《植物生长素类似物的应用》导学案1

植物生长素类似物的应用植物生长素类似物的应用 导学案导学案 高效导航高效导航 1 学习目标 尝试探索处理系统素类似物促进插条生根的最适浓度 列举其他植物激素 评述植物生长调节的应用 尝试利用多种媒体 搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料 2 学习重点 探索处理系统素类似物促进插条生根的最适浓度 其他植物激素的种类和作用 3 学习难点 探索处理系统素类似物促进插条生根的最适浓度 植物生长调节剂的应用 看看 知识经纬知识经纬 植物激素的种类和作用 促进细胞分裂促进果实成熟 促进细胞伸长 种子 萌发和果实发育 抑制细胞分裂 促进 叶和果实衰老脱落 主要 作用主要 作用主要 作用主要 作用 主要是根尖主要是未成熟的种子等根冠 萎蔫的叶片等植物体各个部位 合成 部位合成 部位合成 部位合成 部位 细胞分裂素赤霉素脱落素乙烯 其他植物激素 植物的激素调节 生长素 促进 细胞 纵向 伸长 合成 部位 主要 作用 分生 组织 植物生长调节剂 概念优点使用 应用 人工合成的对 植物的生长发 育有调节作用 的化学物质 容易合成 原料广泛 效果稳定 综合考 虑施用 目的等 各因素 乙烯利 促进果 实成熟 等等 导导 自主预习自主预习 一一 其他植物激素其他植物激素 1 常见的几种其他的植物激素 植物激素 主要 合成部位 分布生理作用 赤霉素 细胞分裂 素 乙烯 脱落酸 2 激素间的相互作用 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中 多种激素 共同调节 如 的生长素促进细胞的伸长 但生长素浓度 到一定值时 会促进乙烯的合成使 其含量 反过来又 生长素促进细胞伸长的作用 注意 在植物的生长发育和适应环境的过程中 各种植物激素并不是孤立地起作用 而是多种激素相互作用共同调节 二二 植物生长调节剂植物生长调节剂 1 概念 合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质 2 应用 用 催熟凤梨 用一定浓度的 溶液处理芦苇 就可以使其纤维长度增加50 左右 用 处理大麦种子 无须发芽就可以产生大量的 淀粉酶 这样就可以简 化工艺 降低啤酒的成本 三三 常见生长调节剂的特性常见生长调节剂的特性 1 生长素类似物的作用 一定浓度 促进扦插枝条生根 提高插枝的 一定浓度 促进果实发育 提高结果率 获得 一定浓度 防止落花落果 高浓度 大田除草 利用单子叶植物和双子叶植物需要生长素浓度的 用高浓 度的生长素类似物除去其中的一类杂草 2 乙烯类 乙烯利 凤梨等水果 3 赤霉素类的作用如下 促进增大果粒 促进雌能花品种果粒增大 葡萄无核化 疏 松果穗 4 细胞分裂素类的作用 促进萌芽和 促进葡萄花芽分化 促进座果 减少落果 对无核白葡萄贮藏品质的影响 学学 互动探究互动探究 探究一探究一 植物生长素生理作用的研究与应用植物生长素生理作用的研究与应用 1 如何设计实验证明果实发育需要发育着的种子提供生长素 果实发育与生长素的关 系 提示 如果切断生长素的自然来源 不让其授粉或除去正在发育着的种子 果实因缺乏生 长素而停止发育 甚至引起果实早期脱落 在没有授粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液 子房正常发育为果实 因为 没有受精 果实内没有种子 以上事实充分说明 生长素是果实正常发育所必需的 自然 情况下 果实发育所需生长素是由发育着的种子合成提供的 2 在农业生产中生长素类似物的作用效果一般比生长素更高效的原因是什么 提示 生长素类似物是人工合成的 在植物体内没有分解它的酶 故作用时间较长 效果更高效 3 生长素类似物在防止植物落花落果中有怎样的作用 提示 一定浓度生长素类似物溶液可以防止落花落果 保蕾保铃 4 生长素类似物在控制植物花的性别分化中是否有作用 是怎样进行控制的 提示 生长素类似物能控制植物花的性别分化 用一定浓度的NAA溶液或者2 