5.3 植物生长调节剂的应用（导学案）生物人教版2019选择性必修1

5.3 植物生长调节剂的应用（导学案） 1.举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的作用。 2.评述植物生长调节剂的应用，认同使用植物生长调节剂应合理合法的观点。 3.探索植物生长调节剂的应用，尝试运用预实验方法开展探究。 学习重点：1.植物生长调节剂的类型和作用，探索植物生长调节剂的应用。 学习难点：探索植物生长调节剂的应用。 一、植物生长调节剂的类型和作用 1．植物生长调节剂 (1)概念：由人工合成的，对植物的生长、发育有 作用的 。 (2)原因：植物体内的激素含量 ， 困难。 (3)优点：原料 ，容易合成，效果 。 2．植物生长调节剂从分子结构看的类型 (1) 与植物激素类似，如吲哚丁酸。 (2) 与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α­萘乙酸(NAA)、矮壮素等。 3．植物生长调节剂的作用 (1)对于提高作物 、改善产品 等起到很好的作用。 (2)减轻人工劳动。 4．我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用的有关规定 (1)植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验，充分证明其 ，无毒、无害方可批准 ； (2)在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能； (3)禁止在 中添加植物生长调节剂。 二、植物生长调节剂的施用 1．施用注意事项 (1)在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂。 (2)要综合考虑施用 ，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。 (3)对于某种植物生长调节剂来说，施用 、时间、部位及施用时植物的 和气候条件等，都会影响施用效果，施用不当甚至会影响生产。 2．具体生产问题应用 (1)要促进扦插枝条生根，我们可以选用 植物生长调节剂。 ①原理： 生长调节剂的生理作用与其浓度有很大关系。因此农业生产上寻找 非常有意义。 ②处理插条的方法常用的有 和 。 (2)要对果实催熟，可以选择 。 任务一：植物生长调节剂的类型和作用 1. 植物生长调节剂与植物激素有何区别？ 2. 植物生长调节剂分为哪两类？举例说明。 3.乙烯利催熟水果会导致儿童性早熟吗？为什么？ 4. 使用植物生长调节剂一定能增产增收吗？ 任务二：植物生长调节剂的施用 1. 施用植物生长调节剂需考虑哪些因素？ 2.预实验的目的是什么？ 3.实验中为什么要选取生长旺盛的一年生的枝条？ 4.为什么要保留有一定的芽或幼叶？ 5.所带的叶或芽的数量是否越多越好？ 6. 若两种浓度生长素类似物促生根效果相同，如何确定最适浓度？ 7.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？ 1．为研究植物生长调节剂IAA（吲哚乙酸）对扦插枝条生根的影响，科研人员设计了如下实验：用带芽枝条扦插，分别在相同土壤基质中用不同浓度的IAA处理，记录生根数量和根系质量。下列实验设计合理的是（　　） A．选用无芽枝条扦插，以减少内源生长素对IAA作用的干扰 B．扦插枝条保留所有叶片，以通过光合作用提供生根所需能量 C．设置不添加IAA的对照组，并保持实验组与对照组的光照、温度和湿度一致 D．选择单一高浓度IAA处理所有枝条，以确保获得最佳生根效果 2．不同植物激素及生长调节剂的应用能显著影响农作物生长。下列应用正确的是（　　） A．为提高番茄坐果率，在盛花期喷洒适宜浓度的生长素类调节剂，可避免落花落果 B．未成熟的香蕉运输前喷洒高浓度乙烯利，可促进果实提前成熟，便于运输后快速上市 C．马铃薯块茎储藏期间，用适宜浓度的赤霉素溶液处理，可抑制发芽并延长储藏时间 D．棉田中使用高浓度2，4-D溶液，既能高效促进棉花生长，又能去除双子叶杂草 3．下列关于植物生长调节剂的说法，正确的是（    ） A．生长素类植物生长调节剂可以用于除草，但可能会对生物多样性造成影响 B．植物生长调节剂是由人工合成的，促进植物生长、发育的化学物质 C．植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素相同 D．儿童食用乙烯利催熟的香蕉会导致性早熟 4．