2020-2021学年生物新教材人教版选择性必修1学案：第5章第3节植物生长调节剂的应用（教师备课版）

2020-2021学年生物新教材人教版选择性必修1学案：第5章第3节植物生长调节剂的应用（教师备课版）

www.ks5u.com 第3节　植物生长调节剂的应用 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、发育有调节作用的化学物质。‎ ‎(2)原因：植物体内的激素含量非常少，提取困难。‎ ‎(3)优点：原料广泛，容易合成，效果稳定。‎ ‎2．植物生长调节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．植物生长调节剂的作用 ‎(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；‎ ‎(3)禁止在肥料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)要综合考虑施用目的、效果和毒性，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．具体生产问题应用 ‎(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节剂。‎ ‎①原理：生长素类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最佳浓度范围非常有意义。‎ ‎②处理插条的方法 ‎(2)要对果实催熟，可以选择乙烯利。‎ 判断对错(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”实验时需控制的无关变量。 (　　)‎ ‎3．植物生长调节剂必然会导致增产、增收。 (　　)‎ ‎4．植物生长调节剂可能对环境带来不利影响。 (　　)‎ ‎5．在应用植物生长调节剂时需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节剂。‎ ‎2．√‎ ‎3．×　植物生长调节剂并不必然会导致增产、增收。‎ ‎4．√　5.√‎ ‎　植物激素与植物生长调节剂的比较 植物激素 植物生长调节剂 来源 植物一定部位产生 人工化学合成 生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后去向 被相应的酶分解失活 残留在植物体内继续发挥作用 作用效果 短暂，只发挥一次作用 持久稳定 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天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使用了植物生长调节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。试探讨使用植物生长调节剂会不会影响农产品的品质。‎ 提示：植物生长调节剂使用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。例如，适当使用赤霉素类物质可以提高葡萄品质。如果使用不当，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，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落 B．番茄开花后，喷洒一定浓度乙烯利，可促进子房发育成果实 C．辣椒开花后，喷洒适宜浓度的生长素类植物生长调节剂，可获得无子果实 D．用一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；用一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，但生产中我们需要有种子的辣椒；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节剂使用不当的是(　　)‎ 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。]‎ 关于植物生长调节剂的两点注意 ‎(1)尽管植物生长调节剂在农林园艺生产上得到广泛的应用，但在具体的农业生产过程中，是否施用，如何使用植物生长调节剂，需要理性评估。‎ ‎(2)植物生长调节剂可能对人体健康和环境带来不利影响，因此，植物生长调节剂的应用，需要关注可能带来的负面影响。‎ ‎　探索植物生长调节剂的施用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 ‎1．实验原理 ‎(1)生长素类调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响。‎ ‎(2)用生长素类调节剂在不同浓度、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5 s)。‎ ‎5．实验流程 ‎6．实验分析 ‎ 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节剂溶液进行实验。‎ ‎7．处理插条时应注意的问题 ‎(1)扦插时常去掉插条成熟叶片，原因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．可能出现的问题及原因分析 ‎(1)不能生根。用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡，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；二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧；三是没有分清形态学的上端与下端。‎ ‎(2)生根过少。配制生长素类调节剂溶液时，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容易生根？‎ 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．探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，设立预实验的目的是什么？‎ 提示：(1)为进一步的实验摸索条件；(2)检验实验设计的科学性和可行性；(3)减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。 ‎ ‎3．在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。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实验。‎ ‎1．(多选)用不同浓度的生长素类调节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 ‎15‎ ‎29‎ ‎38‎ ‎7‎ A．实验中用于扦插的枝条可能带有芽或幼叶 B．根据实验结果无法比较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．实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，所以实验中用于扦插的枝条可能带有芽或幼叶，A正确；由于生长素类调节剂对根的生理作用具有两重性，所以根据实验结果无法比较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；与对照组比较，该生长素类调节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．某课题研究小组为探究生长素类调节剂——α萘乙酸(NAA)的生理作用，用玉米试管苗进行了相关实验，实验数据如下：‎ 浓度(mg/L)‎ 平均每株生根数(条)‎ 平均根长(cm)‎ ‎0.2‎ ‎7.8‎ ‎10.0‎ ‎0.3‎ ‎7.4‎ ‎9.6‎ ‎0.4‎ ‎6.3‎ ‎9.4‎ ‎0.5‎ ‎5.9‎ ‎8.8‎ ‎(1)由上表可知此实验的目的是探究______________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(2)从表中数据能否确认0.2 mg/L即是该实验最适宜的浓度？________(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节剂，除本实验的应用外，请写出生长素类调节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，此实验的目的是探究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节剂，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0.2 mg/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)‎ 注意区分本实验的三个变量 ‎(1)自变量：生长素类调节剂(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致等。‎ ‎[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、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂。‎ ‎2.生长素类植物生长调节剂可促进扦插枝条的生根，乙烯利可催熟果实。‎ ‎3.植物生长调节剂可提高作物产量、改善产品品质，还可能对人体健康和环境带来不利影响。‎ ‎4.预实验可以为进一步的实验探索条件，也可以检验实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送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送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节剂。]‎ ‎2．下列关于植物激素或植物生长调节剂应用的说法，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，某兴趣小组进行了预实验，结果如图。有关叙述错误的是(　　)‎ A．预实验要像正式实验一样认真进行才有意义 B．选择生长旺盛的一年生枝条作为实验材料 C．NAA对插条生根的影响表现出两重性 D．正式实验应在2～4 μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度 D　[根据图中生根数量可知，正式实验应在2～6 μL·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”实验中获得了如图所示的结果，下列有关本实验的分析或评价错误的是 (　　)‎ A．本实验的自变量是NAA的浓度 B．银杏插条上侧芽的数目会影响实验结果 C．促进银杏插条生根的最适NAA浓度为c D．用不同浓度的NAA处理枝条的时间应该相同 C　‎ ‎[本实验的自变量是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实验结果，B正确；分析图中曲线可知，本实验没有设置NAA浓度大于c的实验组，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作为除草剂的最佳使用浓度是__________点所对应的浓度。‎ ‎(3)近几年，媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如果农民使用的2,4－D不是假冒产品，请你分析导致作物绝产的最可能原因是____________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)生长素的作用特点是两重性。(2)根据甲、乙两曲线对除草剂的敏感程度可知，甲曲线是杂草，乙曲线是农作物，因此在两曲线的交点处，对杂草起促进作用。除草剂的最佳浓度为促进农作物的效果最高，且抑制杂草，故F或D点对应的除草剂浓度最佳。(3)由于生长素作用具有两重性，因此当喷洒的除草剂浓度过高时，会抑制农作物的生长，导致作物绝产。‎ ‎[答案]　(1)具有两重性(低浓度促进生长，高浓度抑制生长)　(2)促进　F或D　(3)使用的浓度过高，抑制了作物的生长甚至杀死了作物