4 D处 理花芽 可促进花芽向雌花分化 从而大大提高产量 5 如何区别单性结实与无子果实 提示 自然情况下 果实一般是在两性结合的基础上发育而成的 如果由于人为或自 然因素的影响 没有发生受精现象 此时由子房发育成果实的过程叫单性结实 无子果实 是单性结实的结果 经典回眸 用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾 子房发育成无子番茄 用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交 获得三倍体西瓜 给三倍体西瓜植株的雌蕊授以二倍 发 育 胚珠 种子 合成 生长素 促进 子房 果实 种子 体西瓜花粉 子房发育成无子西瓜 若用此无子番茄和无子西瓜的果肉细胞分别进行细胞 培养 从理论上分析所得植株的果实中依次 A 无种子 有种子 B 有种子 有种子 C 有种子 无种子 D 无种子 无种子 解析 考生对无子果实的形成机理不清楚 造成本题容易出错 自然情况下 果实一般是在两性结合的基础上发育而成的 如果由于人为或自然因素 的影响 植物没有发生受精现象 此时由于子房发育成果实的过程叫单性结实 无子果实 是单性结实的结果 生长素的作用机理是促进细胞纵向伸长 但并不改变细胞的染色体组 成 多倍体育种中所用的秋水仙素 其作用是抑制有丝分裂时纺锤体的形成 从而使币制 的染色体不能分配到两个子细胞中去 导致细胞中染色体数目加倍 答案 C 变式训练 农业上用生长素类似物2 4 D进行麦田除草 其原理是 A 高浓度促进小麦生长 B 高浓度抑制杂草生长 C 低浓度抑制杂草生长 D 高浓度促进杂草衰老 提示 实验 和实验 的自变量是胚芽鞘尖端的有无 因变量是胚芽鞘是否生长和弯 曲 实验现象说明胚芽鞘的生长与弯曲都与尖端有关 提示 实验 和实验 的自变量是接受刺激的部位 因变量是胚芽鞘是否出现向光性 弯曲生长 实验现象说明胚芽鞘的感光部位在尖端 而不是尖端下面的一段 提示 实验 和实验 的自变量是胚芽鞘的尖端是否被单侧光照射 因变量是胚芽鞘 是否发生向光弯曲 实验现象说明胚芽鞘尖端接受单侧光照射 是胚芽鞘发生向光弯曲生 长的必要条件 B 探究二探究二 其他植物激素及其之间的关系其他植物激素及其之间的关系 1 乙烯在植物体内能发挥什么作用 你听说过用乙烯利催熟香蕉等水果的做法吗 提示 催熟 2 从生理功能上看植物激素有几类 分别是什么 产生的部位及其主要的作用又各是 什么 提示 各种植物激素生理功能不同 但从生理作用上可分为二类 一类是具有明显促 进生长发育的功效 如生长素 赤霉素 细胞分裂素 另一类则主要抑制生长发育 如脱 落酸 几种植物激素的合成 分布和生理作用几种植物激素的合成 分布和生理作用 植 主要合成 分布生理作用 3 植物在不同的生长发育时期 发挥作用的激素是否相同 相互之间的关系是怎样的 提示 植物的个体发育受多种激素的调节 不同时期有不同的主要激素起主导的调节 作用 多种激素相互协调 共同完成对植物生命活动的调节 4 植物激素几乎控制着植物所有的生命活动 这种说法是否准确 提示 不准确 植物生命活动的调节是非常复杂的过程 从根本上说是由基因控制的 环境变化也会影响基因的表达 激素调节只是其中的一种调节方式 5 植物生长调节剂与植物激素对植物的生长发育的调节作用类似 使用植物生长调节 剂应注意哪些问题 提示 要综合考虑使用目的 药物效果 药物素性 药物残留 药物价格 施用是 否方便等因素 要考虑施用时间 处理部位 施用方式 适宜的浓度和使用次数等问题 6 你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长调节剂 提示 用GA 赤霉素类 打破莴苣 马铃薯 人参种子的休眠 促进苋菜 芹菜等的营 养生长 增加产量 用NAA促进甘薯 黄杨 葡萄的生根 对苹果 鸭梨进行疏花疏果 促进脱落 对棉 花进行保花保果 防止脱落 物激 素 部位 赤 霉素 生长中的 种子和果实 幼叶 根和茎 尖 较多存在于植株生长旺盛的 部位 如茎端 嫩叶 根尖 