5.3 植物生长调节剂的应用（课件）-2024-2025学年高二生物同步高效备课课件（人教版2019选择性必修1）

第3节 植物生长调节剂的应用 1.植株生长调节剂在生产上有哪些应用？ 2.怎样正确使用植物生长调节剂？ 来自公众号 修图的教书匠 1 问题探讨 在玫瑰葡萄园种植过程中，合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质，可以提高葡萄结果率和单果质量，提高果实无核化程度。但是如果施用不合理，可能会造成果实空心等问题。 讨论:葡萄植株里有自身合成的植物激素，为什么还要施用人工合成的植物激素类物质呢？ 仅靠葡萄植株自身合成的植物激素来调节植株的生长发育，不一定能满足人们对葡萄产量或品质的需要。适当施用人工合成的植物激素类物质，可以提高作物产量或提升产品品质。 来自公众号 修图的教书匠 植物体内的激素含量非常少，提取困难 一些人工合成的化学物质， 具有与植物激素相似的化学物质。 发现 植物生长调节剂 称为 定义：人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂。 原料广泛 容易合成 效果稳定 特点 可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶，因而可以持续作用较长时间 来自公众号 修图的教书匠 考点一 植物生长调节剂的类型和作用 来自公众号 修图的教书匠 4 一、植物生长调节剂的类型和作用 1.类型 分类依据 种类 举例 分子 结构 分子结构和生理效应与植物激素类似 吲哚丁酸(IBA) 分子结构与植物激素完全不同 萘乙酸(NAA)、矮壮素 分类 依据 种类 举例 作用 效果 植物生长促进剂 赤霉素、萘乙酸、2,4-D 植物生长延缓剂 矮壮素 植物生长抑制剂 青鲜素、脱落酸、乙烯利 来自公众号 修图的教书匠 类别 项目 植物激素 植物生长调节剂 来源 生理作用 作用后是 否被酶解 作用效果 实例 被相应的酶分解失活 植物体内不存在相应的分解酶,不被酶解,残留在植物体内继续发挥作用 植物一定部位产生 人工化学合成 对植物生长发育进行调节 短暂，只发挥一次作用 持久稳定 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等 乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等 植物激素与植物生长调节剂的比较 来自公众号 修图的教书匠 （1）赤霉素类激素的应用 在传统方法生产啤酒时，大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽，实质是利用其中的α-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。 阅读思考讨论“评述植物生长调节剂在生产中的应用”并思考相应问题。 来自公众号 修图的教书匠 （1）赤霉素类激素的应用 ②在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，使芦苇的纤维长度增加50%左右。 来自公众号 修图的教书匠 （2）生长素类激素的应用 ①用一定浓度的生长素类似物作为除草剂。 双子叶植物(杂草) 单子叶植物(农作物) 除草剂浓度范围 来自公众号 修图的教书匠 子房 有子番茄 受粉前 雌蕊柱头 涂抹 生长素 促进 发育 发育 发育的种子 生长素 提供 促进 无子番茄 用一定浓度的生长素类似物培育无子果实 ②用一定浓度的生长素类似物培育无子果实。 注意：以果实(如草莓、番茄等)为农产品的作物由于某种因素影响了受粉，则可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救。但是以种子(向日葵、油菜等)为农产品的作物不能通过上述方法补救。 来自公众号 修图的教书匠 无子番茄与无子西瓜比较 比较项目 无子番茄 无子西瓜 培育方法 用一定浓度的生长素类似物溶液涂抹在未受粉的番茄雌蕊柱头上 用秋水仙素处理二倍体西瓜，获得四倍体，用四倍体西瓜做母本，与二倍体西瓜进行杂交，获得三倍体，用二倍体西瓜花粉刺激获得无子果实 无子原因 原理 没有受粉，未完成受精 三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能形成配子 生长素促进果实发育 染色体变异 不可遗传变异 可遗传变异 含两个染色体组 含三个染色体组 变异类型 果实中 染色体组数 来自公众号 修图的教书匠 ③用适宜浓度的2,4-D促进插条生根 来自公众号 修图的教书匠 (3）细胞分裂素类激素的应用 事例2 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素)，会使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟，使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比，口感较差，汁水较少，甜味不足，而且不宜长时间储存。 常用的人工合成的细胞分裂素类物质主要有三种： 激动素（KT） 6－苄基腺嘌呤（6-BA） 6－苯基腺嘌 来自公众号 修图的教书匠 (4）矮壮素 矮壮素可以使植物矮化， 培育壮苗，增强植物抗倒伏能力。 