摘要:
该高中生物学导学案聚焦植物生长调节剂的应用,涵盖概念、种类、优点及与植物激素的区分,通过实例分析农业应用,引导学生掌握实验设计(含预实验)及辩证看待其使用。以乙烯利催熟香蕉、2,4-D除草等情境导入,衔接植物激素知识,构建从自然调节到人工调控的学习支架。
导学案以核心素养为引领,通过探究活动(分析生产实例、解读实验设计)和思维训练(数据处理)培养科学思维与科学探究能力,结合社会责任教育引导理性看待农产品安全。习题设计注重易错点总结与能力提升,帮助学生深化理解并学以致用,有效落实生命观念与科学实践要求。
内容正文:
5.3 植物生长调节剂的应用(导学案)
知识目标
1.说出植物生长调节剂的概念、种类、优点,区分植物激素与植物生长调节剂。
2.举例说明植物生长调节剂在农业生产中的具体应用。
3.学会分析植物生长调节剂相关实验,掌握预实验的作用、实验设计原则。
4.辩证看待植物生长调节剂的使用,说出施用时需要综合考虑的因素。
素养目标
1.生命观念:理解人工调节植物生命活动可以服务农业生产,植物生命活动受多种调节因素共同控制。
2.科学思维:通过分析生长素类调节剂的探究实验,辨析自变量、因变量、无关变量,理解预实验的意义。
3.科学探究:围绕 “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度” 实验,掌握实验思路、操作要点,提升实验设计与结果分析能力。
4.社会责任:理性看待市面上使用植物生长调节剂的农产品,关注食品安全,树立科学的生产消费观念。
【教学重点】
1.植物生长调节剂在农业生产上的应用实例。
2.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验设计与结果分析。
【教学难点】
1.预实验的作用与实验设计的变量控制。
2.结合实例分析植物生长调节剂使用的利弊与注意事项。
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.植物生长调节剂概念:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。(P100)
2.植物生长调节剂优点:植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。(P100)
3.试推测为何植物生长调节剂效果稳定?
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶,因而可以持续作用较长时间。
二、植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂的类型。(P100)
①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②分子结构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。
2.植物生长调节剂应用实例。(P101)
类型
实例
赤霉素
①啤酒生产中用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶,以简化工艺,降低成本;
②芦苇生长期用一定浓度赤霉素溶液处理,可以使芦苇纤维长度增加50%左右;
③用赤霉素打破种子休眠;
膨大素
使西瓜、草莓、葡萄等长势加快、个头变大,加快水果成熟,但口感较差,不宜长时间储存。
青鲜素
延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期,可能有副作用。
生长素调节剂
①适宜浓度的NAA促进甘薯、葡萄生根;
②低浓度对棉花等进行保花保果,高浓度对苹果等进行疏花疏果;
③2,4-D可用作除草剂,去除单子叶农田中的双子叶杂草
乙烯利
催熟菠萝、香蕉等水果
3.植物生长调节剂应用的好处:提高作物产量、改善产品品质、减轻人工劳动。(P102)
4.植物生长调节剂的作用:植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植物高度、形状等。(P102)
5.我国对植物生长调节剂的生产和销售的规定
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,充分证明其效益,无毒、无害方可批准登记。②在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能;禁止在肥料中添加植物生长调节剂等。(P102)
三、植物生长调节剂的施用
1.施用效果影响因素: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;还要综合考虑施用目的、效果和毒性;调节剂残留、价格和施用是否方便等因素;施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果。(P102)
2.植物生长调节剂应用的负面影响:使用不当,可能影响作物产量和产品品质;过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响。
四、探索植物生长调节剂的应用
1.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验原理:适宜浓度的2,4D或NAA可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力,产生愈伤组织,长出大量不定根。浓度过高会抑制生根,甚至杀死双子叶植物。(P103)
2.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验变量分析:
①自变量:生长素类调节剂的浓度。
②因变量:生根数量。
③无关变量:处理时间、温度和光照等。
3.实验的科学方法——预实验
(1)预实验进行时间:正式实验前
(2)预实验目的:
①为进一步的实验摸索条件
②检验试验设计的科学性和可行性
4.在探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时,通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度打下基础。
5.一般情况下,预实验之后还需要再设置空白对照组吗?为什么?
