2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章植物生命活動的調(diào)節(jié)第3節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用學(xué)案新人教版選擇性必修11

PAGE8-第3節(jié)植物生長調(diào)整劑的應(yīng)用課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接舉例說明生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯等植物激素及其類似物在生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用。社會責(zé)任——基于植物激素及其類似物在生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用，分析其利與弊，探討科學(xué)、社會、技術(shù)與環(huán)境之間的相互關(guān)系。一、植物生長調(diào)整劑的類型和作用1．植物生長調(diào)整劑(1)概念：由人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有調(diào)整作用的化學(xué)物質(zhì)。(2)緣由：植物體內(nèi)的激素含量特別少，提取困難。(3)優(yōu)點(diǎn)：原料廣泛，簡單合成，效果穩(wěn)定。2．植物生長調(diào)整劑從分子結(jié)構(gòu)看的類型(1)分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)與植物激素類似，如吲哚丁酸。(2)分子結(jié)構(gòu)與植物激素完全不同，但具有與植物激素類似的生理效應(yīng)，如α-萘乙酸(NAA)、矮壯素等。3．植物生長調(diào)整劑的作用(1)對于提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)等起到很好的作用。(2)減輕人工勞動。4．我國對于植物生長調(diào)整劑的生產(chǎn)、銷售和運(yùn)用的有關(guān)規(guī)定(1)植物生長調(diào)整劑必需經(jīng)國家指定單位檢驗(yàn)并進(jìn)行正規(guī)田間試驗(yàn)，充分證明其效益，無毒、無害方可批準(zhǔn)登記；(2)在銷售中禁止夸大植物生長調(diào)整劑的功能；(3)禁止在肥料中添加植物生長調(diào)整劑。二、植物生長調(diào)整劑的施用1．施用留意事項(xiàng)(1)在生產(chǎn)上首先須要依據(jù)實(shí)際狀況，選擇恰當(dāng)?shù)闹参锷L調(diào)整劑。(2)要綜合考慮施用目的、效果和毒性，調(diào)整劑殘留、價(jià)格和施用是否便利等因素。(3)對于某種植物生長調(diào)整劑來說，施用濃度、時(shí)間、部位及施用時(shí)植物的生理狀態(tài)和氣候條件等，都會影響施用效果，施用不當(dāng)甚至?xí)绊懮a(chǎn)。2．詳細(xì)生產(chǎn)問題應(yīng)用(1)要促進(jìn)扦插枝條生根，我們可以選用生長素類植物生長調(diào)整劑。①原理：生長素類生長調(diào)整劑的生理作用與其濃度有很大關(guān)系。因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上找尋最佳濃度范圍特別有意義。②處理插條的方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(浸泡法,沾蘸法))(2)要對果實(shí)催熟，可以選擇乙烯利。推斷對錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)1．α-萘乙酸(NAA)、2,4-D等都是在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的生長素。 ()2．光照、溫度是“探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”試驗(yàn)時(shí)需限制的無關(guān)變量。 ()3．植物生長調(diào)整劑必定會導(dǎo)致增產(chǎn)、增收。 ()4．植物生長調(diào)整劑可能對環(huán)境帶來不利影響。 ()5．在應(yīng)用植物生長調(diào)整劑時(shí)須要考慮植物的生理狀態(tài)。 ()提示：1.×α-萘乙酸、2,4-D等均為人工合成的生長素類調(diào)整劑。2．√3．×植物生長調(diào)整劑并不必定會導(dǎo)致增產(chǎn)、增收。4．√5.