度在0～10-5mol·L-1范圍內，對側根起的促進作用漸漸加強；濃度大于10-5時對側根促進作用漸漸減弱)。故促進插條生根，對于本課題探討的植物，應當選用的IAA濃度為10-5mol·L-1。(3)分析甲、乙兩試驗結果可知，若不施用IAA，在幼苗移栽的過程中采納什么樣的措施也能促進側根數量的增加？(科學探究)提示：切斷主根。植物的主根也具有頂端優勢現象，切斷主根尖端可以去除頂端優勢，促進側根生長與數量的增加，提高幼苗移栽的成活率。課堂檢測·素養達標1.“物極必反”是我國古人提出的樸實的辯證法觀點。生長素的作用特點就體現了這一觀點。關于生長素的生理作用，下列說法正確的是_______。

①生長素為細胞代謝供應能量②生長素可用于防止落花落果，不能用于疏花疏果③不同濃度的生長素對莖的生長影響不肯定不同④探究促進插枝生根最適的生長素類似物濃度，若生長素類似物濃度較高，可采納浸泡法處理插條⑤生長素可促進果實發育，但不能用于解決向日葵花期遇雨影響授粉的問題⑥雙子葉植物對生長素較為敏感【解析】選③⑤⑥。生長素的作用是調整生命活動，不能為細胞代謝供應能量，①錯誤；生長素可用于防止落花落果，也可用于疏花疏果，②錯誤；不同濃度的生長素對莖的生長影響可能相同，③正確；探究促進插枝生根最適的生長素類似物濃度，若生長素類似物濃度較高，應采納沾蘸法處理插條，④錯誤；種植向日葵的目的是收獲種子，生長素可促進果實發育，但不能用于解決向日葵花期遇雨影響授粉的問題，⑤正確；雙子葉植物對生長素較為敏感，⑥正確。2.(2024·寧波高二檢測)一般狀況下，生長素在濃度較低時促進植物生長，在濃度過高時抑制植物生長，這說明生長素對植物生長的調整具有 ()A.特異性B.多樣性C.兩重性D.隨機性【解析】選C。生長素在濃度較低時促進植物生長，在濃度過高時會抑制植物生長，這體現了生長素對植物生長的調整具有兩重性，C正確。3.下列關于“探討生長素類似物NAA促進月季插條生根的最適濃度”試驗的敘述，錯誤的是 ()A.可通過預試驗縮小NAA濃度的探究范圍B.用浸泡法處理插條時，各組處理時間應相同C.試驗用月季插條應盡量多帶一些幼葉或幼芽D.統計各組生根數量應取該組生根數量的平均值【解析】選C。該試驗可通過預試驗縮小NAA濃度的探究范圍，為正式試驗做打算，A正確。浸泡法處理插條時，各組處理時間應當一樣，即保持無關變量相同且相宜，B正確。試驗用月季插條應盡量少帶一些幼葉或幼芽，假如幼芽過多生長素濃度會較高，再用生長素類似物處理可能會抑制生根，C錯誤。為了使試驗結果更加精確，防止偶然性，每組均用該組生根數量的平均值作為統計結果，D正確。4.去雄后，給未受粉番茄雌蕊的柱頭上噴灑相宜濃度的生長素類似物，子房將()A.停止生長和發育 B.發育成種子C.發育成有子果實 D.發育成無子果實【解析】選D。給未受粉番茄雌蕊的柱頭上噴灑相宜濃度的生長素類似物，由于生長素可以促進子房發育成果實，并且該植物未能受粉，不能產生種子，所以子房將發育成無子果實。5.如圖表示不同濃度生長素對芽生長的影響。當植物表現出頂端優勢時，頂芽和最靠近頂芽的側芽所含生長素的濃度依次為 ()A.a和b B.b和a C.b和c D.c和b【解析】選C。當表現出頂端優勢時，頂芽優先生長，側芽生長受抑制，因此頂芽處于促進生長的b濃度(低濃度)，而側芽處于受抑制的c濃度(高濃度)。6.下列關于植物生長素及其類似物的敘述，錯誤的是 ()A.用肯定濃度的IBA溶液浸泡葡萄插條基部可誘導生根B.棉花表現出的頂端優勢與頂芽產生的生長素的極性運輸有關C.在番茄花期噴灑肯定濃度的2，4-D可防止落花落果D.同一植株的幼芽對生長素的反應敏感程度高于幼根【解析】選D。生長素及其類似物能促進扦插的枝條生根，因此用肯定濃度的IBA溶液浸泡葡萄插條基部可誘導生根，A項正確；植物的頂端優勢是指植物頂芽產生的生長素向下運輸到側芽的部位積累，使頂