第21講-植物生長調(diào)節(jié)劑的應用(人教版2019選擇性必修1)

第20講植物生長調(diào)節(jié)劑的應用【學習目標】1.舉例說明植物生長調(diào)節(jié)劑的類型。2.舉例說明生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯等植物激素及其類似物在生產(chǎn)上得到了廣泛應用。3.基于植物激素及其類似物在生產(chǎn)上得到了廣泛應用，分析其利與弊，探討科學、社會、技術(shù)與環(huán)境之間的相互關系?！净A知識】一、植物生長調(diào)節(jié)劑的類型和作用1．概念：由人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學物質(zhì)，稱為植物生長調(diào)節(jié)劑。2．優(yōu)點：植物生長調(diào)節(jié)劑具有容易合成、原料廣泛、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。3．植物生長調(diào)節(jié)劑的類型①分子結(jié)構(gòu)和生理效應與植物激素類似，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，如α-萘乙酸(NAA)、矮壯素等。二、植物生長調(diào)節(jié)劑的應用1．植物生長調(diào)節(jié)劑的作用植物生長調(diào)節(jié)劑能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠，調(diào)節(jié)花的雌雄比例，促進或阻止開花，誘導或控制果實脫落，控制植物高度、形狀等。2．植物生長調(diào)節(jié)劑的應用實例①赤霉素可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶。②膨大劑會使水果長勢加快、個頭變大，加快水果成熟、但口感較差，不宜長時間儲存。③延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥儲藏期的青鮮素可能有副作用。3.我國對植物生長調(diào)節(jié)劑的生產(chǎn)和銷售的規(guī)定①植物生長調(diào)節(jié)劑必須經(jīng)國家制定單位檢驗并進行正規(guī)田間試驗，充分證明其效益，無毒、無害方可批準等級。②在銷售中禁止夸大植物生長調(diào)節(jié)劑的功能；禁止在肥料中添加植物生長調(diào)節(jié)劑等。三、植物生長調(diào)節(jié)劑的施用1．施用效果影響因素在生產(chǎn)上首先需要根據(jù)實際情況，選擇恰當?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑；還要綜合考慮施用目的、效果和毒性；調(diào)節(jié)劑殘留、價格和施用是否方便等因素；施用濃度、時間、部位以及施用時植物的生理狀態(tài)和氣候條件等，都會影響施用效果。2．預實驗的作用：可以為進一步的實驗摸索條件，可以檢驗實驗設計的科學性和可行性。四、探索植物生長調(diào)節(jié)劑的應用1.探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度。（1）實驗原理適宜濃度的2,4-D或NAA可以使楊樹或月季插條基部的薄壁細胞恢復分裂能力，產(chǎn)生愈傷組織，長出大量不定根?！咀兞糠治觥竣僮宰兞浚荷L素類調(diào)節(jié)劑的濃度。②因變量：生根數(shù)量。③無關變量：處理時間、溫度和光照等。（2）實驗流程預實驗：配制一系列濃度梯度的植物生長調(diào)節(jié)劑溶液→用同樣的處理方法（浸泡法或者沾蘸法）處理生長狀況相同的插條的形態(tài)學下端→觀察、記錄、統(tǒng)計插條的生根情況→分析確定最適濃度的范圍正式實驗：確定預實驗確定的最適濃度的范圍，配制一系列濃度梯度的植物生長調(diào)節(jié)劑溶液→用同樣的處理方法（浸泡法或者沾蘸法）處理生長狀況相同的插條的形態(tài)學下端→觀察、記錄、統(tǒng)計插條的生根情況→確定最適濃度【特別提醒】浸泡法要求生長素類調(diào)節(jié)劑溶液的濃度較低。沾蘸法省時。（2）實驗步驟①分組：把形狀、大小基本一致的插條平均分成10組，每組3枝。②處理枝條：把一定濃度的2,4-D或NAA按不同比例稀釋成10份具有濃度梯度(實驗前通過預實驗確定的梯度范圍)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法處理插條。③培養(yǎng)：將處理過的插條放入營養(yǎng)花缽中，適宜溫度(25～30℃)下培養(yǎng)。④觀察：一段時間后，觀察、記錄各組插條的生根情況，如生根條數(shù)、根的長度等。（3）實驗結(jié)果生根數(shù)目最多且不定根的長度最長的一組對應的生長素類調(diào)節(jié)劑濃度接近促進插條生根的適宜濃度。