选修部分 第五章 实验5.1 探究乙烯利对香蕉的催熟效果&实验5.2 探究植物生长素类似物对扦插枝条生根的作用(无答案)-高中生物学等级考学案（配新教材 第2版）

543 544 CO2 乙烯 乙烯量 (mg/L) 25 20 15 10 5 120 100 80 60 40 20 二氧化碳 释放量 (ul/gh) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 收获日期 （d） 实验 5.1 探究乙烯利对香蕉的催熟效果 一、实验目标 探究乙烯利对香蕉的催熟效果。 二、实验原理 水果成熟过程中，果皮颜色会发生变化，且其中的可溶性糖含量也会逐渐增加，据此，可以判断 水果的成熟度。而果实中的可溶性糖是可溶性固形物（简称 TSS）的主要成分。不同品种香蕉成熟后的 TSS含量范围为 14%～20%。实际操作中，可利用手持折光仪直接测定果蔬的 TSS含量。 果实成熟时，植物体内的乙烯含量会显著升高，进而加速果实成熟。农业生产中为了使果实同步 成熟，常使用乙烯利来催熟水果。有机化合物乙烯利溶于水后能释放乙烯气体，可以促进植物体内乙 烯的产生。乙烯利催熟水果是目前国际通用的方法，已经有上百年的历史。但值得注意的是，不同水 果对乙烯利的敏感度不同，因此，探索乙烯利对各种水果的催熟效果具有重要的应用价值。 三、材料器具 未成熟的青香蕉若干（未受激素处理，无明显病虫害或机械损伤），手持折光仪，40%乙烯利溶液， 蒸馏水，烧杯，玻璃棒，保鲜袋，迷你压汁器，300目或 400目尼龙滤网等。 四、实验步骤 1. 根据颜色和大小，将香蕉相对平均分为三组，每组 7 根，包括对照组（蒸馏水）、处理组 1（适 宜浓度乙烯利）、处理组 2（高浓度乙烯利）。 2. 实验开始前，从三组各抽 2根，通过挤压过滤的方式获得去皮香蕉汁液，用手持折光仪测定香 蕉的起始 TSS含量，取平均值填写在下表中。 3. 依据 40%乙烯利溶液商品的使用说明书，配制新鲜的乙烯利处理液。（注：适宜浓度参照乙烯 利商品说明书配制；高浓度为适当浓度的 2～5倍。） 4. 依据使用说明书的施用方法，用蒸馏水和配制的乙烯利稀释液分别处理三组香蕉。然后， 用 保鲜袋密封保存于室温条件下。 5. 对比香蕉成熟度对照卡，每天定时观察、拍照。当处理组 1 完全变黄时，分别测定各组的 TSS 含量，并将结果记录于下表中。 实验前后香蕉可溶性糖含量记录表 TSS 含量平均值 实验强 试验后 对照自（蒸馏水） 处理组 1（适宜浓度乙烯利） 处理组 2（高浓度乙烯利） 五、结果分析 1. 结合乙烯的主要生理功能，解释本实验现象。 2. 比较两处理组香蕉从完全变黄到出现褐斑的时间间隔， 以及从出现褐斑到开始腐烂的时间间 隔，阐述过量施用植物激素可能导致的后果；并查阅资料，了解科学施用植物激素的重要性。 例 1 下列生理过程或现象主要由生长素调节的是（ ）。 A．香蕉果皮由绿色转变为黄色 B．瓜熟蒂落 C．根尖生长点细胞数目的增多和根冠细胞的形成 D．培育四倍体西瓜 例 2 榴莲、香蕉等热带水果为了保鲜和远距离运输，多在未熟之前采摘并低温保存。低温保存会 减少某类物质的产生，从而使其成熟变慢，这类物质是（ ）。 A. 生长素 B. 乙烯 C. 脱落酸 D. 细胞分裂素 例 3 乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开 展研学活动，以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过程，设计的技术路线如图。下列分析 正确的是（ ）。 A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响 B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实 C．