不需要,预实验中已经做过空白对照组
6.生长素类调节剂处理插条的方法。(P103)
①溶液浓度较小时,使用浸泡法;把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm;处理几小时至一天;最好在阴天和空气湿度较高的地方进行处理;
②溶液浓度较高时,使用沾蘸法;把插条基部在药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm
探究活动 1:分析植物生长调节剂的生产实例
情境
实例 1:用乙烯利喷洒未成熟香蕉,短时间内香蕉快速成熟;实例 2:高浓度 2,4‑D 可以除去农田中的双子叶杂草,对单子叶农作物影响很小。
讨论
【讨论】① 乙烯利是植物激素吗?简述理由。
答案:不是。乙烯利是人工合成的植物生长调节剂;植物激素是植物自身合成的有机物。乙烯利可以分解释放出乙烯,乙烯才是植物激素。
【讨论】② 为什么高浓度 2,4‑D 能够除去双子叶杂草,而单子叶农作物不受明显伤害?
答案:不同植物对生长素类调节剂的敏感程度不同;双子叶植物比单子叶植物对生长素类调节剂更敏感;高浓度 2,4‑D 抑制双子叶杂草生长甚至杀死杂草,该浓度对单子叶农作物起促进或者几乎无影响。
【讨论】③ 用乙烯利催熟香蕉,能不能把生香蕉直接高浓度浸泡?说明理由。
答案:不能。浓度过高会造成香蕉生理损伤,出现腐烂;植物生长调节剂的作用效果受浓度影响,需要控制适宜浓度。
探究活动 2:解读 “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度” 实验
情境
某同学开展该实验,先做预实验,设置浓度梯度:0、2、4、6、8 mg/L,发现 4 mg/L 组生根数量最多,据此设计正式实验。
【讨论】① 预实验需要设置空白对照组(浓度为 0 组)吗?预实验的目的是什么?
答案:需要设置空白对照组。预实验目的:为正式实验摸索大致的浓度范围;检验实验设计是否科学可行,避免盲目开展正式实验造成资源浪费。
【讨论】② 根据预实验结果,正式实验的浓度梯度应该设置在哪个范围?为什么?
答案:应设置在 2~6 mg/L 之间。预实验中 4 mg/L 生根效果最好,最适浓度大概率分布在 2‑6 mg/L,在此区间缩小浓度梯度,更容易找到最适浓度。
【讨论】③ 实验中各组插条为什么要求种类、生长状况、芽的数量基本一致?
答案:插条种类、长势、芽数都属于无关变量;无关变量要保持相同且适宜,防止无关变量干扰实验结果,保证实验结果是由自变量(调节剂浓度)引起。
探究活动 3:辩证分析植物生长调节剂施用的利弊
情境
网络上流传 “催熟的水果有毒,会导致儿童性早熟” 的说法;农业生产中合理使用植物生长调节剂可以增产、降低劳动成本,但是滥用会造成植物发育异常。
【讨论】① 催熟水果使用的乙烯利,会不会造成儿童性早熟?说明原因。
答案:不会。乙烯利属于植物生长调节剂,人体细胞不存在识别乙烯的特异性受体,无法响应该物质,不会调节人体的性激素分泌,不会造成性早熟。
【讨论】② 农业生产中是否可以无限制的使用植物生长调节剂?需要考虑哪些因素?