果 实和种子 调节细胞的伸长 促进蛋白质和 RNA的合成 从而促进茎的伸长 抽 薹 叶片扩大 种子发芽 果实生长 抑制成熟和衰老等 细 胞分 裂素 根 生长 中的种子和果 实 主要分布于进行细胞分裂的 部位 如茎尖 根尖 未成熟的 种子 萌发的种子 生长着的果 实 促进细胞分裂 诱导芽的分化 促进侧芽生长 抑制不定根和侧根形 成 延缓叶片的衰老等 乙 烯 成熟中的 果实 衰老中 的组织 茎节 各器官都存在 促进细胞扩大 促进果实成熟 促进器官脱落等 脱 落酸 根冠 老 叶 茎 各器官 组织中都有 将要 脱落或休眠的器官和组织中较多 逆境条件下会增多 抑制核酸和蛋白质的合成 表现 为促进叶 花 果的脱落 促进果实 成熟 抑制种子发芽 抑制植株生长 等 用乙烯利促进黄瓜 南瓜的雌花分化 促进香蕉 柿 番茄的果实成熟 施用矮壮素 生长延缓剂 防止棉花徒长 促进结实 7 生产过程中施用植物生长调节剂 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 适当施用GA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 经典回眸经典回眸 有人测定了苹果 柑橘等果实成熟过程中激素的动态变化 如 图 下列分析错误的是 A 在幼果生长时期 生长素 赤霉 素 细胞分裂素的含量减少 B 在果实发育初期 脱落酸含量最高 而果实衰老时期 乙烯含量达到最高峰 C 在果实成熟过程中 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸与乙烯5类植物激素 都是有规律地参加到代谢反应中 D 生长素 赤霉素 脱落酸 细胞分裂素主要是促进植物的生长和发育 而乙烯主 要是抑制生长和发育 解析 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸和乙烯5类植物激素之间既有协同效应 又有拮抗效应 其含量呈现规律性的变化 共同调节植物体的生长与发育 脱落酸 乙 烯主要是抑制生长和发育 答案 D 变式训练变式训练 下列有关植物激素及植物生长调节剂应用的叙述 错误的是 A 用适宜浓度的乙烯利处理香蕉 可加快果实成熟 B 用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芹菜 可提高产量 C 用适宜浓度的细胞分裂素处理水稻 可促进细胞分裂 D 用适宜浓度的2 4 D处理插条两端 可促进插条两端生根 解析 用适宜浓度的2 4 D处理插条两端 不能促进插条两端生根 因为2 4 D 运输到形态学下端 只能促进形态学下端生根 答案 D 探究三探究三 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中应该注意的几个问题 1 如何控制自变量 提示 1 设置生长素类似物的浓度梯度 NAA有毒 配制时最好戴手套和口罩 剩 余的母液应放在4 下保存 如果瓶底部长有绿色毛状物 则不能继续使用 2 枝条处理方法 浸泡法和沾蘸法 2 怎样分析研究实验中生根情况的问题 提示 不能生出不定根 用多种不同浓度的生长素类似物浸泡 扦插的枝条不能生根 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 二是枝条幼 芽 幼叶保留较多 本身合成一定浓度的生长素 浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状 态 三是配制的营养液营养元素缺乏或缺氧 四是没有分清形态学的上端与下端 都能生出不定根 促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根 而不是刺激根 生长 配制生长素类似物溶液时 浓度梯度要密一些 组别要多一些 组别少 梯度大是 导致生根过少的主要可能原因之一 3 在实验过程中怎样分析与本实验相关的其他因素 提示 温度要一致 设置重复组 即每组不能少于3个枝条 设置对照组 