人教版 (2019)选择性必修1第3节 植物生长调节剂的应用学案设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第3节 植物生长调节剂的应用学案设计，共9页。学案主要包含了植物生长调节剂的类型和应用，植物生长调节剂的施用，探索植物生长调节剂的应用等内容，欢迎下载使用。
自主学习·必备知识
一、植物生长调节剂的类型和应用
1.概念：由① 人工合成 的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
2.优点：原料广泛、② 容易合成 、③ 效果稳定 等。
3.类型（根据分子结构不同划分）
（1）与植物激素类似：如吲哚丁酸与④ 生长素 结构类似。
（2）与植物激素完全不同，如α- 萘乙酸、矮壮素等。4.在生产中的应用
二、植物生长调节剂的施用
1.施用的依据
（1）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⑦ 目的、效果和毒性 ，⑧ 调节剂残留 、价格和施用是否方便等因素。
2.影响施用效果的因素
施用⑨ 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。
三、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
（1）预实验
a.含义：正式实验之前，用标准物质或只用少量样品进行实验，以便摸索出最佳的实验条件，为正式实验打下基础。
b.作用：可以⑩ 为进一步的实验摸索条件 ，也可以⑪ 检验实验设计的科学性和可行性 ，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费。
（2）处理插条的方法
a.浸泡法：要求溶液的浓度较低。
b.⑫ 沾蘸 法：要求溶液的浓度较高。
（3）设计浓度的依据
可以参考植物体内天然生长素含量，或查找有关资料，确定应设计什么样的浓度梯度。
2.尝试利用乙烯利催熟水果
互动探究·关键能力
主题学习一 植物生长调节剂的应用
情境探究
以下是乙烯利的产品说明：本品是促进成熟的植物生长调节剂。在酸介质中十分稳定，而在pH＞4的环境中，会分解释放出乙烯。当乙烯利进入植物体内并传导到起作用的部位后，便释放出乙烯，能起植物激素乙烯所起的生理功能，在番茄上使用，能促进番茄果实早熟、着色，提前显出成熟色泽和风味，早上市，提高经济价值。
请回答下列问题：
（1）在实际生产中常用植物生长调节剂来代替天然植物激素的原因是什么？
（2）与乙烯相比，乙烯利为何作用时间更长，效果更稳定？
（3）催熟的水果会导致儿童“性早熟”吗？为什么？
提示：（1）天然植物激素含量低，且提取困难。
（2）在植物体内，乙烯发挥作用后均会在酶的催化作用下水解而丧失生物活性。而植物体内缺乏水解外源人工合成物质（乙烯利）的酶，故乙烯利具有作用时间更长，作用效果更稳定的优势。
（3）不会。儿童性早熟是受性激素调节的，而无论是乙烯还是乙烯利都不能在人体内表现出类似性激素的作用，也不能参与性激素的合成。
归纳总结
1.植物激素与植物生长调节剂的比较
2.植物激素、植物生长调节剂和生长素类调节剂的图解比较
3.几种植物生长调节剂的应用
经典例题
例1 （2020四川成都树德中学高二月考）下列关于生长素及植物生长调节剂的叙述错误的是( )
A.用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊可以得到无子番茄
B.氧气不足会影响生长素的极性运输，重力不影响生长素的极性运输
C.植物生长调节剂容易合成、原料广泛，效果也比植物激素更加稳定
D.在蔬菜水果上残留的某些植物生长调节剂不会对人体健康造成损害
D
用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊可以得到无子番茄，A正确;由于生长素的极性运输方式为主动运输，因此氧气不足会影响生长素的极性运输，重力不影响生长素的极性运输，B正确;植物生长调节剂容易合成、原料广泛，效果也比植物激素更加稳定，C正确;在蔬菜水果上残留的某些植物生长调节剂可能会对人体健康造成损害，如青鲜素对人体有害，D错误。
素养解读
围绕植物生长调节剂的应用，引导学生关注科学、技术与社会的关系，并培养学生正确使用和看待植物生长调节剂。
素养落实
1.为使水果和蔬菜提前上市，人们越来越多地使用膨大剂、催熟剂等植物生长调节剂，其中的催熟剂可能是( )
A.生长素类调节剂B.乙烯类调节剂
C.赤霉素类调节剂D.细胞分裂素类调节剂
B
膨大剂能使果实膨大，主要原因是细胞数目增多，应为细胞分裂素类调节剂;乙烯具有促进果实成熟的功能，所以是乙烯类调节剂。
主题学习二 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
情境探究
依据教材P103“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”相关内容回答下列问题：
（1）该实验中有哪些无关变量？
（2）该实验的自变量和检测指标是什么？
（3）该实验的对照关系是怎样的？对照的目的是什么？如何保证结果准确可靠的？
（4）请写出该实验的基本步骤。
提示：（1）溶液处理的时间长短、插条的生长状况（带有的芽数和叶片的数量）、环境温度、光照强度等培养条件。
（2）自变量:生长素类调节剂的浓度;检测指标：插条生根的数量、形态、长度等。
