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2. 重力反应(向重力性)

植物激素调节及其在农业生产中的应用 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 植物体受重力刺激,生长素分布不均,导致器官发生定向弯曲生长的现象。

从哪来 本知识点建立在“3. 胰岛素与胰高血糖素的拮抗作用”之上。虽然二者学科领域不同,但核心逻辑均涉及“信号分子(激素/生长素)在体内分布不均或浓度差异,引发细胞产生差异化生理反应(血糖调节/生长速率差异)”的机制。

为什么 重力本身不直接驱动生长,而是通过改变生长素的横向运输方向起作用。在茎中,重力使生长素向近地侧运输,导致近地侧浓度高于远地侧;由于茎对生长素不敏感,高浓度促进生长,故茎背地生长。在根中,重力同样使生长素向近地侧运输,但根对生长素极敏感,高浓度抑制生长,故根向地生长。本质是生长素浓度差异引发的“促进”与“抑制”效应差异。

讲法
适合:逻辑推理型、喜欢机制分析的学生 采用“信号-响应”模型类比。将重力比作“信号输入”,生长素运输比作“信号传导”,细胞生长比作“效应器反应”。重点推导:为什么同样的“近地侧高浓度”,在茎上是促进(正反馈),在根上是抑制(负反馈)?引导学生画出浓度-生长速率曲线图,对比根和茎的最适浓度区间,从数学逻辑上解释为何结果相反。
讲法
适合:形象思维型、空间感强的学生 使用“斜坡滚球”与“弹簧”类比。想象茎是一根有弹性的弹簧,重力让生长素像水一样流向底部(近地侧),底部“水多”长得快,把茎往上顶;根像是一个精密的传感器,底部“水多”反而让它“刹车”(抑制生长),顶部长得快,把根往下拉。配合实物模型(如弯曲的塑料管)演示生长素流动方向。
讲法
适合:实验探究型、动手能力强学生 设计“暗盒实验”。准备两组去尖端的胚芽鞘,一组在尖端下部放置含生长素的琼脂块(模拟近地侧高浓度),另一组放置低浓度琼脂块。观察弯曲方向。再引入“根尖”模型,重复实验。让学生通过控制变量(浓度高低)和观察结果(弯曲方向),自己总结出“浓度-效应”的非线性关系,从而理解向重力性的底层逻辑。
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练一道
基础题
将一株玉米幼苗水平放置,一段时间后,其茎背地生长,根向地生长。请解释造成这种现象的根本原因。
变式
若用一定浓度的2,4-D(生长素类似物)处理水平放置的玉米幼苗,发现茎向地生长,根仍向地生长。请推测2,4-D对该幼苗茎和根的作用特点。
试试手自己判
检测题
将一株植物幼苗水平放置,在茎的尖端下部插入一片云母片(阻断生长素横向运输),一段时间后,茎的生长情况是? A. 背地生长 B. 向地生长 C. 水平生长 D. 停止生长
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
选C为正确。若选A或B,说明学生未理解云母片阻断横向运输导致生长素分布均匀,两侧生长速率一致,故水平生长。若选D,说明学生混淆了生长素的作用与细胞分裂。
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