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1、- 1 -2014-2015 学年高中生物 2.4.3 生长素类似物的应用同步导学案 苏教版必修 3一、目标导航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。 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、重难点重点：探索处理系统素类似物促进插条生根的最适浓度；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。二、知识网络植物激素的种类和作用促进细胞分裂 促进果实成熟细胞伸长、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
2、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- 2 -三、导学过程“导”自主预习一.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
3、啤酒的成本。 二. 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”互动探究探究一 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
4、子提供生长素，果实发育与生长素的关系？提示：发育胚珠种子合成 生长素 促进子房果实（种子）- 3 -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
5、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2，4D 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
6、体西瓜，给三倍体西瓜植株的雌蕊授以二倍体西瓜花粉，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
7、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。- 4 -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
8、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
9、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2,4D 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
10、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- 5 -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】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(50500 p
11、pm)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 14。13 号烧杯中分别按序加入 100
12、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 23 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
13、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_。- 6 -【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(50500 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
14、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四、达标检测1下列关于植物激素及人工合成的植物激素类似物的应用，叙述正确的是( )A.
15、人工合成的植物生长素类似物 2，4-D 可以用于除去小麦田间的双子叶杂草B.无籽西瓜是用一定浓度的生长素处理未授粉的雌蕊得到的C.顶芽分泌的生长素可运往侧芽，增加了侧芽的生长素浓度，从而促进侧芽生长D.若少年儿童食用经乙烯催熟的水果，会导致性早熟2下表是用不同浓度的 2，4-D（生长素类似物）溶液处理茄子的花蕾以后植株的结实情况。有关叙述错误的是（ ）- 7 -组别 2，4-D 浓度（mg/L） 1000 850 720 630平均结果率（%） 27 100 100 100 100平均单果重（g） 186 247 277 273 243A.组结果率低，是因为植物体内 2，4-D 的合成量较低B.使茄子产量达到最高的 2，4-D 浓度应在 720850mg/L 之间C.2，4-D 可明显提高单果重，是因为 2，4-D 能促进果实发育D.此实验说明 1000mg/L 的 2，4-D 仍能促进果实的发育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