√植物激素與植物生長調(diào)整劑的比較植物激素植物生長調(diào)整劑來源植物肯定部位產(chǎn)生人工化學(xué)合成生理作用對植物生長發(fā)育進(jìn)行調(diào)整作用后去向被相應(yīng)的酶分解失活殘留在植物體內(nèi)接著發(fā)揮作用作用效果短暫，只發(fā)揮一次作用長久穩(wěn)定實(shí)例乙烯、生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素和脫落酸乙烯利、生長素類似物、青鮮素、赤霉素生活聯(lián)系：1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，用萘乙酸誘導(dǎo)無子果實(shí)的效果比用自然的生長素效果明顯，嘗試說明理由。提示：植物體內(nèi)沒有分解萘乙酸的酶，萘乙酸可以長時(shí)間發(fā)揮作用，而植物體內(nèi)有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能長時(shí)間發(fā)揮作用。2．瓜果蔬菜在種植時(shí)因運(yùn)用了植物生長調(diào)整劑而引起社會的廣泛關(guān)注，媒體接連曝出“激素黃瓜”“空心草莓”“爆炸西瓜”等。摸索討運(yùn)用植物生長調(diào)整劑會不會影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。提示：植物生長調(diào)整劑運(yùn)用得當(dāng)，不會影響產(chǎn)品品質(zhì)，甚至可以改善品質(zhì)。例如，適當(dāng)運(yùn)用赤霉素類物質(zhì)可以提高葡萄品質(zhì)。假如運(yùn)用不當(dāng)，或片面追求短期經(jīng)濟(jì)效益，則有可能影響產(chǎn)品品質(zhì)。1．(多選)關(guān)于植物激素及其類似物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐上的應(yīng)用，不符合實(shí)際的是()A．黃瓜結(jié)果后，噴灑肯定量的脫落酸可防止果實(shí)的脫落B．番茄開花后，噴灑肯定濃度乙烯利，可促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)C．辣椒開花后，噴灑相宜濃度的生長素類植物生長調(diào)整劑，可獲得無子果實(shí)D．用肯定濃度赤霉素溶液處理黃麻、蘆葦植物，可使植株增高ABC[脫落酸是促進(jìn)植物脫落的；乙烯利是促進(jìn)果實(shí)成熟的，而不是發(fā)育；用肯定濃度的生長素類似物處理未受粉的辣椒花蕾，可獲得無子果實(shí)，但生產(chǎn)中我們須要有種子的辣椒；赤霉素可以促進(jìn)植株增高。]2．下列生產(chǎn)實(shí)踐活動中，植物激素或植物生長調(diào)整劑運(yùn)用不當(dāng)?shù)氖?)A．脫落酸用于打破種子休眠B．2,4－D用于促進(jìn)扦插枝條生根C．乙烯用于果實(shí)催熟D．細(xì)胞分裂素用于蔬菜保鮮A[脫落酸抑制細(xì)胞分裂，不能打破種子休眠，打破種子休眠的是赤霉素。]關(guān)于植物生長調(diào)整劑的兩點(diǎn)留意(1)盡管植物生長調(diào)整劑在農(nóng)林園藝生產(chǎn)上得到廣泛的應(yīng)用，但在詳細(xì)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，是否施用，如何運(yùn)用植物生長調(diào)整劑，須要理性評估。(2)植物生長調(diào)整劑可能對人體健康和環(huán)境帶來不利影響，因此，植物生長調(diào)整劑的應(yīng)用，須要關(guān)注可能帶來的負(fù)面影響。探究植物生長調(diào)整劑的施用探究生長素類調(diào)整劑促進(jìn)插條生根的最適濃度1．試驗(yàn)原理(1)生長素類調(diào)整劑對植物插條的生根狀況有很大的影響。(2)用生長素類調(diào)整劑在不同濃度、不同時(shí)間處理插條，其影響程度不同。(3)存在一個(gè)最適濃度，在此濃度下植物插條的生根數(shù)量最多，生長最快。2．選材保留有芽和幼葉的插條。3．處理部位插條的形態(tài)學(xué)下端。4．處理方法(1)浸泡法：要求藥液溶液濃度較低，處理時(shí)間為幾小時(shí)至一天。(2)沾蘸法：藥液溶液濃度較高，處理時(shí)間很短(約5s)。5．試驗(yàn)流程6．試驗(yàn)分析由生長素作用曲線可知，存在作用效果相同的兩種生長素濃度。最適濃度應(yīng)在作用效果相同的兩種濃度之間，即在兩種濃度之間再設(shè)置一系列濃度梯度的生長素類調(diào)整劑溶液進(jìn)行試驗(yàn)。7．處理插條時(shí)應(yīng)留意的問題(1)扦插時(shí)常去掉插條成熟葉片，緣由是去掉成熟葉片能降低蒸騰作用，保持植物體內(nèi)的水分平衡。(2)處理時(shí)插條上下不能顛倒，否則扦插枝條不能成活。8．可能出現(xiàn)的問題及緣由分析(1)不能生根。