根据实验安排第 6次取样的时间为第 10 天 D．处理组 3个指标的总体变化趋势基本一致 例 4 果实在成熟之后发生的细胞呼吸突然升高的现象称为呼吸跃变，是果实成熟达到可食程度的 标志。右图为香蕉成熟后细胞 CO2释放量和乙烯含量变化曲线，下列有关分析中正确的是（ ）。 A．呼吸跃变导致乙烯含量剧增 B．呼吸跃变是果实成熟的标志 C．乙烯含量增加可能诱导呼吸酶的合成 D．乙烯的增加促进了果实的发育 例 5 研究证明，水果即将成熟时会释放微量的乙烯（化学式为 C2H4）， 会诱发水果的进一步成熟。水果保鲜剂是一类能吸附、吸收乙烯的物质，有一种高效保鲜剂是把 KMnO4 吸在活性炭上，保鲜原理如下：2KMnO4＋3C2H4＋4H2O＝2KOH＋2MnO2＋3C2H6O2。下列说法错误的是（ ）。 A. 水果中含有人体必需的维生素 B. 可用乙烯催熟香蕉 C. 水果保鲜剂吸附、吸收乙烯时，既发生物理变化，又发生化学变化 D. KMnO4吸在活性炭上制成的高效保鲜剂不经处理，能重复使用 例 6 香蕉在保鲜过程中淀粉酶活性升高，会导致香蕉后熟加快，香蕉硬度下降。为研究 0℃低温 处理时间长短对香蕉后熟的影响，研究者进行了相关实验，实验结果如下图所示。下列相关叙述错误 的是（ ）。 A. 香蕉果实细胞内的淀粉酶有复杂的空间结构 B. 乙烯能促进香蕉成熟，导致香蕉的硬度下降 C. 0℃低温处理 2.5h，蕉含有的小分子糖浓度最高 D. 0℃低温处理 2.5h，延缓香蕉后熟的效果较好 测定果实色素变化 香蕉果实 得出结论 数据处 理及分析 测定还原糖含量 每 2d 取样一 次，共 6 次 乙烯利溶液处理 对照 测定淀粉含量 20 0 5 25 10 15 0 1.5 2.5 3.5 0℃低温处理时间/h 后熟软化时间/天 545 546 IAA 浓度 插条平均生根数目 c a b 实验 5.2 探究植物生长素类似物对扦插枝条生根的作用 一、实验目标 尝试确定促进扦插枝条生根的生长素类生长调节剂溶液的最适浓度。 二、实验原理 扦插是将植物的一部分根、茎或叶，插入排水良好的壤土、砂土或其他基质中长出不定根或不定 芽，进而获得完整、独立新植株的方法。生长素类似物具有促进扦插枝条生根的作用，处于最适浓度 时，扦插枝条的生根数最多，生长最快；浓度过高或过低均不利于扦插枝条生根。扦插时，常使用生 长素类似物处理插条，主要包括浸泡法、点蘸法、涂抹法等。 三、材料器具 植物：校园内易生根的花卉或绿化树木的半木质化枝条，如月季；植物生长素类似物：吲哚丁酸 （IBA）、α-萘乙酸（NAA）、2,4-D 等任一种；蒸馏水、毛笔、烧杯、量筒、玻璃棒、室内温度计等。 四、实验过程 1. 选择扦插枝条：作为采集枝条的母体植株，应该生长旺盛，无病虫害。作为扦插枝条，一般 选择母体植株枝条的中下部，因为枝条的中下部贮藏的养分较多。 2. 配制生长素类生长调节剂溶液：根据上述假设，考虑配制几种浓度的生长素类生长调节剂溶 液。例如，配制质量浓度分别为 30 mg·L -1 、60 mg·L -1 、90 mg·L -1 和 120 mg·L -1 的生长素类生长 调节剂溶液。 3. 用生长素类生长调节剂溶液处理枝条：生长素类生长调节剂溶液处理扦插枝条的方法很多。 可以采用浸泡法，即把扦插枝条的基部浸泡在溶液中，深约 3cm，处理几个小时。也可以采用沾蘸 法，把扦插枝条的基部在浓度较高的溶液中蘸一下（约 5s），深约 1.5cm 即可。采用浸泡法时，需将 采集的枝条剪切成 5～10cm的小段浸泡 0.5～2h。根据探究需要，将扦插枝条分为 5 组，每组 10 段，对应配制的 4种浓度的生长素类生长调节剂溶液和水（对照组）。插入枝条时，注意把形态学下 端的切口浸入不同浓度的生长素类生长调节剂溶液，插入溶液的深度约为 3cm。 4. 扦插枝条：将处理好的枝条扦插到预先准备好的 5个花盆中。