2024-2025学年新教材高中生物第5章植物生命活动的调节第3节植物生长调节剂的应用学案新人教版选择性必修11

PAGE8-第3节植物生长调整剂的应用课标内容要求核心素养对接举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用。社会责任——基于植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用，分析其利与弊，探讨科学、社会、技术与环境之间的相互关系。一、植物生长调整剂的类型和作用1．植物生长调整剂(1)概念：由人工合成的，对植物的生长、发育有调整作用的化学物质。(2)缘由：植物体内的激素含量特别少，提取困难。(3)优点：原料广泛，简单合成，效果稳定。2．植物生长调整剂从分子结构看的类型(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。3．植物生长调整剂的作用(1)对于提高作物产量、改善产品品质等起到很好的作用。(2)减轻人工劳动。4．我国对于植物生长调整剂的生产、销售和运用的有关规定(1)植物生长调整剂必需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整剂的功能；(3)禁止在肥料中添加植物生长调整剂。二、植物生长调整剂的施用1．施用留意事项(1)在生产上首先须要依据实际状况，选择恰当的植物生长调整剂。(2)要综合考虑施用目的、效果和毒性，调整剂残留、价格和施用是否便利等因素。(3)对于某种植物生长调整剂来说，施用浓度、时间、部位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，施用不当甚至会影响生产。2．详细生产问题应用(1)要促进扦插枝条生根，我们可以选用生长素类植物生长调整剂。①原理：生长素类生长调整剂的生理作用与其浓度有很大关系。因此农业生产上找寻最佳浓度范围特别有意义。②处理插条的方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(浸泡法,沾蘸法))(2)要对果实催熟，可以选择乙烯利。推断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．α­萘乙酸(NAA)、2,4­D等都是在生产上广泛应用的生长素。 ()2．光照、温度是“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”试验时需限制的无关变量。 ()3．植物生长调整剂必定会导致增产、增收。 ()4．植物生长调整剂可能对环境带来不利影响。 ()5．在应用植物生长调整剂时须要考虑植物的生理状态。 ()提示：1.×α­萘乙酸、2,4­D等均为人工合成的生长素类调整剂。2．√3．×植物生长调整剂并不必定会导致增产、增收。4．√5.√植物激素与植物生长调整剂的比较植物激素植物生长调整剂来源植物肯定部位产生人工化学合成生理作用对植物生长发育进行调整作用后去向被相应的酶分解失活残留在植物体内接着发挥作用作用效果短暂，只发挥一次作用长久稳定实例乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸乙烯利、生长素类似物、青鲜素、赤霉素生活联系：1.农业生产上，用萘乙酸诱导无子果实的效果比用自然的生长素效果明显，尝试说明理由。提示：植物体内没有分解萘乙酸的酶，萘乙酸可以长时间发挥作用，而植物体内有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用。2．瓜果蔬菜在种植时因运用了植物生长调整剂而引起社会的广泛关注，媒体接连曝出“激素黄瓜”“空心草莓”“爆炸西瓜”等。摸索讨运用植物生长调整剂会不会影响农产品的品质。提示：植物生长调整剂运用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。例如，适当运用赤霉素类物质可以提高葡萄品质。假如运用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响产品品质。1．(多选)关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用，不符合实际的是()A．黄瓜结果后，喷洒肯定量的脱落酸可防止果实的脱落B．番茄开花后，喷洒肯定浓度乙烯利，可促进子房发育成果实C．辣椒开花后，喷洒相宜浓度的生长素类植物生长调整剂，可获得无子果实D．