清水空白对照 设置浓度不同的几个实验组进行对比 目的是探究2 4 D或 萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度 4 预实验的设置怎样的进行更合理 更科学 提示 在进行科学研究时 有时需要在正式实验前先做一个预实验 这样做可以为进 一步的实验摸索条件 也可以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 物力和财力的浪费 预实验也必须像正式的实验一样认真进行 5 要使用生长素类似物处理植物 如促进扦插枝条生根 首先要搞清楚的问题是什么 提示 生长素类似物的浓度是关键 6 阐述示范探究过程中注意的要点 提示 预实验的目的和做法 预实验的结果展示和收获 正式实验的操作步骤及操作 要领等 实验中浓度覆盖率的设置是关键 变量控制是要点 观察指标要明确等 7 扦插枝条能否生根及生根的多少是否反映出生长素类似物的促进作用的强弱 为什 么 提示 生根的多少可以反映促进生根程度的大小 但不生根却不能真实反映抑制生根 程度的大小 经典回眸经典回眸 萘乙酸 NAA 是生产中常用的植物生长素类似物 在一定浓度范围 内 50 500 ppm 能促进植物生根 且效果比IAA好 但NAA对不同植物促进生根的最佳浓 度有较大差异 某校生物兴趣小组的同学想通过实验探究 NAA促进植物扦插枝条生根的 最佳浓度 请帮助他们完成实验步骤并分析实验结果 实验目的 探究NAA促进植物扦插枝条生根的最佳浓度 实验原理 NAA能促进植物扦插枝条生根 有利于插条的存活 在最适浓度下 插条 容易生根 存活率也最大 实验材料 浓度为100 ppm 200 ppm和300 ppm的NAA溶液 茉莉花 桅子花 金钱 松枝条 其他必要材料 1 实验步骤 取250 mL烧杯4只 编号为1 4 1 3号烧杯中分别按序加入100 300 ppm的萘乙 酸溶液50 mL 4号烧杯中加入 作为对照 选长势相当的两年生植物枝条若干 长15 cm左右 留顶部2 3片叶 基部的剪除 每组10枝 分别将基部浸入各烧杯溶液中 时间为1小时 将各组枝条分别插入沙土中 在适宜条件下培养 一个月后 观察各组插条生根数量和存活枝条数量 计算成活率 2 实验结果 3组同学分别用不同植物进行实验 结果如下 3 结果分析 由结果可知 NAA浸泡对茉莉花插条生根的促进效果较好 而另两组未 达到实验的预期效果 请分析可能的原因 栀子花 金钱松 4 在不增加新实验的前提下 请在下面方格纸中设计一种适宜方式对实验数据进行处 理 并推算出NAA促进茉莉花插条生根的更精确的浓度值 NAA促进茉莉花插条生根的最 佳浓度约为 解析 本题主要考查生长素类似物的浓度对植物生根的影响的相关知识及实验设计 过程中应注意的问题 1 为遵循单一变量原则和随机取样原则 4号烧杯中应加入等量清 水 还要随机把植物枝条均分为4组 3 由题干可知 萘乙酸 NAA 在一定浓度范围内 50 500 ppm 能促进植物生根 且效果比IAA好 但NAA对不同植物促进生根的最佳浓度 有较大差异 所以当出现NAA浸泡对茉莉花插条生根的促进效果较好 而另两组未达到实 验的预期效果时 要从内因 材料对生长素类似物的敏感程度 和外因 实验自变量和无关变 量的控制 两个角度去分析 4 根据 2 中的实验数据以及生长素类似物作用两重性的特点 可知 100 ppm和200 ppm两个浓度是关于生根最适浓度左右对称的 可据此绘出曲线图 从而找出大概的最适浓度 答案 1 等量清水 随机均分为4组 3 栀子花 自身产生的IAA较多 或生 根对IAA浓度的要求很低 在不添加外源NAA的条件下 生根存活率很高 金钱松 促进 生根所要求的NAA浓度很高 300 ppm远未达到其促进浓度 4 如图所示 130 ppm 变式训练变式训练 据下图所示的实验分析讨论问题 1 实验 和实验 的自变量和因变量分别是什么 2 实验 和实验 自变量和因变量分别是什么 该组实验现象说明的问题是什么 3 实验 和实验 的自变量和因变量分别是什么 