用多種不同濃度的生長素類調(diào)整劑浸泡，插條均不能生根，主要有以下幾種可能：一是枝條所帶葉片較多，蒸騰作用過強(qiáng)，失水太多；二是配制的養(yǎng)分液缺乏某種養(yǎng)分元素或缺氧；三是沒有分清形態(tài)學(xué)的上端與下端。(2)生根過少。配制生長素類調(diào)整劑溶液時(shí)，濃度梯度要密一些，組別要多一些。濃度梯度過稀、組別過少易錯(cuò)過最適濃度范圍，導(dǎo)致生根過少。應(yīng)用實(shí)踐：1.在植物進(jìn)行扦插時(shí)，為什么保留有芽和幼葉的枝條比較簡單生根？提示：芽和葉在生長時(shí)能產(chǎn)生生長素，而生長素可促進(jìn)扦插枝條生根。2．探究生長素類調(diào)整劑促進(jìn)插條生根的最適濃度試驗(yàn)中，設(shè)立預(yù)試驗(yàn)的目的是什么？提示：(1)為進(jìn)一步的試驗(yàn)摸索條件；(2)檢驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性；(3)削減盲目性和人力、物力、財(cái)力的奢侈。3．在試驗(yàn)中，若兩種濃度的生長素類調(diào)整劑促進(jìn)插條生根效果基本相同，請分析緣由。如何進(jìn)一步確定最適濃度？提示：由生長素作用曲線可知，存在作用效果相同的兩種生長素濃度。最適濃度應(yīng)在兩種溶液濃度之間，即在兩種濃度之間再等濃度梯度配制溶液進(jìn)行試驗(yàn)。1．(多選)用不同濃度的生長素類調(diào)整劑溶液處理某植物插條使其生根，結(jié)果如下表。下列敘述正確的是()組別清水濃度a濃度b濃度c平均生根數(shù)1529387A．試驗(yàn)中用于扦插的枝條可能帶有芽或幼葉B．依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果無法比較a、b、c濃度的大小C．該生長素類似物對根的生理作用具有低濃度促進(jìn)生長，高濃度抑制生長的特點(diǎn)D．試驗(yàn)結(jié)果表明促進(jìn)插條生根的最適濃度在a和c之間ABC[由于在清水中也能生根，而帶芽或幼葉的插條能產(chǎn)生生長素，促進(jìn)插條生根，所以試驗(yàn)中用于扦插的枝條可能帶有芽或幼葉，A正確；由于生長素類調(diào)整劑對根的生理作用具有兩重性，所以依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果無法比較a、b、c濃度的大小，也不能確定促進(jìn)插條生根的最適濃度在a、c之間，B正確、D錯(cuò)誤；與比照組比較，該生長素類調(diào)整劑對根的生理作用具有低濃度促進(jìn)生長，高濃度抑制生長的特點(diǎn)，C正確。]2．某課題探討小組為探究生長素類調(diào)整劑——α-萘乙酸(NAA)的生理作用，用玉米試管苗進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：濃度(mg/L)平均每株生根數(shù)(條)平均根長(cm)0.27.810.00.37.49.60.46.39.40.55.98.8(1)由上表可知此試驗(yàn)的目的是探究__________________________________________________________________________。(2)從表中數(shù)據(jù)能否確認(rèn)0.2mg/L即是該試驗(yàn)最相宜的濃度？________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)α-萘乙酸是生產(chǎn)上常用的生長素類調(diào)整劑，除本試驗(yàn)的應(yīng)用外，請寫誕生長素類調(diào)整劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的另外兩個(gè)方面的應(yīng)用：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]從表格給的測量指標(biāo)——平均每株生根數(shù)和平均根長可以看出，此試驗(yàn)的目的是探究α-萘乙酸促進(jìn)玉米試管苗生根的最適濃度。α-萘乙酸為生長素類調(diào)整劑，對植物所起的作用與生長素基本相同。[答案](1)α-萘乙酸促進(jìn)玉米試管苗生根的最適濃度(合理即可)(2)不能缺少小于0.2mg/L的濃度設(shè)置(合理即可)(3)促進(jìn)果實(shí)發(fā)育；防止落花落果(合理即可)留意區(qū)分本試驗(yàn)的三個(gè)變量(1)自變量：生長素類調(diào)整劑(如2,4-D溶液)的濃度。(2)因變量：插條生根的數(shù)量(或長度)。(3)無關(guān)變量：處理溶液劑量、溫度、光照及選用相同的花盆、相同的植物材料，插條的生理狀況、帶有的芽數(shù)相同，插條處理的時(shí)間長短一樣等。[課堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.