2.嘗試利用乙烯利催熟水果①乙烯利工業(yè)品為液體，當溶液pH<3.5時，它比較穩(wěn)定，但隨pH升高，它會分解釋放出乙烯。②乙烯利對皮膚、黏膜有一定的刺激性，操作時要在通風良好的環(huán)境中進行。乙烯利遇到明火可燃燒?！究键c剖析】考點一：植物激素與植物生長調(diào)節(jié)劑例1．下列有關植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑比較的項目中，錯誤的是（）比較項目植物激素植物生長調(diào)節(jié)劑A來源植物一定部位產(chǎn)生人工化學合成B生理作用對植物生長、發(fā)育進行調(diào)節(jié)對植物生長、發(fā)育進行調(diào)節(jié)C作用時間長，在植物體內(nèi)持續(xù)發(fā)揮作用短，使用后只發(fā)揮一次作用D實例乙烯、細胞分裂素、赤霉素和脫落酸乙烯利、2,4－D、青鮮素、矮壯素【答案】C【解析】植物激素在植物體一定部位產(chǎn)生，植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的，A正確；植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑對植物生長、發(fā)育有調(diào)節(jié)作用，B正確；植物激素發(fā)揮作用后被相應的酶分解而失活，作用時間短，只發(fā)揮一次作用，而植物生長調(diào)節(jié)劑發(fā)揮作用后不被降解，持續(xù)發(fā)揮作用，C錯誤；乙烯、細胞分裂素、赤霉素和脫落酸屬于植物激素，乙烯利、2,4－D、青鮮素、矮壯素屬于植物生長調(diào)節(jié)劑，D正確?？键c二：植物激素及植物生長調(diào)節(jié)劑的應用例2．下列關于植物激素及植物生長調(diào)節(jié)劑的應用，不合理的是 ()A．用脫落酸處理休眠的種子，促進種子萌發(fā)B．施用2,4－D除去麥田中的雙子葉雜草C．用一定濃度乙烯利處理未成熟的香蕉，可促其成熟D．用赤霉素處理生長期的蘆葦，使纖維長度增加【答案】A【解析】赤霉素能促進種子萌發(fā)，可以解除種子的休眠，A項錯誤；雙子葉雜草對生長素類調(diào)節(jié)劑比單子葉植物小麥敏感，故用一定濃度的2,4－D可以除去麥田中的雙子葉雜草，B項正確；乙烯利能釋放乙烯，乙烯具有催熟作用，可以促使未成熟的香蕉成熟，C項正確。赤霉素會促進細胞伸長，從而使蘆葦?shù)睦w維長度增加，D項正確?？键c三：探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根最適濃度的實驗操作例3．下列有關“探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗的敘述，錯誤的是 ()A．生長素類調(diào)節(jié)劑濃度不同，促進生根的效果也不相同B．不同濃度生長素類調(diào)節(jié)劑處理組之間可形成相互對照C．可以用較低濃度的生長素類調(diào)節(jié)劑溶液浸泡插條的基部D．該實驗前需做預實驗【答案】A【解析】生長素類調(diào)節(jié)劑濃度不同，促進生根的效果有可能相同，A錯誤。不同濃度生長素類調(diào)節(jié)劑處理組之間可形成相互對照，B正確；浸泡法要求生長素類調(diào)節(jié)劑溶液的濃度較低，可以用較低濃度的生長素類調(diào)節(jié)劑溶液浸泡插條的基部，C正確；通過預實驗可以為進一步的實驗摸索條件，可以檢驗實驗設計的科學性和可行性，D正確?？键c四：探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根最適濃度的實驗結(jié)果分析例4．NAA是人工合成的生長素類調(diào)節(jié)劑。某同學設計了“探究NAA促進銀杏插條生根的最適濃度”的實驗，獲得了如下圖所示的結(jié)果。下列有關實驗設計及實驗結(jié)果的敘述，正確的是 ()A．銀杏插條自身也能產(chǎn)生大量的NAAB．插條上芽的數(shù)目及飽滿程度不會影響實驗結(jié)果C．c表示NAA促進銀杏插條生根的最適濃度D．NAA處理插條時間的長短會影響實驗結(jié)果【答案】D【解析】由題意可知，NAA是人工合成的生長素類調(diào)節(jié)劑，不是植物自身合成的，A項錯誤。因為插條上的芽會產(chǎn)生生長素，所以芽的數(shù)目及飽滿程度，會影響實驗結(jié)果，B項錯誤。在此圖中，NAA濃度為c時，插條生根的數(shù)目最多，但c不一定是最適濃度，C項錯誤。NAA處理插條時間的長短會影響實驗結(jié)果，D項正確?！具^關檢測】1．關于植物激素及其類似物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐上的應用，符合實際的是()A．黃瓜結(jié)果后，噴灑一定量的脫落酸可防止果實的脫落B．番茄開花后，噴灑一定濃度乙烯利，可促進子房發(fā)育成果實C．