（八上）3.1 植物生命活动的调节（第2课时）（导学案）【教师版】

skybamboo · 发表于昨天 09:44

3.1 植物生命活动的调节（第2课时）（导学案）
【学习目标】
1. 了解常见的植物激素及功能；
2. 了解植物向光生长的原因及生长素对植物生长的影响。
【学习重点】植物产生向光性的原因
【学习难点】生长素的作用和应用
【自主学习】（此模块是回顾与预习）
1.植物激素是指一些在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。
2.植物激素作用

植物激素	作用
生长素	①加快细胞生长速率，促进植物生长②促进扦插的枝条生根③促进果实发育④防止落花落果
赤霉素	①促进细胞伸长②促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素	促进细胞分裂
脱落酸	①抑制细胞分裂②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯	促进果实成熟

3.植物向光弯曲生长的原因（向光性）：当光照射到植物茎尖端的某一侧时，生长素就移向背光的一侧，使背光一侧的茎比受光一侧的茎生长得快。茎就会向生长慢的一侧弯曲，即向光源的一侧弯曲。
【课堂探究】
一、植物激素的概念
植物激素是指一些在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。
你知道哪些植物激素？
常见的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。这些植物激素在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长发育与分化。其中生长素是重要的植物激素之一。
接下来我们首先来研究一下生长素。
二、生长素
1. 生长素的发现过程
（1）达尔文向光性实验（1880年）
植物的向光性现象早在1880年英国科学家达尔文就发现了，并且还首先研究了光照对植物胚芽生长的影响。实验操作及现象如图所示：

实验结论：达尔文通过实验证明了植物具有向光性，‌并且这种向光性与胚芽鞘尖端有关。‌他的实验揭示了单侧光照射下，‌胚芽鞘尖端（胚芽鞘尖端是感光部位）产生的某种影响能够传递到下部，‌导致胚芽鞘背光一侧比向光一侧生长更快，‌从而产生向光弯曲的现象。
（2）温特实验（1928年）
实验组

①处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。
②现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。
对照组

①处理：把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。
②现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。
(3)结论：胚芽鞘尖端能产生某种化学物质，会造成胚芽鞘弯曲生长，后来这种化学物质被命名为生长素。
后来科学家经分析发现它的成分是：吲哚乙酸，这种物质有促进植物生长的作用，科学家就将它命名为生长素。1934年荷兰科学家“郭葛”分离出生长素。
2. 生长素分布、产生部位及作用
（1）生长素的分布及产生部位
生长素是第一个被发现的植物激素，其化学本质是吲哚乙酸。
生长素在植物体内分布很广，几乎各部位都有，但不是均匀分布的。大多集中在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩种子等，而趋向衰老的组织和器官中则甚少。
生长素主要是在植物的顶端分生组织中合成的，然后被运输到植物体的各个部分。
（2）生长素的作用
生长素顾名思义，它能加快植物细胞生长的速率。另外，生长素还具有促进扦插枝条生根，促进果实的发育，防止落花落果等作用。
那么植物向光生长是否与生长素有关呢？你能分析出植物向光生长的原理吗？
3. 植物向光弯曲生长的原因

当光均匀照射在植物上时，生长素分布均匀，故植物直立生长；

当光照射到植物茎尖端的某一侧时，生长素就移向背光的一侧，使背光一侧的茎比受光一侧的茎生长得快。结果，茎就会向生长慢的一侧弯曲，即向光源的一侧弯曲。
注意：单侧光照射不改变生长素的产生量
思考：生长素的运输有何特点？
极性运输：生长素在植物体内的运输是单方向的，只能从植物体形态学上端向形态学下端运输。
非极性运输：发生在根茎尖等产生生长素的幼嫩部位，需受外界单一方向的刺激时（如单侧光或重力的作用）才能发生横向运输。
4.生长素特点
研究发现生长素具有以下特点：
①具有两重性：低浓度的生长素能促进植物生长，浓度过高则会抑制植物生长。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植物不同部位对生长素的敏感性是不同的，一般：根＞芽＞茎。
根据生长素特点，你能解释为什么根向地生长，茎背地生长的原理吗？
5.向地性和负向地性的原理