各花盆盛有相同的潮湿沙砾， 花盆放置在遮阴和湿度较高的环境中。 0 mg·L -1 30 mg·L -1 60 mg·L -1 90 mg·L -1 120 mg·L -1 1 2 3 平 均 值 1 2 3 平 均 值 1 2 3 平 均 值 1 2 3 平 均 值 1 2 3 平 均 值 1 2 3 … 五、结果与分析 促进不同树种的枝条生根的生长素类生长调节剂溶液的浓度不尽相同。根据实验结果，确定能促 进我们所选择树种的枝条生根的生长素类生长调节剂溶液的最适浓度。 例 1 某同学设计一实验，观察不同浓度的生长素类似物——萘乙酸对扦插枝条生根的影响。下列 有关他的设计和分析不合理的是（ ）。 A．研究性课题是不同浓度的萘乙酸对植物插条生根的影响 B．配制浓度分别为 1000mg/L、10 mg/L、0.1 mg/L、1μg/L、0.01μg/L的萘乙酸溶液 C．实验中不同浓度的萘乙酸溶液浸泡不同插条的时间长短存在一定的梯度 D．本实验属于对照实验 例 2 某小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”课题研究，在制定实验方案过程 中，下列哪一项可以不考虑（ ）。 A．蒸馏水处理作为对照 B．配置一系列浓度梯度 C．严格控制无关变量 D．进行预实验，确定实验浓度范围 例 3 某同学在“探究生长素类似物 NAA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了下图所示结 果，有关本实验分析或评价的叙述不正确的是（ ）。 A．本实验的自变量是促进插条生根的 NAA浓度大小 B．银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果 C．促进银杏插条生根的最适浓度为 c D．用 NAA处理枝条的时间应该相同 例 4 将某种植物茎的插条分成 3组，分别经营养素、植物生长素和营养素加植物生长素处理后， 对根的形成的影响如下表：对表中结果的叙述，不确切的是（ ）。 处理方法 根形成的数量 植物生长素 6 0 营养素 0 0 营养素＋植物生长素 6 6 A. 根的形成需要生长素 B. 根的形成需要营养素 C. 根的形成不只仅需要生长素 D. 无叶的插条不能产生生长素所以不形成根 例 5 下表是生长素类似物萘乙酸溶液对某植物插条生根影响的实验处理结果，有关该实验的说法 错误的是（ ）。 A组 B组 C 组 D组 E组 F组 实验 处理 蒸馏水 200 mg/L 萘乙酸溶液 400 mg/L 萘乙酸溶液 600 mg/L 萘乙酸溶液 800 mg/L 萘乙酸溶液 1000 mg/L 萘乙酸溶液 生根条数 18 31 58 46 2 0 A. 不同浓度的萘乙酸溶液的作用效果在进行相互对照 B．该实验的无关变量有实验的温度、实验处理的时间等 C．每组都选取等量的多根枝条，是为了减少实验误差 D．本实验中生根条数作为实验的因变量，具有不可替代性 NAA浓度 天数 每组生 根条数 547 548 Z 浓度 Y 浓度 空白对照 X 浓度 0 月季茎段侧芽生长量（cm） 12 24 36 48 时间（天） 例 6 右图表示生长素类似物对月季侧芽生长的影响。据图分析， 不能得出的结论是（ ）。 A. Y浓度＞Z浓度 B. X浓度＞Y浓度 C. X浓度＞Z浓度 D. X浓度抑制侧芽生长 例 7 将若干生长状况相同的迎春花插条等分为 n组，其中一组浸 入清水中，其他组分别浸入不同浓度梯度的生长素类似物——萘乙酸 （NAA）溶液中。浸泡 24h后同时取出，分别转入不同的烧杯中进行水培，一段时间后测量并记录插条 生根数目，结果如右图所示，图中 a 曲线代表不同浓度梯度的 NAA 溶 液中插条生根数目变化曲线，b曲线代表浸入清水中的插条生根数目。 下列叙述不正确的是（ ）。 A．A～B浓度的 NAA溶液促进扦插枝条生根 B．