辣椒開花后，噴灑適宜濃度的生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑，可獲得無籽果實D．用一定濃度赤霉素溶液處理黃麻、蘆葦植物，可使植株增高2．下列生產(chǎn)實踐活動中，植物激素或植物生長調(diào)節(jié)劑使用不當?shù)氖?)A．脫落酸用于打破種子休眠B．2,4－D用于促進扦插枝條生根C．乙烯用于果實催熟D．細胞分裂素用于蔬菜保鮮3．下列關于植物生長調(diào)節(jié)劑的敘述，正確的是()A．植物生長調(diào)節(jié)劑是指一些具有植物激素活性的人工合成物質(zhì)B．植物生長調(diào)節(jié)劑具有容易合成、原料廣泛、效果不穩(wěn)定的特點C．植物生長調(diào)節(jié)劑的分子結(jié)構(gòu)與植物激素相似D．植物生長調(diào)節(jié)劑可以替代植物激素發(fā)揮作用，使用時不用考慮藥物濃度4．下列關于植物激素或植物生長調(diào)節(jié)劑應用的說法，正確的是()A．用脫落酸處理大麥種子可誘導產(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)生長素在黑暗時可以合成，單側(cè)光并不影響其極性運輸5．為探究NAA促進插條生根的最適濃度，某興趣小組進行了預實驗，結(jié)果如圖。有關敘述錯誤的是()A．預實驗要像正式實驗一樣認真進行才有意義B．選擇生長旺盛的一年生枝條作為實驗材料C．NAA對插條生根的影響表現(xiàn)出兩重性D．正式實驗應在2～4μL·L－1范圍內(nèi)設計更小的濃度梯度6．在種植新疆無子葡萄品種“無核白”過程中，通過大量噴施赤霉素可提高產(chǎn)量(注：無子果實的形成過程中，沒有經(jīng)過授粉作用)。下列有關說法正確的是 ()A．無子果實形成時染色體數(shù)減半B．赤霉素能促進果實細胞的伸長C．果實形成過程中必需赤霉素D．赤霉素能抑制種子的形成7．下列有關植物激素調(diào)節(jié)的敘述，不正確的是 ()A．使用一定濃度的生長素處理扦插枝條，能提高插條的成活率B．使用一定濃度的赤霉素處理芹菜幼苗，能提高芹菜的產(chǎn)量C．使用一定濃度的脫落酸處理浸泡過的小麥種子，能提高種子的萌發(fā)率D．植物生長調(diào)節(jié)劑可能會損害人體健康8.鉆天楊由于受到某種病原體(該病原體能分泌細胞分裂素類似物)的侵襲，側(cè)芽生長失控，形成大量側(cè)枝，影響其成“材”。下列敘述錯誤的是()A．該現(xiàn)象說明細胞分裂素類似物能解除植物的頂端優(yōu)勢B．該細胞分裂素類似物不是能調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的植物激素C．正常生長的鉆天楊側(cè)芽生長受抑制是因為生長素含量過高D．側(cè)芽生長失控是因為該部位生長素與細胞分裂素類似物的比值增大9.某課題組研究了植物生長調(diào)節(jié)劑甲和乙對微型月季插條生根的影響，實驗結(jié)果如圖所示，下列說法正確的是()A．該實驗的自變量只有植物生長調(diào)節(jié)劑的種類B．該實驗證明了植物生長調(diào)節(jié)劑甲的作用具有兩重性C．該實驗證明了植物生長調(diào)節(jié)劑乙促進生根的最適濃度是10μmol·L－1D．若探究植物生長調(diào)節(jié)劑甲、乙對月季插條生根的復合影響，應至少設計4組實驗10.網(wǎng)絡上有人將用植物激素或植物生長調(diào)節(jié)劑處理過的水果稱為“激素水果”，并眾說紛紜。乙烯和乙烯利都常被用于水果催熟。下列敘述錯誤的是()A．乙烯由植物體內(nèi)成熟的部位合成，并受植物基因組控制B．用乙烯利催熟比用乙烯催熟具有原料廣泛、效果穩(wěn)定的特點C．人體內(nèi)不存在乙烯和乙烯利的受體，所以吃用乙烯或乙烯利催熟的水果不會引起兒童性早熟D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應用乙烯利等植物生長調(diào)節(jié)劑時，要遵循低濃度、少殘留的原則11．2,4－D是一種最早應用的選擇性除草劑，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濃度的反應如圖曲線所示。（1）從圖中可以看出2,4－D作用的特點是___________________。（2）圖中X點(甲、乙的交點)對應的濃度對于雙子葉雜草的作用效果是__________，2,4－D作為除草劑的最佳使用濃度是__________點所對應的濃度。（3）近幾年，媒體經(jīng)常報道有些農(nóng)民使用除草劑導致作物絕產(chǎn)的消息。如果農(nóng)民使用的2,4－D不是假冒產(chǎn)品，請你分析導致作物絕產(chǎn)的最可能原因是________________________________________________________________________________________________________________。