答案:不可以无限制使用。施用时要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药物残留、施用浓度、施用时间、处理部位等多方面因素。
【讨论】③ 有人提出:既然植物生长调节剂效果稳定,浓度越高效果越好。该说法是否正确,说明理由。
答案:错误。生长素类调节剂具有两重性,低浓度促进生根,高浓度抑制生根甚至杀死插条;浓度过高会破坏植物正常生理活动,并非浓度越高效果越好。
思维训练
某科研小组探究 NAA(生长素类调节剂)促进月季插条生根的最适浓度,预实验设置 5 组浓度:0、100、200、300、400 mg/L,统计平均生根数:
NAA 浓度 (mg/L)
0
100
200
300
400
平均生根数(条)
4.2
7.8
11.5
8.1
3.0
回答下列问题:
1.该预实验中,起对照作用的组别是哪一组?400 mg/L 组生根数低于空白对照组,说明什么?
2.根据预实验结果,请写出正式实验的浓度设置思路。
3.若正式实验所有组别生根数量均高于空白组,但是各组生根数差异很小,试分析可能的原因。
【参考答案】
1.对照组是 NAA 浓度为 0 mg/L 的组别;400 mg/L 生根数低于空白组,说明该浓度 NAA 抑制月季插条生根,体现生长素类调节剂作用具有两重性。
2.预实验中 200 mg/L 生根效果最好,正式实验应在 100~300 mg/L 之间缩小浓度梯度,设置一系列更小梯度的 NAA 浓度,其他条件相同且适宜,培养后统计生根数量,找到生根数最大对应的浓度即为最适浓度。
3.可能原因:①设置的浓度梯度间隔过大,各组都处在促进区间,没有跨过最适浓度;②NAA 浓度整体偏低,均处于低浓度促进的范围;③处理时间不足、插条本身的生理状态差异大,无关变量控制不到位,造成实验结果区分度小。
【易错提醒总结】
1.预实验不是正式实验,但是同样需要设置对照,不能省略对照组。
2.浸泡法、沾蘸法的适用浓度、处理时间要区分。
3.植物生长调节剂≠植物激素;不会使人性早熟,但是不可随意滥用。
4.生长素类调节剂具有两重性,高浓度会抑制生长甚至杀死植物。
一、单选题
1.在玫瑰葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度。下列说法正确的是( )
A.人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质就是植物激素
B.施用植物生长调节剂之后就一定能提高葡萄的产量和品质
C.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点
D.植物生长调节剂一定是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质
【答案】C
【详解】A、植物激素是植物体内自身产生的、对植物生长发育有调节作用的微量有机物,人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质属于植物生长调节剂,不属于植物激素,A错误;
B、植物生长调节剂的施用效果受浓度、施用时期、施用方法等多种因素影响,只有合理施用才能提高葡萄产量和品质,并非施用就一定能达到效果,B错误;
C、植物生长调节剂是人工合成的调节植物生长发育的化学物质,具有原料广泛、容易合成的特点,且植物体内一般缺乏分解它们的相应酶,因此效果稳定,C正确;
D、植物生长调节剂包含两类,一类分子结构和生理效应均与植物激素类似,另一类仅生理效应和植物激素类似、分子结构与植物激素完全不同,因此并非一定和植物激素分子结构类似,D错误。
2.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法正确的是( )
A.提高培养基中生长素与细胞分裂素的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的生长素类调节剂处理已授粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的脱落酸处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可促进柿子的发育提高柿子的产量
【答案】A
【详解】A、提高培养基中生长素与细胞分裂素的比值可促进愈伤组织分化出根;提高细胞分裂素和生长素含量的比值,有利于愈伤组织分化成芽,A正确;