矮壮素是赤霉素的拮抗剂，其作用是抑制细胞的伸长，但不抑制细胞的分裂。 (5）青鲜素 青鲜素又称”抑芽丹”，是一种人工合成的植物生长抑制剂，其作用与生长素相反。 事例3 在蔬菜、水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。例如，可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素（抑制发芽）可能有副作用。 来自公众号 修图的教书匠 1.你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子？ 天然状态下的凤梨（菠萝）开花结果时期参差不齐，一片凤梨田里需要分五六次收获，费时费工，晚上市还卖不出好价钱。到了冬季，由于气温低、日照弱，果实成熟慢、品质差。用乙烯利催熟，就可以做到有计划地上市。 思考•讨论 来自公众号 修图的教书匠 植物生长调节剂 ≠ 增产、增收 2.举例说明植物生长调节剂施用不当的实例。 施用时期: 2011年，江苏某村民的西瓜，因施用膨大素的时期不当，导致西瓜炸裂 施用剂量: 2010年，四川某果农的葡萄，因施用乙烯利的剂量不当，导致葡萄未成熟就脱落了。 施用方法: 2016年，山东某村民的番茄，因施用赤霉素的方法不当导致空心果的产生 来自公众号 修图的教书匠 3.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？ 要根据实际情况和施用目的，综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等；同时还需要考虑适当的施用时间，以及国家法律法规的要求等。 有些植物生长调节剂是人工生产的化学药剂，可能具有一定的毒性，因此上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。 4.我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么？ 目前禁用的两种植物生长调节剂产品 来自公众号 修图的教书匠 优点 缺点 (1)应用领域广，能提高作物产量、改善产品品质等。 如：延长或终止种子、芽及块茎的休眠，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。 (2)减轻人工劳动。 如：减少园林植物的修剪次数 (1)使用不当，可能影响作物产量和产品品质； (2)过量使用，可能对人体健康和环境带来不利影响。 总结植物生长调节剂的优缺点 来自公众号 修图的教书匠 类别 项目 植物激素 植物生长调节剂 来源 植物一定部位产生 生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后是否被酶解 作用效果 短暂，只发挥一次作用 实 例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等 被相应的酶分解失活 植物体内不存在相应的分解酶，不被酶解，残留在植物体内继续发挥作用 比较植物生长调节剂与植物激素 持久稳定 人工化学合成 乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等 来自公众号 修图的教书匠 考点二 植物生长调节剂的施用 来自公众号 修图的教书匠 20 假如我们现在要解决的生产问题是促进扦插枝条的生根，我们可以选用生长素类植物生长调节剂;假如我们要对果实催熟，可以选择乙烯利。 怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢? 要根据实际情况和施用目的，综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等；同时还需要考虑适当的施用时间，以及国家法律法规的要求等。 来自公众号 修图的教书匠 二 植物生长调节剂的施用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 ①原理： 适宜浓度的NAA溶液促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。 来自公众号 修图的教书匠 实验一：探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度 2，4-D促进某种植物插条生根的最适浓度是？ 2. 提出问题： 1. 原理： 适宜浓度的α-萘乙酸（NAA）、2，4-D可促进插条生根，浓度过高会抑制生根，甚至会杀死双子叶植物。 3. 变量分析： 一系列不同浓度的2,4-D溶液 平均生根数量 平均生根长度 植物材料，插条的生理状况、带有的芽数，插条处理的时间长短 自变量 因变量 无关变量 无关变量设置为相同且适宜 来自公众号 修图的教书匠 制备插条 原因 ①选用生长旺盛的一年生枝条 ②去掉成熟叶片 ③保留芽和幼叶 ④插条的形态学下端要削成斜面 分裂旺盛，发育快、易成活，易生根。 降低蒸腾作用，保留水分。 以增加对水的吸收 芽和幼叶能产生生长素，有利于生根。 避免实验的偶然性，减少实验误差 生长旺盛的一年生枝条，枝条上带有少量芽或幼叶。 4.实验材料： 来自公众号 修图的教书匠 浓度较低: 浓度较高: 浸泡法 沾蘸法 约3cm 几小时至一天 5 4 3 2 1 约5秒 最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理 4.