石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响，将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释，处理长势相同的石蒜幼苗，鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性变化如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．多效唑和赤霉素都是由植物细胞合成的微量有机物 B．喷施多效唑会抑制石蒜幼苗的生长，使鳞茎产量降低 C．赤霉素通过抑制AGPase酶活性抑制石蒜幼苗中淀粉的合成 D．对照组应使用等量的清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗 5．科研人员对菊花幼苗施用不同浓度的生长素类调节剂（NAA），一段时间后测量主根长度并统计侧根数目，结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．生长素比生长素类调节剂（NAA）的作用效果稳定 B．随NAA浓度的增大，NAA对主根生长的抑制作用增强 C．促进侧根数目增多的NAA最适浓度介于50×10-6~150×10-6mol/L之间 D．喷施的生长素类调节剂（NAA）可进入细胞并参与细胞内的代谢活动 6．下列有关植物激素和植物生长调节剂在生产实践中应用的叙述，正确的是（    ） A．用一定浓度的2，4-D溶液喷洒棉花植株能解除顶端优势 B．细胞分裂素直接参与细胞代谢时，表现出微量高效的调节特点 C．番茄生长期喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实发育提高产量 D．脱落酸与脱落酸受体结合后可抑制细胞分裂、促进气孔关闭等 陆羽《茶经》曰:“茶者，南方之嘉木也。”饮茶是我国传统文化的一部分。常德石门银峰茶是中国经典名茶之一，产于湖南省常德市石门县在海拔800米以上的银峰山脉，气候温和湿润，土壤肥沃，有利于茶叶的生长。下面请回答与茶有关的问题: (1)我国幅员辽阔，产茶区域不仅仅局限于南方，受环境（如气候、土壤）的影响不同茶区的树形、叶形不同。从现代生物进化理论角度分析，如何确定不同区域的茶树是否属于同一物种？看它们之间是否有 。 (2)茶树常采用扦插繁殖，研究小组为探究不同浓度的三十烷醇（一种植物生长调节剂）对茶树插条生根的影响，完成了一组预实验，结果如图所示，请回答有关实验问题： ①该实验的因变量是 。 ②从预实验的结果可知，浓度为20ppm的三十烷醇 （选择“促进”、“抑制”、“既不促进也不抑制”）茶树插条生根，三十烷醇对茶树插条生根的作用是 （填作用特点）。 ③若要探究三十烷醇促进茶树插条生根的最适浓度，还应在一定浓度范围内增设浓度梯度更小的实验组，从图中数据判断，三十烷醇浓度的取值应设在 ppm范围内。 II.茶树的萌芽生长是有季节性的，品质与气候条件以及茶园的管理都有一定关系，为提高茶的品质和经济效益，根据生物学原理结合当地资源可以发展“果树-茶”、“茶-草”、“茶-家禽”等多种立体生态农业模式。请回答下面有关问题： (3)茶树，喜温喜湿，喜弱光，在茶园里种植部分高大的果树，这种“果树-茶”模式，体现群落的 结构，它的意义是 。 (4)一些杂草能与固氮细菌 （两者关系），固氮细菌将大气中的氮气转化为土壤可用的氮营养物质，减少了化肥的使用，提高了生物的多样性；一些杂草的根系能够渗透土壤并形成根系网，这有助于保护土壤，减少水土流失的风险，这种“茶-草”模式，体现了生物多样性的 价值。 (5)在茶园养鸡，利用鸡采食茶园杂草及害虫，鸡粪可以用来养殖蚯蚓，蚯蚓使板结的土壤疏松，同时将有机物分解成无机物回归土壤，提高了茶园土壤肥力。这种“茶-家禽”模式，实现了对能量的 ，大大提高了能量的利用率。 (6)这些生态农业模式减少了茶园施用化肥、农药带来的高成本和食品安全隐患。综合提高了生态效益和经济效益，运用了生态工程的 原理。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.3 植物生长调节剂的应用（导学案） 1.举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的作用。 2.评述植物生长调节剂的应用，认同使用植物生长调节剂应合理合法的观点。 3.探索植物生长调节剂的应用，尝试运用预实验方法开展探究。 学习重点：1.植物生长调节剂的类型和作用，探索植物生长调节剂的应用。 学习难点：探索植物生长调节剂的应用。 一、植物生长调节剂的类型和作用 1．植物生长调节剂 (1)概念：由人工合成的，对植物的生长、发育有 作用的 。 (2)原因：植物体内的激素含量 ， 困难。 (3)优点：原料 ，容易合成，效果 。 2．植物生长调节剂从分子结构看的类型 (1) 与植物激素类似，如吲哚丁酸。 (2) 与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α­萘乙酸(NAA)、矮壮素等。 3．植物生长调节剂的作用 (1)对于提高作物 、改善产品 等起到很好的作用。 (2)减轻人工劳动。 4．我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用的有关规定 (1)植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验，充分证明其 ，无毒、无害方可批准 ； (2)在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能； (3)禁止在 中添加植物生长调节剂。 二、植物生长调节剂的施用 1．施用注意事项 (1)在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂。 (2)要综合考虑施用 ，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。 (3)对于某种植物生长调节剂来说，施用 、时间、部位及施用时植物的 和气候条件等，都会影响施用效果，施用不当甚至会影响生产。 2．具体生产问题应用 (1)要促进扦插枝条生根，我们可以选用 植物生长调节剂。 ①原理： 生长调节剂的生理作用与其浓度有很大关系。因此农业生产上寻找 非常有意义。 ②处理插条的方法常用的有 和 。 (2)要对果实催熟，可以选择 。 【答案】 一、1.（1）调节 化学物质 （2）非常少 提取 （3）广泛 稳定 2.（1）分子结构和生理效应 （2）分子结构 3.（1）产量 品质 4.（1）效益 登记 （3）肥料 二、1.（2）目的、效果和毒性 （3）浓度 生理状态 2.（1）生长素类 生长素类 最佳浓度范围 浸泡法 沾蘸法 （2）乙烯利 任务一：植物生长调节剂的类型和作用 1. 植物生长调节剂与植物激素有何区别？ 植物激素：植物体内合成的微量有机物，作用显著但含量少、提取困难。 植物生长调节剂：人工合成的化学物质，具有原料广泛、易合成、效果稳定的优点，作用更持久（因植物缺乏分解其的酶）。 2. 植物生长调节剂分为哪两类？举例说明。 类型1：分子结构和生理效应类似植物激素（如吲哚丁酸）。 类型2：分子结构不同但生理效应类似（如α-萘乙酸NAA、矮壮素）。 3.乙烯利催熟水果会导致儿童性早熟吗？为什么？ 不会。乙烯利释放的乙烯仅作用于植物细胞（人体无乙烯受体），且性早熟由性激素引起，与乙烯无关。 4. 使用植物生长调节剂一定能增产增收吗？ 不一定。使用不当可能降低品质（如膨大剂导致水果口感差），过量使用危害健康与环境，需理性评估。 任务二：植物生长调节剂的施用 1. 施用植物生长调节剂需考虑哪些因素？ 目的、效果、毒性、残留、价格、施用便捷性、法律法规及气候条件。 2.预实验的目的是什么？ 摸索条件、检验可行性，确定最适浓度范围（如缩小至400-600mg/L） 。 3.实验中为什么要选取生长旺盛的一年生的枝条？ 形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活。 4.为什么要保留有一定的芽或幼叶？ 芽或幼叶可产生生长素，促进插条生根。 5.所带的叶或芽的数量是否越多越好？ 留叶过多 ：蒸腾作用失水多，插条易枯死； 留芽过多：分泌较多的生长素，会影响实验的结果，导致结果不准确。 6. 若两种浓度生长素类似物促生根效果相同，如何确定最适浓度？ 最适浓度在两者之间，需在该浓度区间设置更小的梯度进一步实验。 7.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？ 要根据实际情况和施用目的，综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等；同时还需要考虑适当的施用时间，以及国家法律法规的要求等。 1．为研究植物生长调节剂IAA（吲哚乙酸）对扦插枝条生根的影响，科研人员设计了如下实验：用带芽枝条扦插，分别在相同土壤基质中用不同浓度的IAA处理，记录生根数量和根系质量。下列实验设计合理的是（　　） A．选用无芽枝条扦插，以减少内源生长素对IAA作用的干扰 B．扦插枝条保留所有叶片，以通过光合作用提供生根所需能量 C．设置不添加IAA的对照组，并保持实验组与对照组的光照、温度和湿度一致 D．选择单一高浓度IAA处理所有枝条，以确保获得最佳生根效果 【答案】C 【详解】A、选用较少芽的枝条会减少内源IAA的干扰，A错误； B、保留所有叶片会增加蒸腾作用导致失水，反而不利于生根，B错误； C、设置空白对照组（不添加IAA）并控制无关变量（如光照、温度、湿度一致）是实验设计的核心要求，确保结果差异仅由IAA浓度引起，C正确； D、生长素作用具有双重性，单一高浓度可能抑制生根，需设置浓度梯度探究最适浓度，D错误。 