（3）①设置空白对照，用以判断调节剂是促进作用还是抑制作用;②不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度;③设置重复组，即每组（同一浓度）不能少于3个枝条，最后求平均值，减少误差。
（4）①设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索;②配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mg/mL) （其他试剂也可）;③将新剪下的植物枝条分成10组，将插条的基部分别浸泡在蒸馏水和上述不同浓度的2,4-D溶液中，均置于适宜的环境中;④一段时间后观察插条的生根情况;⑤列表比较各实验材料在不同浓度的2,4-D溶液中的生根情况，得出结论。
归纳总结
有关生长素类调节剂促进插条生根的几个关键点
（1）用浸泡法时，最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行。
（2）插条的选择：插条规格对探究实验效果影响很大，最好选取生长旺盛的一年生枝条（形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活），选取部位以枝条中部最好，基部较差。
（3）扦插枝条的处理:枝条的形态学上端削成平面，下端削成斜面，这样在扦插后可增大枝条吸水面积，促进成活;在扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这是因为芽和幼叶在生长发育时能产生生长素，有利于生根。
（4）凡是带芽或叶的插条，其扦插成活率都比不带芽或叶的插条成活率高，但芽和叶并非越多越好。
①留叶过多，不利于生根，因为叶片多，蒸腾作用失水多，插条易枯死。
②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。
（5）生长素类调节剂有一定的毒性，实验结束后应妥善处理废液。
经典例题
例2以下是某同学所做“探索生长素类调节剂(2,4-D)促进插条生根的最适浓度”的实验。请分析回答下列问题。
实验材料：每种插条若干（种类如图）、蒸馏水、培养皿、烧杯、量筒、玻璃棒、2,4-D、营养花钵等。
实验步骤：
第一步：配制不同浓度的2,4-D溶液，并分别向7个培养皿中各注入50 mL 。
第二步：将C幼枝均分成7组，每组10根，再分别放入7个培养皿中处理适宜时间。
第三步：将处理后的C幼枝分别放入营养花钵中，适宜条件下培养10 d ，观察并记录新生根的数量。
（1）我们认为，该同学的实验设计有误，请指出来。 。
（2）1号和3号实验结果相同的原因是 。
（3）某农场购买了一批2,4-D准备用于某植物的批量扦插，说明书没有注明该植物适宜的使用浓度，正确的使用措施是( )
A.用高浓度，以保证生根B.用低浓度，以降低成本
C.任选一种浓度进行扦插D.用不同浓度进行预实验
（1）①选材有误，应选择留3~4个芽的枝条，即选B幼枝；②缺少预实验；③浓度梯度设置不合理，应有更低的浓度
（2）1号与3号位于最适浓度两侧，作用效果相同
（3）D
素养解读
围绕生长素类调节剂的应用的探究实验，让学生掌握生长素类调节剂应用的一般方法，尝试运用预实验方法开展研究，认同使用植物生长调节剂应合理合法的观点。
素养落实
2.某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类调节剂对植物插条生根的影响，进行了相关实验，结果见下表。下列有关叙述错误的是( )
A.本实验中因变量是生根长度，生长素类调节剂为零的一组是对照组
B.图中实验结果不能确定促进枝条生根的最适浓度为Y
C.浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为X＜Y＜Z
D.将浓度Z溶液稀释后，重复上述实验，其作用效果不可能好于Y
D
从实验目的和表格数据可知，该实验的自变量是生长素类调节剂的浓度，因变量为生根长度，生长素类调节剂为零的一组是空白对照组，A正确；图中实验结果只能确定促进枝条生根的最适浓度在Y左右，不能确定最适浓度具体是多少，B正确；在X、Y、Z三个浓度中，Z浓度起抑制作用，可确定其最大，但是不能确定X和Y浓度的大小，可能X＜Y,C正确；Z浓度最大，将其稀释后，其作用效果可能好于Y，D错误。
评价检测·课堂达标
课堂小结
课堂检测
1.下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）施用植物生长调节剂一定能提高葡萄的产量和品质。( × )
（2）在进行“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验时，预实验和正式实验都不需要空白对照组。( √ )
（3）赤霉素能诱导大麦种子在不发芽的情况下产生α- 淀粉酶。( √ )
（4）植物生长调节剂能促进或阻止开花，诱导或控制果实脱落。( √ )
（5）植物激素乙烯利对水果有催熟作用。( × )
2.某小组开展“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验研究，关于这个实验的叙述不正确的是( )
A.经预实验后，后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的实验作对照组
B.为了保证实验结果的可靠性，每组需要取多枝插条
C.浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大，遮阴环境