B、生长素类调节剂可以促进子房发育成果实,所以如果用生长素类调节剂处理未授粉的番茄雌蕊,可以获得无子番茄,B错误;
C、赤霉素可以打破种子休眠,促进种子萌发,C错误;
D、乙烯可以促进果实成熟,成熟木瓜释放的乙烯可以促进未成熟的柿子成熟,D错误。
3.植物激素及其类似物在农业生产中应用广泛。下列相关叙述错误的是( )
A.用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可提高纤维长度与产量
B.生产中使用2,4-D可防止落花落果,也可用于麦田除草
C.用一定浓度的α-萘乙酸处理分化初期的黄瓜花芽,可促使花芽向雄花分化
D.乙烯利释放的乙烯能促进果实成熟,可用于香蕉、柿子等水果的催熟
【答案】C
【详解】A、赤霉素可以促进细胞伸长,从而使植株增高,用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,能够提高芦苇的纤维长度与产量,A正确;
B、2,4-D是生长素类似物,低浓度可以防止落花落果,同时双子叶杂草比单子叶小麦对生长素类似物的敏感度更高,高浓度的2,4-D可用于去除麦田中的双子叶杂草,B正确;
C、α-萘乙酸是生长素类似物,用适宜浓度的α-萘乙酸处理分化初期的黄瓜花芽,会促使花芽向雌花分化,C错误;
D、乙烯利在适宜条件下可释放乙烯,乙烯具有促进果实成熟的作用,因此可用于香蕉、柿子等水果的催熟,D正确。
4.下列关于植物激素及植物生长调节剂的应用,叙述正确的是( )
A.低浓度的2,4-D一定可以除去小麦田间的双子叶杂草
B.用一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可增加芦苇的纤维长度以提升芦苇品质
C.水果、蔬菜上残留的植物生长调节剂一定不会损害人体健康
D.若儿童食用乙烯利催熟的水果则会导致性早熟
【答案】B
【详解】A、高浓度的2,4-D用来除去小麦田间的双子叶杂草,因为双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感度要强,A错误;
B、赤霉素有促进茎的伸长,则一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可增加芦苇的纤维长度,B正确;
C、生长调节剂是化学合成的化合物,可能会损害人体的健康,但在动物细胞内没有植物激素的受体,理论上对人体无害,但在蔬菜和水果上残留的植物生长调节剂是否一定对人体健康没有损害,目前并没有完全的定论,C错误;
D、儿童食用乙烯利催熟的水果,理论上没有损害人体健康,一方面水果上是否还有乙烯利,另一方面即便有乙烯利是否会导致性早熟也没有科学依据,D错误。
5.某科研小组探究不同浓度生长素类似物NAA对某植物插条生根的影响,实验结果如下表。下列分析正确的是( )
组别
NAA浓度(mol/L)
平均生根数(条)
平均根长(cm)
对照组
0
6.5
2.8
甲组
10-10
8.2
3.5
乙组
10-8
11.6
4.2
丙组
10-6
7.8
3.1
丁组
10-4
3.2
1.5
A.本实验的自变量是NAA浓度,因变量只是平均生根数
B.10-8 mol/L是促进该植物插条生根的最适NAA浓度
C.丁组生根数少于对照组,体现了生长素类似物作用的两重性
D.甲组和丙组的生根数差异说明NAA浓度越高促进作用越强
【答案】C
【详解】A、因变量包括平均生根数和平均根长两个指标,A错误;
B、10⁻⁸ mol/L时生根数最多,但这只是实验设置的浓度梯度中的最大值,最适浓度可能在10⁻¹⁰mol/L到10⁻⁶mol/L之间的某个值,不能确定就是10⁻⁸mol/L,B错误;
C、对照组生根数为6.5条,丁组(10⁻⁴mol/L)为3.2条,低于对照组,说明高浓度NAA抑制生根,体现了两重性(低促高抑),C正确;
D、甲组浓度低生根数少,乙组浓度高生根数多,但丙组浓度更高生根数反而下降,说明不是浓度越高促进作用越强,D错误。
根据所学的相关知识,回答下列有关植物激素的问题:
(1)下图表示棉花的根、芽、茎在不同浓度的生长素的作用下的生长情况,单独观察图中一条曲线,能说明__________________;若比较图中三条曲线,能说明__________________。
(2)脱落酸能抑制_________,促进叶和果实的衰老和脱落,主要分布在__________________中。