故选C。 2．不同植物激素及生长调节剂的应用能显著影响农作物生长。下列应用正确的是（　　） A．为提高番茄坐果率，在盛花期喷洒适宜浓度的生长素类调节剂，可避免落花落果 B．未成熟的香蕉运输前喷洒高浓度乙烯利，可促进果实提前成熟，便于运输后快速上市 C．马铃薯块茎储藏期间，用适宜浓度的赤霉素溶液处理，可抑制发芽并延长储藏时间 D．棉田中使用高浓度2，4-D溶液，既能高效促进棉花生长，又能去除双子叶杂草 【答案】A 【详解】A、生长素类调节剂可促进子房发育成果实，防止落花落果。番茄盛花期喷洒适宜浓度的生长素类调节剂，可促进已授粉花朵的子房发育，提高坐果率，即使未完全授粉的也能通过外源生长素保果，A正确； B、乙烯利通过释放乙烯促进果实成熟，但高浓度乙烯利会导致香蕉过快成熟，不利于运输储存，正确做法是运输后使用适当浓度乙烯利催熟，B错误； C、赤霉素促进细胞伸长、打破休眠并诱导发芽，用赤霉素处理马铃薯块茎会促进发芽，缩短储藏时间，与题干“抑制发芽”矛盾，C错误； D、2,4-D为生长素类似物，高浓度抑制双子叶杂草生长，但对单子叶植物（如棉花）也有抑制作用，低浓度可促进棉花生长，高浓度则会抑制其生长，D错误。故选A。 3．下列关于植物生长调节剂的说法，正确的是（    ） A．生长素类植物生长调节剂可以用于除草，但可能会对生物多样性造成影响 B．植物生长调节剂是由人工合成的，促进植物生长、发育的化学物质 C．植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素相同 D．儿童食用乙烯利催熟的香蕉会导致性早熟 【答案】A 【详解】A、生长素类调节剂（如2，4-D）在高浓度时可作为除草剂，通过抑制双子叶杂草生长实现除草，但可能破坏田间其他植物，导致生物多样性下降，A正确； B、植物生长调节剂是由人工合成的对植物的生长发育具有调节作用的物质，其作用既可能是促进也可能是抑制（如乙烯利催熟、矮壮素抑制生长），B错误； C、植物生长调节剂的分子结构可能与植物激素不同（如α-萘乙酸与生长素），但生理效应相似，C错误； D、乙烯利通过释放乙烯促进果实成熟，乙烯是植物激素，人体内没有植物激素的受体，因此不会导致性早熟，D错误。故选A。 4．石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响，将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释，处理长势相同的石蒜幼苗，鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性变化如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．多效唑和赤霉素都是由植物细胞合成的微量有机物 B．喷施多效唑会抑制石蒜幼苗的生长，使鳞茎产量降低 C．赤霉素通过抑制AGPase酶活性抑制石蒜幼苗中淀粉的合成 D．对照组应使用等量的清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗 【答案】C 【详解】A、多效唑是人工合成的植物生长调节剂，植物细胞不能合成多效唑，A错误； B、据图可知，多效唑能提高AGPase酶活性，从而促进石蒜幼苗生长，提高鳞茎产量，B错误； C、据图可知，赤霉素可抑制AGPase酶活性，从而抑制石蒜幼苗中淀粉的合成，C正确； D、依题意可知，对照组石蒜幼苗应用等量的甲醇清水稀释液处理，D错误。故选C。 5．科研人员对菊花幼苗施用不同浓度的生长素类调节剂（NAA），一段时间后测量主根长度并统计侧根数目，结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．生长素比生长素类调节剂（NAA）的作用效果稳定 B．随NAA浓度的增大，NAA对主根生长的抑制作用增强 C．促进侧根数目增多的NAA最适浓度介于50×10-6~150×10-6mol/L之间 D．喷施的生长素类调节剂（NAA）可进入细胞并参与细胞内的代谢活动 【答案】C 【详解】A、生长素类调节剂（NAA）的作用效果比生长素的稳定，A错误； B、根据图中数据，浓度高于50×10-6对主根的生长起抑制作用，但是没有生长素浓度为0~50×10-6mol/L时的主根长度，这个浓度范围可能促进主根伸长，B错误； C、观察图中信息可知，生长素促进侧根数目增多的最适浓度介于50×10-6~150×10-6mol/L，C正确； D、喷施的生长素类调节剂（NAA）不能参与细胞内的代谢活动，D错误。故选C。 6．下列有关植物激素和植物生长调节剂在生产实践中应用的叙述，正确的是（    ） A．