由人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有調(diào)整作用的化學(xué)物質(zhì)，稱為植物生長調(diào)整劑。2.生長素類植物生長調(diào)整劑可促進(jìn)扦插枝條的生根，乙烯利可催熟果實(shí)。3.植物生長調(diào)整劑可提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)，還可能對人體健康和環(huán)境帶來不利影響。4.預(yù)試驗(yàn)可以為進(jìn)一步的試驗(yàn)探究條件，也可以檢驗(yàn)試驗(yàn)的科學(xué)性和可行性。1．(多選)下列屬于植物體內(nèi)從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课坏奈镔|(zhì)是()A．2,4－D B．赤霉素C．細(xì)胞分裂素 D．脫落酸BCD[植物激素是植物自身產(chǎn)生的，并且是植物體內(nèi)從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课坏奈⒘坑袡C(jī)物，四個(gè)選項(xiàng)中A項(xiàng)不屬于植物激素，而是人工合成的植物生長調(diào)整劑。]2．下列關(guān)于植物激素或植物生長調(diào)整劑應(yīng)用的說法，正確的是()A．用脫落酸處理大麥種子可誘導(dǎo)產(chǎn)生α－淀粉酶B．用乙烯處理二倍體番茄幼苗可得到多倍體番茄C．在蘆葦生長期用細(xì)胞分裂素處理可增加蘆葦?shù)睦w維長度D．植物體內(nèi)生長素在黑暗時(shí)可以合成，單側(cè)光并不影響其極性運(yùn)輸D[用赤霉素處理大麥種子可誘導(dǎo)產(chǎn)生α－淀粉酶，A錯(cuò)誤；乙烯可促進(jìn)果實(shí)成熟，不會使染色體加倍，B錯(cuò)誤；赤霉素處理生長期的蘆葦，可增加蘆葦?shù)睦w維長度，C錯(cuò)誤。]3．為探究NAA促進(jìn)插條生根的最適濃度，某愛好小組進(jìn)行了預(yù)試驗(yàn)，結(jié)果如圖。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．預(yù)試驗(yàn)要像正式試驗(yàn)一樣仔細(xì)進(jìn)行才有意義B．選擇生長旺盛的一年生枝條作為試驗(yàn)材料C．NAA對插條生根的影響表現(xiàn)出兩重性D．正式試驗(yàn)應(yīng)在2～4μL·L－1范圍內(nèi)設(shè)計(jì)更小的濃度梯度D[依據(jù)圖中生根數(shù)量可知，正式試驗(yàn)應(yīng)在2～6μL·L－1范圍內(nèi)設(shè)計(jì)更小的濃度梯度，D錯(cuò)誤。]4．某同學(xué)在“探究NAA促進(jìn)銀杏插條生根的最適濃度”試驗(yàn)中獲得了如圖所示的結(jié)果，下列有關(guān)本試驗(yàn)的分析或評價(jià)錯(cuò)誤的是()A．本試驗(yàn)的自變量是NAA的濃度B．銀杏插條上側(cè)芽的數(shù)目會影響試驗(yàn)結(jié)果C．促進(jìn)銀杏插條生根的最適NAA濃度為cD．用不同濃度的NAA處理枝條的時(shí)間應(yīng)當(dāng)相同C[本試驗(yàn)的自變量是NAA的濃度，A正確；芽能夠產(chǎn)生生長素，因此銀杏插條上側(cè)芽的數(shù)目及飽滿程度會影響試驗(yàn)結(jié)果，B正確；分析圖中曲線可知，本試驗(yàn)沒有設(shè)置NAA濃度大于c的試驗(yàn)組，NAA濃度大于c時(shí)銀杏插條的平均生根數(shù)目不能確定，所以不能確定c就是促進(jìn)插條生根的最適濃度，C錯(cuò)誤；NAA處理插條的時(shí)間屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量要保持相同，D正確。]5.2,4－D是一種最早應(yīng)用的選擇性除草劑，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用它除去單子葉農(nóng)作物田間的雙子葉雜草。單子葉農(nóng)作物與雙子葉雜草對2,4－D濃度的反應(yīng)如圖曲線所示。(1)從圖中可以看出2,4－D作用的特點(diǎn)是_______________。(2)圖中X點(diǎn)(甲、乙的交點(diǎn))對應(yīng)的濃度對于雙子葉雜草的作用效果是__________，2,4－D作為除草劑的最佳運(yùn)用濃度是__________點(diǎn)所對應(yīng)的濃度。(3)近幾年，媒體常常報(bào)道有些農(nóng)夫運(yùn)用除草劑導(dǎo)致作物絕產(chǎn)的消息。假如農(nóng)夫運(yùn)用的2,4－D不是假冒產(chǎn)品，請你分析導(dǎo)致作物絕產(chǎn)的最可能緣由是__________________________________________________________________________