(3)某棉农获知脱落酸可促进叶片脱落的原理后,采收前在棉田喷施了一定的脱落酸,试图除去棉花叶片便于机械采收,但效果不明显。为探究其原因,生物兴趣小组设计了下面的实验方案。
实验假设:生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
实验方案:取若干长势相同的,处于生殖生长末期的棉花植株,均分成甲、乙、丙三组,做下图所示的处理,观察三组植株叶片脱落的先后。
根据科学实验原则,上图中X处应放置_________,则乙、丙两组的实验变量_________。
预测三组植株的落叶情况,得出实验结论:
若__________________,则假设成立;
若__________________,则假设不成立。
(4)生长素类似物在农业生产上的应用除了防止落花落果外,还有__________________、__________________(至少两项)。
【答案】(1) 生长素的生理作用具有两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长) 植物的不同器官对生长素的反应敏感程度不同
(2) 细胞分裂 将要脱落的器官和组织
(3) 空白琼脂块 有无生长素 丙组落叶明显早于甲、乙组 三组的叶片几乎同时脱落
(4) 促进果实发育 促进扦插枝条生根
【详解】(1)单独观察其中一条曲线可以看出:生长素的生理作用具有两重性,即低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长,在最适浓度时促进作用最大;同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎)。
(2)脱落酸能抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,主要分布在将要脱落的器官和组织中。
(3)根据实验目的“植株中存在的生长素对脱落酸的功能有抑制作用”,首先确定自变量和因变量,本题中的自变量是植株中生长素的有无,因变量是三组植株叶片脱落的情况。实验设计时,还需要设计空白对照组,所以图中X处应放置空白琼脂块。根据自变量和因变量,若丙组落叶明显早于甲、乙组,则假设成立;若三组的叶片几乎同时脱落,则假设不成立。
(4)生长素类似物在农业生产上的应用除了防止落花落果外,还有促进果实发育、促进扦插枝条生根、用作除草剂等。
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5.3 植物生长调节剂的应用(导学案)
知识目标
1.说出植物生长调节剂的概念、种类、优点,区分植物激素与植物生长调节剂。
2.举例说明植物生长调节剂在农业生产中的具体应用。
3.学会分析植物生长调节剂相关实验,掌握预实验的作用、实验设计原则。
4.辩证看待植物生长调节剂的使用,说出施用时需要综合考虑的因素。
素养目标
1.生命观念:理解人工调节植物生命活动可以服务农业生产,植物生命活动受多种调节因素共同控制。
2.科学思维:通过分析生长素类调节剂的探究实验,辨析自变量、因变量、无关变量,理解预实验的意义。
3.科学探究:围绕 “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度” 实验,掌握实验思路、操作要点,提升实验设计与结果分析能力。
4.社会责任:理性看待市面上使用植物生长调节剂的农产品,关注食品安全,树立科学的生产消费观念。
【教学重点】
1.植物生长调节剂在农业生产上的应用实例。
2.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验设计与结果分析。
【教学难点】
1.预实验的作用与实验设计的变量控制。
2.结合实例分析植物生长调节剂使用的利弊与注意事项。
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.植物生长调节剂概念:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。(P100)
2.植物生长调节剂优点:植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。(P100)
3.试推测为何植物生长调节剂效果稳定?