12．某生物興趣小組進行探究α－萘乙酸(NAA)促進插條生根的最適濃度，他們設計如下實驗：（1）材料用具：生長旺盛的一年生月季枝條若干、燒杯、培養(yǎng)皿、量筒、NAA、蒸餾水等。（2）配制一系列具有濃度梯度的NAA溶液。（3）實驗步驟：第一步：____________________________________________________________________________；第二步：將月季枝條隨機均分為5等份；第三步：根據(jù)第一步的實驗結(jié)果，將5份枝條的基部分別浸泡在1～5號NAA溶液中，其他條件相同；第四步：一天后，取出枝條分別進行扦插；第五步：____________________________________________________________________________。（4）請回答相關問題：①實驗開始前進行預實驗的意義是__________________________________________________________。②該實驗中的自變量是________________，因變量是________________，同時要嚴格控制無關變量。答案+解析1.【答案】D【解析】脫落酸是促進植物脫落的；乙烯利是促進果實成熟的，而不是發(fā)育；辣椒開花后，就可能進行傳粉，這樣再噴灑適宜濃度的生長素類似物，獲得的是有籽果實，正確做法是：花蕾期去雄、在雌蕊柱頭涂抹一定濃度的生長素類植物調(diào)節(jié)劑，套袋隔離；赤霉素可以促進植株增高。2.【答案】A【解析】脫落酸抑制細胞分裂，不能打破種子休眠，打破種子休眠的是赤霉素。3.【答案】A【解析】植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有著調(diào)節(jié)作用的化學物質(zhì)，A正確。與植物激素相比，植物生長調(diào)節(jié)劑具有原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定等優(yōu)點，B錯誤。植物生長調(diào)節(jié)劑從分子結(jié)構(gòu)來看，主要有兩大類：一類分子結(jié)構(gòu)和生理效應與植物激素類似；另一類分子結(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，C錯誤。植物生長調(diào)節(jié)劑可以替代植物激素發(fā)揮作用，但使用時需要考慮藥物濃度和藥物毒性，D錯誤。4.【答案】D【解析】用赤霉素處理大麥種子可誘導產(chǎn)生α－淀粉酶，A錯誤；乙烯可促進果實成熟，不會使染色體加倍，B錯誤；赤霉素處理生長期的蘆葦，可增加蘆葦?shù)睦w維長度，C錯誤。5.【答案】D【解析】根據(jù)圖中生根數(shù)量可知，正式實驗應在2～6μL·L－1范圍內(nèi)設計更小的濃度梯度，D錯誤。6.【答案】B【解析】無子果實形成時，細胞分裂的方式是有絲分裂，染色體數(shù)目不變，A項錯誤；赤霉素能促進果實細胞的伸長，從而促進果實的發(fā)育，B項正確；果實形成過程中必需生長素，C項錯誤；種子是由受精卵發(fā)育而來，“無核白”無核的原因是沒有授粉，不能形成受精卵，與赤霉素無關，D項錯誤。7.【答案】C【解析】生長素具有促進植物生長的作用，在生產(chǎn)上可用于促進扦插的枝條生根，A項正確；赤霉素的生理作用是促進細胞伸長，從而引起莖稈伸長和植物增高，芹菜產(chǎn)量與莖稈有關，B項正確；脫落酸抑制種子的萌發(fā)，C項錯誤；植物生長調(diào)節(jié)劑可能會損害人體健康，D項正確。8.【答案】D【解析】頂芽產(chǎn)生的生長素積累在側(cè)芽處會抑制側(cè)芽的生長，而細胞分裂素類似物能使側(cè)芽生長失控，形成大量側(cè)枝，這說明細胞分裂素類似物能解除植物的頂端優(yōu)勢，A項正確；該病原體分泌的細胞分裂素類似物能調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，但它是由病原體分泌的，不是植物激素，B項正確；正常生長的鉆天楊側(cè)芽生長受抑制是因為生長素含量過高，C項正確；側(cè)芽生長失控是因為該部位生長素與細胞分裂素類似物的比值減小，D項錯誤。9.【答案】D【解析】該實驗的自變量是植物生長調(diào)節(jié)劑的種類與濃度，A錯誤；實驗中植物生長調(diào)節(jié)劑甲的作用都是促進生根，沒有體現(xiàn)兩重性，B錯誤；一定范圍內(nèi)，隨著植物生長調(diào)節(jié)劑乙的濃度增加，乙的生根數(shù)目逐漸減少，說明植物生長調(diào)節(jié)劑乙可能對月季插條生根有抑制作用，C錯誤；若探究植物生長調(diào)節(jié)劑甲、乙對月季插條生根的復合影響，應設計不使用植物生長調(diào)節(jié)劑的空白對照組、分別使用甲、乙兩種植物生長調(diào)節(jié)劑的實驗組，同時使用甲、乙兩種植物