用肯定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇植物，可使植株增高ABC[脱落酸是促进植物脱落的；乙烯利是促进果实成熟的，而不是发育；用肯定浓度的生长素类似物处理未受粉的辣椒花蕾，可获得无子果实，但生产中我们须要有种子的辣椒；赤霉素可以促进植株增高。]2．下列生产实践活动中，植物激素或植物生长调整剂运用不当的是()A．脱落酸用于打破种子休眠B．2,4－D用于促进扦插枝条生根C．乙烯用于果实催熟D．细胞分裂素用于蔬菜保鲜A[脱落酸抑制细胞分裂，不能打破种子休眠，打破种子休眠的是赤霉素。]关于植物生长调整剂的两点留意(1)尽管植物生长调整剂在农林园艺生产上得到广泛的应用，但在详细的农业生产过程中，是否施用，如何运用植物生长调整剂，须要理性评估。(2)植物生长调整剂可能对人体健康和环境带来不利影响，因此，植物生长调整剂的应用，须要关注可能带来的负面影响。探究植物生长调整剂的施用探究生长素类调整剂促进插条生根的最适浓度1．试验原理(1)生长素类调整剂对植物插条的生根状况有很大的影响。(2)用生长素类调整剂在不同浓度、不同时间处理插条，其影响程度不同。(3)存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。2．选材保留有芽和幼叶的插条。3．处理部位插条的形态学下端。4．处理方法(1)浸泡法：要求药液溶液浓度较低，处理时间为几小时至一天。(2)沾蘸法：药液溶液浓度较高，处理时间很短(约5s)。5．试验流程6．试验分析由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类调整剂溶液进行试验。7．处理插条时应留意的问题(1)扦插时常去掉插条成熟叶片，缘由是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。(2)处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。8．可能出现的问题及缘由分析(1)不能生根。用多种不同浓度的生长素类调整剂浸泡，插条均不能生根，主要有以下几种可能：一是枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；二是配制的养分液缺乏某种养分元素或缺氧；三是没有分清形态学的上端与下端。(2)生根过少。配制生长素类调整剂溶液时，浓度梯度要密一些，组别要多一些。浓度梯度过稀、组别过少易错过最适浓度范围，导致生根过少。应用实践：1.在植物进行扦插时，为什么保留有芽和幼叶的枝条比较简单生根？提示：芽和叶在生长时能产生生长素，而生长素可促进扦插枝条生根。2．探究生长素类调整剂促进插条生根的最适浓度试验中，设立预试验的目的是什么？提示：(1)为进一步的试验摸索条件；(2)检验试验设计的科学性和可行性；(3)削减盲目性和人力、物力、财力的奢侈。3．在试验中，若两种浓度的生长素类调整剂促进插条生根效果基本相同，请分析缘由。如何进一步确定最适浓度？提示：由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行试验。1．(多选)用不同浓度的生长素类调整剂溶液处理某植物插条使其生根，结果如下表。下列叙述正确的是()组别清水浓度a浓度b浓度c平均生根数1529387A．试验中用于扦插的枝条可能带有芽或幼叶B．依据试验结果无法比较a、b、c浓度的大小C．该生长素类似物对根的生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点D．试验结果表明促进插条生根的最适浓度在a和c之间ABC[由于在清水中也能生根，而带芽或幼叶的插条能产生生长素，促进插条生根，所以试验中用于扦插的枝条可能带有芽或幼叶，A正确；由于生长素类调整剂对根的生理作用具有两重性，所以依据试验结果无法比较a、b、c浓度的大小，也不能确定促进插条生根的最适浓度在a、c之间，B正确、D错误；与比照组比较，该生长素类调整剂对根的生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，C正确。]2．某课题探讨小组为探究生长素类调整剂——α­萘乙酸(NAA)的生理作用，用玉米试管苗进行了相关试验，试验数据如下：浓度(mg/L)平均每株生根数(条)平均根长(cm)0.27.810.00.37.49.60.46.39.40.55.98.8(1)由上表可知此试验的目的是探究__________________________________________________________________________。(2)从表中数据能否确认0.2mg/L即是该试验最相宜的浓度？