用一定浓度的2，4-D溶液喷洒棉花植株能解除顶端优势 B．细胞分裂素直接参与细胞代谢时，表现出微量高效的调节特点 C．番茄生长期喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实发育提高产量 D．脱落酸与脱落酸受体结合后可抑制细胞分裂、促进气孔关闭等 【答案】D 【详解】A、顶端优势是由于侧芽处生长素浓度过高导致的，用一定浓度的2，4—D溶液喷洒棉花植株不能解除顶端优势，A错误； B、细胞分裂素是植物激素，作为信息分子起调节作用，不直接参与细胞代谢，B错误； C、乙烯利释放乙烯，可促进果实成熟，但果实发育依赖生长素，乙烯利不会促进发育或提高产量，C错误； D、激素需要与受体结合后起作用，脱落酸与脱落酸受体结合后可抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落等，D正确。故选D。 陆羽《茶经》曰:“茶者，南方之嘉木也。”饮茶是我国传统文化的一部分。常德石门银峰茶是中国经典名茶之一，产于湖南省常德市石门县在海拔800米以上的银峰山脉，气候温和湿润，土壤肥沃，有利于茶叶的生长。下面请回答与茶有关的问题: (1)我国幅员辽阔，产茶区域不仅仅局限于南方，受环境（如气候、土壤）的影响不同茶区的树形、叶形不同。从现代生物进化理论角度分析，如何确定不同区域的茶树是否属于同一物种？看它们之间是否有 。 (2)茶树常采用扦插繁殖，研究小组为探究不同浓度的三十烷醇（一种植物生长调节剂）对茶树插条生根的影响，完成了一组预实验，结果如图所示，请回答有关实验问题： ①该实验的因变量是 。 ②从预实验的结果可知，浓度为20ppm的三十烷醇 （选择“促进”、“抑制”、“既不促进也不抑制”）茶树插条生根，三十烷醇对茶树插条生根的作用是 （填作用特点）。 ③若要探究三十烷醇促进茶树插条生根的最适浓度，还应在一定浓度范围内增设浓度梯度更小的实验组，从图中数据判断，三十烷醇浓度的取值应设在 ppm范围内。 II.茶树的萌芽生长是有季节性的，品质与气候条件以及茶园的管理都有一定关系，为提高茶的品质和经济效益，根据生物学原理结合当地资源可以发展“果树-茶”、“茶-草”、“茶-家禽”等多种立体生态农业模式。请回答下面有关问题： (3)茶树，喜温喜湿，喜弱光，在茶园里种植部分高大的果树，这种“果树-茶”模式，体现群落的 结构，它的意义是 。 (4)一些杂草能与固氮细菌 （两者关系），固氮细菌将大气中的氮气转化为土壤可用的氮营养物质，减少了化肥的使用，提高了生物的多样性；一些杂草的根系能够渗透土壤并形成根系网，这有助于保护土壤，减少水土流失的风险，这种“茶-草”模式，体现了生物多样性的 价值。 (5)在茶园养鸡，利用鸡采食茶园杂草及害虫，鸡粪可以用来养殖蚯蚓，蚯蚓使板结的土壤疏松，同时将有机物分解成无机物回归土壤，提高了茶园土壤肥力。这种“茶-家禽”模式，实现了对能量的 ，大大提高了能量的利用率。 (6)这些生态农业模式减少了茶园施用化肥、农药带来的高成本和食品安全隐患。综合提高了生态效益和经济效益，运用了生态工程的 原理。 【答案】(1)生殖隔离 (2)三十烷醇的浓度 抑制 低浓度促进，高浓度抑制 8～15 (3)垂直 提高了群落利用阳光等环境资源的能力 (4)寄生 间接 (5)多级利用 (6)整体 【详解】（1）形成新物种的标志是出现生殖隔离，故确定不同区域的茶树是否属于同一物种的依据是看它们之间是否有生殖隔离。 （2）①该实验的目的是探究不同浓度的三十烷醇（一种植物生长调节剂）对茶树插条生根的影响，自变量是三十烷醇的浓度。 ②从预实验的结果可知，和对照组（三十烷醇浓度为0）相比，低浓度（三十烷醇浓度为8、12、15）组生根数较多，促进茶树生根，高浓度（三十烷醇浓度为20）组生根数较少，即抑制茶树生根，由此推测三十烷醇对茶树插条生根作用是在一定范围内，低浓度促进，高浓度抑制。 ③分析题图可知，三十烷醇溶液为8ppm时生根数量是45.5，12ppm时是52.0，15ppm时是23.0，因此三十烷醇促进插条生根的最适宜浓度在8～15ppm之间，故探究三十烷醇促进茶树插条生根的最适浓度，还应增设浓度在8～15ppm的实验组。 （3）在茶园里种植部分高大的果树，这种“果树-茶”模式，体现群落的垂直结构，其提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 （4）由题意可知，杂草能与固氮细菌的关系为寄生关系。保护土壤，减少水土流失为生态功能，属于生物多样性的间接价值。 （5）题干所述模式对能量进行了多级利用，大大提高了能量的利用率。 （6）题干提到了生态效益和经济效益，说明该生态农业运用了生态工程的整体原理。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$