由于重力的影响，‌导致近地侧生长素分布多，‌背地侧分布少。如图中幼苗，生长素浓度A＞C，B＞D，‌由于对生长素的敏感性：根＞茎，故近地侧生长素浓度对根来说过高，抑制近地侧根的生长，生长速度A＞C，故根向地生长；而近地侧生长素浓度对茎来说能促进其生长，故生长速度D＞B，故茎背地生长。
6. 生长素两重性的应用
在棉花或叶菜类的栽培过程中常常需要去掉植物的顶芽，即打顶，这是什么原因呢？我们知道生长素在顶芽产生并逐渐向下运输，距离顶芽越近，生长素浓度越大，会抑制侧芽的生长，这种植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象称为顶端优势。为了使植物枝繁叶茂，我们需要打顶使侧芽的生长素量减少，以促进侧芽发育成枝条生，以增加分枝，提高产量。

除草剂
用人工合成的方法制成的一些具有植物激素活性的化学物质叫做植物生长调节剂，如人工合成的生长素类似物。这些人工合成的植物生长调节剂，在微量的情况下，具有刺激植物生长的作用。但量稍高时，就会严重地破坏植物的生命活动，甚至导致植物死亡。因此，有些植物生长调节剂被当做除草剂使用，广泛地应用于农业生产中。
常用的除草剂可分为两类：一类是非选择性除草剂，能够把所有的植物都杀死。例如，草甘膦是一种非选择性除草剂，对多年生杂草非常有效，广泛用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。另一类是选择性除草剂。例如，化学物质2,4—D是最早应用的一种选择性除草剂，它在质量浓度为10毫克/升时，可以促进植物生长，具有生长素的生理作用；但如果把浓度升高到质量浓度500~1000毫克/升，就可使双子叶植物叶片卷缩，茎部肿胀，叶片逐渐发黄，最后死亡。

三、其他植物激素
除了生长素，还有其他的植物激素，如赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。那么它们都有哪些作用呢？
赤霉素
合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽；主要作用是促进细胞伸长促进种子萌发和果实发育；赤霉素可用于促进矮生性植物茎秆伸长解除种子和其他部位的休眠，提早播种。

细胞分裂素
合成部位主要是根尖；主要作用是促进细胞分裂；蔬菜贮藏中常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮藏时间。

脱落酸
合成部位主要是根冠、萎蔫的叶片等；主要作用是抑制植物细胞的分裂，也能抑制种子的萌发，促进叶和果实的衰老和脱落；脱落酸可抑制种子发芽，便于种子贮藏。

乙烯
合成部位主要是植物体的各个部位；主要作用是促进果实成熟；乙烯能促进黄瓜、南瓜的雌花分化，促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟，如我们常用成熟的苹果与未成熟的水果放在一起用于催熟水果。

思考与讨论：要使一串未成熟的香蕉尽快成熟，可以采用什么办法？
将未成熟的香蕉和几个成熟的苹果一起放到塑料袋内密封一段时间即可。
一株植物体内往往有多种植物激素同时存在，因此，植物的生长发育过程不是受一种激素的调节，而是由多种激素相互协调、共同调节的。
激素食品侵入我们生活，市场上一些水果属于非正常生长成熟，而是采用了膨大剂、增红剂和催熟剂等化学激素。常见的果蔬中有猕猴桃、西瓜、草莓、樱桃、西红柿等，是用膨大剂使果蔬的细胞非正常膨大，形状变得非正常膨大、奇特。“看起来像鲜花，吃起来如木渣”，口味较淡，口感不好。有的水果在接近成熟期时提前采摘，上市销售前已用大量的乙烯催熟，由于目前对添加乙烯浓度也没有一个标准，所以对其使用也没有进行限量，但可以确定的是过量摄入乙烯是会致癌的，对人体有害，所以科学是把双刃剑。

【自我测评】
典例1 植物幼苗的向光生长是由于生长素分布不均引起的下列有关如图所示幼苗的叙述，正确的是（）

A.向光一侧生长素分布多，细胞生长慢
B.向光一侧生长素分布多，细胞生长快
C.背光一侧生长素分布多，细胞生长慢
D.背光一侧生长素分布多，细胞生长快
【答案】D
【解析】植物的茎在单侧光照射下，引起生长素的横向运输，使背光一侧生长素分布多，细胞生长快，向光的一侧生长素分布少，细胞生长慢，从而表现为向光生长，可见D正确。
故选D。
典例2 如图表示不同生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，下列说法正确的是（）