________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)α­萘乙酸是生产上常用的生长素类调整剂，除本试验的应用外，请写诞生长素类调整剂在农业生产中的另外两个方面的应用：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]从表格给的测量指标——平均每株生根数和平均根长可以看出，此试验的目的是探究α­萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度。α­萘乙酸为生长素类调整剂，对植物所起的作用与生长素基本相同。[答案](1)α­萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度(合理即可)(2)不能缺少小于0.2mg/L的浓度设置(合理即可)(3)促进果实发育；防止落花落果(合理即可)留意区分本试验的三个变量(1)自变量：生长素类调整剂(如2,4­D溶液)的浓度。(2)因变量：插条生根的数量(或长度)。(3)无关变量：处理溶液剂量、温度、光照及选用相同的花盆、相同的植物材料，插条的生理状况、带有的芽数相同，插条处理的时间长短一样等。[课堂小结]知识网络构建核心语句归纳1.由人工合成的，对植物的生长、发育有调整作用的化学物质，称为植物生长调整剂。2.生长素类植物生长调整剂可促进扦插枝条的生根，乙烯利可催熟果实。3.植物生长调整剂可提高作物产量、改善产品品质，还可能对人体健康和环境带来不利影响。4.预试验可以为进一步的试验探究条件，也可以检验试验的科学性和可行性。1．(多选)下列属于植物体内从产生部位运输到作用部位的物质是()A．2,4－D B．赤霉素C．细胞分裂素 D．脱落酸BCD[植物激素是植物自身产生的，并且是植物体内从产生部位运输到作用部位的微量有机物，四个选项中A项不属于植物激素，而是人工合成的植物生长调整剂。]2．下列关于植物激素或植物生长调整剂应用的说法，正确的是()A．用脱落酸处理大麦种子可诱导产生α－淀粉酶B．用乙烯处理二倍体番茄幼苗可得到多倍体番茄C．在芦苇生长期用细胞分裂素处理可增加芦苇的纤维长度D．植物体内生长素在黑暗时可以合成，单侧光并不影响其极性运输D[用赤霉素处理大麦种子可诱导产生α－淀粉酶，A错误；乙烯可促进果实成熟，不会使染色体加倍，B错误；赤霉素处理生长期的芦苇，可增加芦苇的纤维长度，C错误。]3．为探究NAA促进插条生根的最适浓度，某爱好小组进行了预试验，结果如图。有关叙述错误的是()A．预试验要像正式试验一样仔细进行才有意义B．选择生长旺盛的一年生枝条作为试验材料C．NAA对插条生根的影响表现出两重性D．正式试验应在2～4μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度D[依据图中生根数量可知，正式试验应在2～6μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度，D错误。]4．某同学在“探究NAA促进银杏插条生根的最适浓度”试验中获得了如图所示的结果，下列有关本试验的分析或评价错误的是()A．本试验的自变量是NAA的浓度B．银杏插条上侧芽的数目会影响试验结果C．促进银杏插条生根的最适NAA浓度为cD．用不同浓度的NAA处理枝条的时间应当相同C[本试验的自变量是NAA的浓度，A正确；芽能够产生生长素，因此银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响试验结果，B正确；分析图中曲线可知，本试验没有设置NAA浓度大于c的试验组，NAA浓度大于c时银杏插条的平均生根数目不能确定，所以不能确定c就是促进插条生根的最适浓度，C错误；NAA处理插条的时间属于无关变量，无关变量要保持相同，D正确。]5.2,4－D是一种最早应用的选择性除草剂，在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。单子叶农作物与双子叶杂草对2,4－D浓度的反应如图曲线所示。(1)从图中可以看出2,4－D作用的特点是_______________。(2)图中X点(甲、乙的交点)对应的浓度对于双子叶杂草的作用效果是__________，2,4－D作为除草剂的最佳运用浓度是__________点所对应的浓度。(3)近几年，媒体常常报道有些农夫运用除草剂导致作物绝产的消息。假如农夫运用的2,4－D不是假冒产品，请你分析导致作物绝产的最可能缘由是__________________________________________________________________________