该组实验现象说明的问题是什么 思思 课堂小结课堂小结 同学们 通过这节课学习 你有哪些收获和体会 存在哪些疑问 请把它填在下面的 表格中 以便及时总结 弥补知识缺漏 不吃夹生饭 不做欠账人 收获内容 来源 Z xx k Com 疑点内容 练练 当堂检测当堂检测 1 红柿摘下未熟 每篮用木瓜三枚放入 得气即熟 并无涩味 这是宋朝苏轼 植 物粗谈 果品 中记录的一种方法 此文中 气 及其功能是 A 气 指的是CO2 作用是使柿成熟 B 气 指的是赤霉素 作用是去除柿的涩味 C 气 指的是乙烯 作用是促进果实成熟 D 气 指的是生长素 作用是促使子房发育为成熟的果实 2 植物激素对植物的生命活动具有调节作用 赤霉素能促进茎的伸长主要与细胞壁的 伸展性有关 有人进行了CaCl2和赤霉素对莴苣种子胚轴生长速率影响的实验 实验数据如 表所示 下列据表分析不正确的是 实验时间 m in 05 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 胚轴生长速 率 相对值 3 0 2 9 3 0 1 0 8778 2 8 3 0 3 2 4 0 A 用CaCl2溶液处理的时间在10 15min之间 B CaCl2可能对细胞壁的伸展起抑制作用 C 加入赤霉素溶液的时间是35min后 D 赤霉素可能增加了细胞壁中的Ca2 3 探究吲哚乙酸对月季插条生根的作用 结果如下图 有关实验的分析和评价 正确 的是 A 不同浓度的吲哚乙酸处理扦插枝条的时间应不同 B 本实验可以不设用蒸馏水处理扦插枝条的对照组 C 使扦插枝条产生相同根数的吲哚乙酸浓度相同 D 吲哚乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根 4 下列哪一个生产或实验过程 不能使用吲哚乙酸 A 处理扦插的月季枝条 促进生根 B 处理青色的生香蕉 加速转变为黄香蕉 C 处理去掉雄蕊的番茄花蕾 育出无子果实 D 处理切去胚芽鞘尖端的燕麦幼苗 使其继续生长 5 番茄果实成熟过程中 乙烯释放量 果实色素积累及细胞壁松弛酶活性变化规律如 图 从该图可得出乙烯能促进 细胞壁松弛酶活性升高 果实色素积累 番茄果实发育 番茄果实成熟 A B C D 6 生产实践中总结出 根深叶茂 和 育秧先育根 的宝贵经验 即必须根生长得好 地上部分才能很好地生长 请回答 1 根是植株细胞分裂素合成的中心 细胞分裂素合成后向上运输 能够抑制侧根向周 围生长 促进主根向更深的土层生长 蔬菜育苗移栽时 切除主根 可促进侧根生长 以 上现象说明根具有 现象 2 在用IAA处理插条生根时 如果IAA的浓度较低 适合采用 法处理插条 此时的室内环境最好遮阴且 以保持IAA溶液的较低浓度 3 IAA除具有促进生根的功能 还具有防止脱落的功能 有些研究结果如图所示 据 图可知 IAA对脱落的效应与 有关 4 脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层 使细胞分离 与脱落有关 的酶种类较多 其中 是较为关键的 7 研究发现生长素 IAA 或赤霉素 GA 对胚芽鞘 茎枝切段等离体器官均有促进生长 的作用 某研究小组围绕生长素和赤霉素之间的关系进行的探究得到如图一所示的结果 根 据图一可以得出的结论有 加 IAA 和 GA 加 IAA 加 GA 不加激素 培养时间 小时 茎 段 平 均 伸 长 量 mm 图一生长素 IAA 和赤霉素 GA 对离体豌豆节 间切段伸长的效应 图二表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系 赤霉素 生长素 促进 合成 色氨酸 分解 氧化产物 X 细胞伸长 图二赤霉素对生长素含量的调节 图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有 作用 这种作用很可能是通过降 低该过程中 的活性实现的 赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型