B～D浓度的 NAA溶液抑制插条生根 C．C浓度的 NAA溶液对插条生根无影响 D．实验说明 NAA生理作用具有两重性 例 8 下图表示施用 IAA（吲哚乙酸）对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述中错误的是 （ ）。 A．促进侧根数量增加的 IAA溶液，会抑制主根的伸长 B．施用 IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制 C．将未施用 IAA的植株除去部分芽和幼叶，会导致侧根数量增加 D．与施用 10 －4 mol/L的 IAA相比，未施用的植株主根长而侧根数量少 例 9 某课题组研究了生长素类似物浓度对月季插条生根的影响，结果如下图。从图中信息不能判断 对生根影响的生长素类似物浓度是（ ）。 A．1.5C B．2.5C C．3.5C D．4.5C 第 3 节 环境因素参与植物生命活动的调节 一、重力对植物生长方向具有调节作用 1. 向重力性：重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。植物的根、茎中具有感受重 力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植 物的生长方向。植物的茎背离重力向上生长，根趋向重力向下生长，这种 现象称为向重力性。在根尖、茎中，受重力影响，从背地一侧运输到向地 一侧（图中 CD过程），进而产生根的向地性和茎的背地性（选修一，109页， 图 5-20）。 2. 根的向地性和茎的背地性：如右上图所示，由于地心引力的原因，近地侧生长素含量较高，即 B＞A，D＞C。由于茎对生长素敏感性差，B 侧生长素含量较 A 侧高，所以 B 侧生长较 A 侧快，出现茎 背地生长现象。由于根对生长素敏感性强，D侧生长素含量高抑制根的生长，C侧生长素含量低促进生 长，所以 C侧生长较 D侧快，出现根向地生长现象。根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机 盐；茎背地生长，可以将枝条伸向牧阳光进行光合作用。 例 1 下列关于植物根向地生长和茎背地生长的叙述，正确的是（ ）。 A. 二者在太空的“天宫二号”内都不会出现，也都不能表现出顶端优势 B. 二者近地侧生长素浓度都比远地侧高，近地侧生长速度都比远地侧快 C. 二者都反映出重力可以通过影响激素的分布进而调节植物生长发育 D. 二者都反映出生长素低浓度时促进生长高浓度时抑制生长的作用特点 例 2 下列关于根向地生长和茎背地生长的相关叙述错误的是（ ）。 A. 根向地生长和茎背地生长体现了重力对植物生命活动的调节 B. 根向地生长是由平衡石细胞中的淀粉体响应重力刺激定向沉降引起的 C. 根向地生长有利于植物从更深层土壤中吸收水和无机盐 D. 根向地生长体现出赤霉素低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点 例 3 下图是某植物幼苗根部横放一段时间后显微镜下的部分细胞图，下列叙述正确的是（ ）。 A．该细胞图是植物幼苗根部的显微镜下横切片图 B．重力的方向是自 b→a C．b侧细胞的细胞周期短 D．生长素在根部 a侧与 b侧的作用效果相同 第 3题图 第 4题图 第 5题图 例 4 环绕地球飞行的宇宙飞船中，水平放置一株幼苗（题图），阳光从下方照射，若干天后根和 IAA（mol/L) IAA（mol/L) D C 一段时间后 B A b a 光 D（2f，m） A（0，0） 生长素浓度 E（h，0） 促进生长 B（f，m） C（g，n） A B C D NAA 溶液浓度 b a 插条生根数目 月季插条生根数（条） 生长素类似物浓度（C） 1 2 3 4 5 根 芽 C D B A AB 为极性运输 CD 为重力作用下的横向运输