D.用不同浓度的生长素类调节剂处理扦插枝条，生根数量可能相同
A
在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组，这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围，在正式实验中，不需要设置空白对照，不同浓度生长素类调节剂处理组之间形成相互对照，A错误。
3.探究植物激素对根生长的影响，科研人员以菊花为实验材料进行以下实验：对菊花幼苗施用不同浓度的生长素，10天后，对主根长度和侧根数目分别进行计数，结果如表。
分析表中数据，回答下列问题：
（1）生长素是对植物生长发育具有 作用的一类化合物，它是由 经过一系列反应转变而成的。在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行 （填“极性”或“非极性”）运输。
（2）分析表中数据可知，生长素浓度为150×10-6ml/L 时， （填“促进”或“抑制”）生长侧根，促进侧根数量增加的生长素浓度 （填“促进”或“抑制”）主根伸长，由表中数据可知，生长素对生长侧根的作用特点是 。
（3）某同学由于操作疏忽，未对某浓度生长素溶液做标记，用该生长素溶液作用于菊花幼苗后侧根的数目是6，为确定该生长素的实际浓度，最简便的方法是将生长素溶液 （处理）后作用于插条，若 ，则生长素浓度为150×10-6ml/L ；若 ，则生长素浓度为50×10-6ml/L 。
（1）调节 ; 色氨酸 ; 非极性
（2）促进; 抑制 ; 低浓度促进侧根生长，高浓度抑制侧根生长
（3）适当稀释 ; 生根数目大于6; 生根数目小于6
（2）生长素浓度在50×10-6∼ 150×10-6ml/L 范围内的实验组，其侧根数目均多于生长素浓度为0的对照组，但主根长度却都小于对照组，说明生长素浓度为150×10-6ml/L 时，促进生长侧根，促进侧根数量增加的生长素浓度抑制主根伸长。生长素浓度为200×10-6ml/L 的实验组，其侧根数目少于对照组，说明此浓度的生长素抑制生长侧根。综上所述，生长素对生长侧根的作用特点是低浓度促进侧根生长，高浓度抑制侧根生长。
（3）依据表中信息和题意，若要确定作用于菊花幼苗后侧根的数目是6的生长素溶液的实际浓度，最简便的方法是将该生长素溶液适当稀释后作用于插条，若插条生根数目大于6，则生长素浓度为150×10-6ml/L ；若插条生根数目小于6，则生长素浓度为50×10-6ml/L 。
课标解读
课标要求
学习目标
学法指导
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的广泛应用
1.举例说明植物生长调节剂的类型及在生产中的作用（社会责任）
2.评述植物生长调节剂的应用,认同使用DY物生长调节剂应合理合法的观点（社会责任）
3.探索植物生长调节剂的应用,尝试运用预实验方法开展研究（科学探究）
1.采用查阅资料的方法引导学生关注植物生长调节剂的使用情况
2.小组讨论评价植物生长调节剂的作用
3.利用设计实验方案—进行实验—分析实验结果的方法,模拟解决生产实践中的技术问题
影响
实例
有利影响
提高作物产量、改善产品品质 等;延长或终止种子、芽及块茎休眠;调节花的雌雄比例;促进或阻止开花;诱导或控制 果实脱落;控制植株高度、形 状等
生产啤酒时,⑤ 赤霉素 使大麦种子无须发芽就产生α-淀粉酶;膨大素使水果长势加快,个头变大,加快水果成熟
能减轻人工劳动
减少园林植物的修剪次数
不利影响
使用不当,影响作物产量和品质;过量使用,对人体健康和环境带来不利影响
可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的⑥ 青鲜素 ,可能有副作用
性质
一般为液体，当溶液pH＜3.5时，比较稳定，pH升高会分解放出乙烯
作用
对水果具有催熟作用;进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟
注意事项
乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，要做好防护措施，并在通风良好的环境进行;乙烯利遇到明火可燃烧，注意防火
项目
类别
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、α-萘乙酸、青鲜素、膨大素
名称
对应激素
应用
α-萘乙酸
生长素
促进扦插枝条生根,促进果实和块根、块茎的膨大,提高坐果率,防止采前落果
2,4-D
低浓度的用于组织培养诱导细胞增殖;中等浓度的可用于促进果实膨大、诱导无子果实、防止落花落果;高浓度可以用作除草剂
赤霉素
赤霉素
生产啤酒时,使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
乙烯利
乙烯
对果实催熟
膨大素
细胞分裂素
使水果长势加快,个头变大,加快水果成熟
矮壮素
脱落酸
可以抑制赤霉素的生物合成,进而抑制茎叶生长而不影响性器官的发育
花钵
1
2
3
4
5
6
7
2,4-D/(g⋅L-1)
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
平均生根数量
10
13
10
5
4
1
1
生长素类调节剂浓度/(mg⋅L-1)
0
X
Y
Z
一定时间后根的总长度/cm
7
12
17
5
项目
生长素浓度/（10-6ml/L ）
0
50
100
150
200
主根长度（相对值）
1
0.9
0.7
0.5
0.3
侧根数目/个
4
6
8
6
3