A.对生长素最敏感的是茎
B.根生长的最适浓度是B点
C.D点对芽和茎的生长都具有促进作用
D.生长素浓度越高，对各器官的促进作用越强
【答案】C
【解析】A.由该曲线图可知：根、芽和茎对生长素的敏感程度大小是：根最敏感，其次是芽，茎最不敏感，错误。
B.图中A、B、C分别对根、芽和茎生长的促进作用最大，其对应的浓度为最适浓度，错误。
CD.D点对应浓度的生长素可促进芽和茎的生长，抑制根的生长，C正确，D错误。
故选C。
典例3 中国科学院的植物生理学家研究了各种果实生长发育等过程中的激素变化，如图所示，下列相关的描述中合理的是（）

A.在果实生长发育过程中，多种植物激素共同协调起作用
B.在果实生长发育的不同时期，生长素都起主导作用
C.在果实成熟时，果实中含量升高的激素只有乙烯
D.在果实的细胞伸长期，生长素和细胞分裂素的浓度较高
【答案】A
【解析】A.在果实生长发育的不同时期，是不同的激素共同调节的作用，如生长激素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸乙烯，A正确。
B.在果实生长发育的不同时期，是不同的激素共同调节的作用，如生长激素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸乙烯，并不是只有生长激素，B错误。
C.从上图可知，在果实成熟时，果实中含量升高的激素有乙烯和脱落酸，C错误。
D.从上图可知，在果实的细胞伸长期，生长素的浓度相对较高，而细胞分裂素的浓度很低，D错误。
故选A。
典例4 “春色满园关不住，一枝红杏出墙来”。如图所示，甲乙丙丁分别为四组探究植物向光性的实验：每组实验的原材料均为1支长势健康、高度大小相同的小麦植物的胚芽鞘；各组胚芽鞘的处理方式如下表；其他实验条件均相同。请回答下列问题：

四支小麦胚芽鞘的处理方式
甲：不做任何处理	乙：去掉胚芽鞘尖端	丙：胚芽鞘尖端罩上锡箔纸	丁：胚芽鞘尖端下面部分量上锡箔纸

（1）通过对比甲、乙两组实验，可得出结论：植物分泌生长素的部位在胚芽鞘的。
（2）通过对比甲、丙两组实验，可得出结论：单侧光下植物胚芽鞘尖端才能表现出。
（3）通过对比两组实验，可得出结论：感光部位在胚芽鞘尖端，不在尖端下面部分。
（4）本实验结论的可靠性和普遍性有待进一步验证，原因是（请举一例)。
【答案】（1）尖端（2）向光性（3）丙、丁（4）每组实验只用了1支小麦胚芽鞘，实验存在偶然性，缺乏可靠性
【解析】（1）生长素在植物幼嫩的芽、叶、发育中的种子中合成，集中分布在生长旺盛的部位；在一定浓度范围内能促进生长。对比甲、乙两组实验，甲组保留胚芽鞘尖端，表现出向光生长，乙组去掉胚芽鞘尖端，没有表现出向光生长；由此可得出结论：植物分泌生长素的部位在胚芽鞘的尖端。
（2）对比甲、丙两组实验，甲组胚芽鞘尖端不做处理，表现出向光生长，丙组胚芽鞘尖端罩上锡箔纸，没有表现出向光生长；由此可得出结论：单侧光下植物胚芽鞘尖端才能表现出向光性。
（3）对比丙、丁两组实验，丙组胚芽鞘尖端端罩上锡箔纸，没有表现出向光生长，丁组胚芽鞘尖端下面罩上锡箔纸，表现出向光生长；由此可得出结论：感光部位在胚芽鞘尖端，不在尖端下面部分。
（4）科学探究中，实验的样本数量要合理，需做重复实验的要进行重复实验，实验数据要进行求平均值等，这要些要求都是为避免实验的偶然性，减少实验误差，让实验结论有说服力。本实验每组实验只用了1支小麦胚芽鞘，实验存在偶然性，缺乏可靠性；再者，实验材料小麦最多只能代表单子叶植物，不能代表所有植物，实验结论缺乏普遍性。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？

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