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶,因而可以持续作用较长时间。
二、植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂的类型。(P100)
①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②分子结构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。
2.植物生长调节剂应用实例。(P101)
类型
实例
赤霉素
①啤酒生产中用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶,以简化工艺,降低成本;
②芦苇生长期用一定浓度赤霉素溶液处理,可以使芦苇纤维长度增加50%左右;
③用赤霉素打破种子休眠;
膨大素
使西瓜、草莓、葡萄等长势加快个头变大加快水果成熟但口感较差,不宜长时间储存。
青鲜素
延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期可能有副作用。
生长素调节剂
①适宜浓度的NAA促进甘薯、葡萄生根;
②低浓度对棉花等进行保花保果,高浓度对苹果等进行疏花疏果;
③2,4-D可用作除草剂,去除单子叶农田中的双子叶杂草
乙烯利
催熟菠萝、香蕉等水果
3.植物生长调节剂应用的好处:提高作物产量改善产品品质、减轻人工劳动。(P102)
4.植物生长调节剂的作用:植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植物高度、形状等。(P102)
5.我国对植物生长调节剂的生产和销售的规定
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,充分证明其效益,无毒、无害方可批准登记。②在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能;禁止在肥料中添加植物生长调节剂等。(P102)
三、植物生长调节剂的施用
1.施用效果影响因素: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;还要综合考虑施用目的、效果和毒性;调节剂残留、价格和施用是否方便等因素;施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果。(P102)
2.植物生长调节剂应用的负面影响:使用不当,可能影响作物产量和产品品质;过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响。
四、探索植物生长调节剂的应用
1.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验原理:适宜浓度的2,4D或NAA可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力,产生愈伤组织,长出大量不定根。浓度过高会抑制生根,甚至杀死双子叶植物。(P103)
2.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验变量分析:
①自变量:生长素类调节剂的浓度。
②因变量:生根数量。
③无关变量:处理时间、温度和光照等。
3.实验的科学方法——预实验
(1)预实验进行时间:正式实验前
(2)预实验目的:
①为进一步的实验摸索条件
②检验试验设计的科学性和可行性
4.在探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时,通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度打下基础。
5.一般情况下,预实验之后还需要再设置空白对照组吗?为什么?
不需要,预实验中已经做过空白对照组
6.生长素类调节剂处理插条的方法。(P103)
①溶液浓度较小时,使用浸泡法;把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm;处理几小时至一天;最好在阴天和空气湿度较高的地方进行处理;
②溶液浓度较高时,使用沾蘸法;把插条基部在药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm
探究活动 1:分析植物生长调节剂的生产实例
情境
实例 1:用乙烯利喷洒未成熟香蕉,短时间内香蕉快速成熟;实例 2:高浓度 2,4‑D 可以除去农田中的双子叶杂草,对单子叶农作物影响很小。
讨论
【讨论】① 乙烯利是植物激素吗?简述理由。
【讨论】② 为什么高浓度 2,4‑D 能够除去双子叶杂草,而单子叶农作物不受明显伤害?
【讨论】③ 用乙烯利催熟香蕉,能不能把生香蕉直接高浓度浸泡?说明理由。
探究活动 2:解读 “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度” 实验
情境
某同学开展该实验,先做预实验,设置浓度梯度:0、2、4、6、8 mg/L,发现 4 mg/L 组生根数量最多,据此设计正式实验。
【讨论】① 预实验需要设置空白对照组(浓度为 0 组)吗?预实验的目的是什么?
【讨论】② 根据预实验结果,正式实验的浓度梯度应该设置在哪个范围?为什么?
【讨论】③ 实验中各组插条为什么要求种类、生长状况、芽的数量基本一致?
探究活动 3:辩证分析植物生长调节剂施用的利弊
情境
网络上流传 “催熟的水果有毒,会导致儿童性早熟” 的说法;农业生产中合理使用植物生长调节剂可以增产、降低劳动成本,但是滥用会造成植物发育异常。
【讨论】① 催熟水果使用的乙烯利,会不会造成儿童性早熟?说明原因。
【讨论】② 农业生产中是否可以无限制的使用植物生长调节剂?需要考虑哪些因素?
【讨论】③ 有人提出:既然植物生长调节剂效果稳定,浓度越高效果越好。该说法是否正确,说明理由。
思维训练
某科研小组探究 NAA(生长素类调节剂)促进月季插条生根的最适浓度,预实验设置 5 组浓度:0、100、200、300、400 mg/L,统计平均生根数:
NAA 浓度 (mg/L)
0
100
200
300
400
平均生根数(条)
4.2
7.8
11.5
8.1
3.0
回答下列问题:
1.该预实验中,起对照作用的组别是哪一组?400 mg/L 组生根数低于空白对照组,说明什么?
