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案例3:探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度

科学探究的基本过程与实验设计 · 高二
讲清楚它是什么

定义 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度,通过设置浓度梯度实验,确定促进生根效果最好的浓度范围。

从哪来 本节为起点,无前置知识点记录。

为什么 生长素类似物作用具有两重性,低浓度促进、高浓度抑制,且存在最适浓度。不同浓度对生根影响不同,需通过梯度实验找到促进效果最佳的浓度,以指导农业生产中扦插繁殖的效率优化。

讲法
适合逻辑型、喜欢数据图表的学生 采用“数据驱动法”:先展示一组完整的实验数据表格(浓度 vs 生根数),让学生计算平均值、绘制折线图,观察曲线峰值。重点讲解如何从数据中识别“最适浓度”不是单点,而是一个区间,并强调重复实验取平均值的重要性。
讲法
适合形象思维、动手能力强学生 采用“模拟实验法”:用不同浓度的盐水模拟生长素类似物,用土豆块或柳枝进行简易扦插,观察7天后生根情况。让学生亲手配制浓度梯度,记录生根长度和数量,直观感受“浓度过高反而抑制生根”的现象,理解两重性。
讲法
适合抽象思维、喜欢理论推导学生 采用“模型构建法”:先画出生长素浓度与生根速率的理论曲线(钟形曲线),解释为什么存在最适浓度(受体饱和、毒性效应)。再讨论实验设计中的自变量、因变量、无关变量控制,重点分析“预实验”的必要性——避免正式实验浓度范围设置不当导致全部失败。
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练一道
基础题
某同学用IAA处理插条,发现10⁻⁸ mol/L时生根最多,10⁻⁶ mol/L时生根较少,10⁻⁴ mol/L时几乎不生根。问:最适浓度范围是多少?
变式
某实验组设置浓度为0、10⁻¹⁰、10⁻⁸、10⁻⁶、10⁻⁴ mol/L,结果发现10⁻⁶ mol/L生根数最多,10⁻⁸ mol/L次之,10⁻⁴ mol/L最少。问:能否确定最适浓度就是10⁻⁶ mol/L?为什么?
试试手自己判
检测题
某实验设置生长素类似物浓度为A、B、C、D、E(浓度递增),结果生根数依次为:A组10根,B组15根,C组12根,D组5根,E组2根。空白对照生根8根。问:(1)哪些浓度是促进生根?(2)最适浓度可能在哪个范围?(3)如果要进一步确定最适浓度,下一步应如何设计实验?
看答案和判分标准
答案:(1)A、B、C浓度促进生根(生根数>空白对照8根)。(2)最适浓度在B附近,可能在A到C之间。(3)在A到C之间设置更细的浓度梯度(如A和B之间、B和C之间),重复实验,观察生根数变化。
判对标准:
能正确判断促进浓度(>空白对照);能指出最适浓度在生根最多的浓度附近;能提出缩小浓度梯度进一步实验的方案。
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