2.根据预实验结果,请写出正式实验的浓度设置思路。
3.若正式实验所有组别生根数量均高于空白组,但是各组生根数差异很小,试分析可能的原因。
【易错提醒总结】
1.预实验不是正式实验,但是同样需要设置对照,不能省略对照组。
2.浸泡法、沾蘸法的适用浓度、处理时间要区分。
3.植物生长调节剂≠植物激素;不会使人性早熟,但是不可随意滥用。
4.生长素类调节剂具有两重性,高浓度会抑制生长甚至杀死植物。
一、单选题
1.在玫瑰葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度。下列说法正确的是( )
A.人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质就是植物激素
B.施用植物生长调节剂之后就一定能提高葡萄的产量和品质
C.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点
D.植物生长调节剂一定是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质
2.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法正确的是( )
A.提高培养基中生长素与细胞分裂素的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的生长素类调节剂处理已授粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的脱落酸处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可促进柿子的发育提高柿子的产量
3.植物激素及其类似物在农业生产中应用广泛。下列相关叙述错误的是( )
A.用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可提高纤维长度与产量
B.生产中使用2,4-D可防止落花落果,也可用于麦田除草
C.用一定浓度的α-萘乙酸处理分化初期的黄瓜花芽,可促使花芽向雄花分化
D.乙烯利释放的乙烯能促进果实成熟,可用于香蕉、柿子等水果的催熟
4.下列关于植物激素及植物生长调节剂的应用,叙述正确的是( )
A.低浓度的2,4-D一定可以除去小麦田间的双子叶杂草
B.用一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可增加芦苇的纤维长度以提升芦苇品质
C.水果、蔬菜上残留的植物生长调节剂一定不会损害人体健康
D.若儿童食用乙烯利催熟的水果则会导致性早熟
5.某科研小组探究不同浓度生长素类似物NAA对某植物插条生根的影响,实验结果如下表。下列分析正确的是( )
组别
NAA浓度(mol/L)
平均生根数(条)
平均根长(cm)
对照组
0
6.5
2.8
甲组
10-10
8.2
3.5
乙组
10-8
11.6
4.2
丙组
10-6
7.8
3.1
丁组
10-4
3.2
1.5
A.本实验的自变量是NAA浓度,因变量只是平均生根数
B.10-8 mol/L是促进该植物插条生根的最适NAA浓度
C.丁组生根数少于对照组,体现了生长素类似物作用的两重性
D.甲组和丙组的生根数差异说明NAA浓度越高促进作用越强
根据所学的相关知识,回答下列有关植物激素的问题:
(1)下图表示棉花的根、芽、茎在不同浓度的生长素的作用下的生长情况,单独观察图中一条曲线,能说明__________________;若比较图中三条曲线,能说明__________________。
(2)脱落酸能抑制_________,促进叶和果实的衰老和脱落,主要分布在__________________中。
(3)某棉农获知脱落酸可促进叶片脱落的原理后,采收前在棉田喷施了一定的脱落酸,试图除去棉花叶片便于机械采收,但效果不明显。为探究其原因,生物兴趣小组设计了下面的实验方案。
实验假设:生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
实验方案:取若干长势相同的,处于生殖生长末期的棉花植株,均分成甲、乙、丙三组,做下图所示的处理,观察三组植株叶片脱落的先后。
根据科学实验原则,上图中X处应放置_________,则乙、丙两组的实验变量_________。
预测三组植株的落叶情况,得出实验结论:
若__________________,则假设成立;
若__________________,则假设不成立。
(4)生长素类似物在农业生产上的应用除了防止落花落果外,还有__________________、__________________(至少两项)。
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