实验设计 ①处理插条的方法 ③先设计一组梯度较大的预实验，再设计更合理的浓度梯度进行实验 ②设置几组重复实验 来自公众号 修图的教书匠 预实验 ①进行时间： 正式实验前 ②目的： a.为进一步的实验摸索条件 b.检验实验设计的科学性和可行性。 ▲预实验不能减小实验误差 正式实验 来自公众号 修图的教书匠 5.实验过程 配制一些列浓度梯度的生长素类似物溶液 处理生长状况相同插条的形态学下端 预实验 观察插条生根状况 正式实验 重复前三步 (缩小生长素类似物浓度梯度) 来自公众号 修图的教书匠 来自公众号 修图的教书匠 5.实验过程 配制一些列浓度梯度的生长素类似物溶液 处理生长状况相同插条的形态学下端 预实验 观察插条生根状况 正式实验 重复前三步 (缩小生长素类似物浓度梯度) 需要空白对照 不需要空白对照 来自公众号 修图的教书匠 预实验 选用长势、长度、粗细等均一致的植物枝条若干 二、植物生长调节剂的施用 一、植物生长调节剂的类型和作用 一、植物生长调节剂的类型和作用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 (2)制备溶液： A B D C E F G 清水 3ppm 5ppm 7ppm 9ppm 11ppm 13ppm 配置不同浓度的α—萘乙酸（NAA）溶液 (1)材料处理： 来自公众号 修图的教书匠 预实验 (3)浸泡插条 汉水丑生侯伟作品 A B C D E F G 将插条在α—萘乙酸（NAA）溶液中浸泡24小时 浸泡24小时后，取出插条晾干4小时 来自公众号 修图的教书匠 31 预实验 汉水丑生侯伟作品 A B C D E F G 将处理好的插条，放在相同且适宜条件下，分组进行水培每天记录生根数量 (4)水培 来自公众号 修图的教书匠 32 生根数或长度 2,4-D溶液浓度(mol/L) 以生长素类调节剂的浓度为横坐标，以根的数目（每组平均值）为纵坐标，绘制曲线图，并确定插条生根的最适浓度。 预实验 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2，4-D溶液浓度(mg/mL) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 生根平均（根长度/条数） 1 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 (5)观察记录 来自公众号 修图的教书匠 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2，4-D溶液浓度(mg/mL) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 生根平均（根长度/条数） 1 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 0.8 1.2 生根平均 b c d e f 2, 4-D溶液浓度(mg/mL) 预实验 (6)结果分析 促进该植插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是0.8-1.2mg/mL 来自公众号 修图的教书匠 最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。 如何进一步确定最适浓度？ 0.8 1.2 生根平均 b c d e f 2, 4-D溶液浓度(mg/mL) 正式实验 来自公众号 修图的教书匠 一年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活，很容易生根，实验效果显著。 芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。 1.实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条？ 2.为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活？ 思考讨论 来自公众号 修图的教书匠 预实验需要，正式实验不需要。正式实验不需要空白对照，因为预实验已经摸索出促进生根的最适浓度范围； 4.实验过程中需要设置空白对照吗？ 该实验中存在 （即用蒸馏水处理的对照组）和 （即用不同浓度生长素类似物处理的实验组）。 空白对照 相互对照 5.实验中存在对照吗？ 每组处理不止一根枝条，平行重复原则：避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性 3.实验要设置重复组（每组枝条数相等且不少于3枝），目的是？ 来自公众号 修图的教书匠 ①没分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插; ②枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多; ③枝条幼芽、幼叶保留多，本身合成了一定浓度的生长素，使形态学下端处于高浓度抑制状态； 6.若实验结果发现枝条都不能生出不定根，其原因可能是什么? 来自公众号 修图的教书匠 实验二：尝试利用乙烯利催熟水果 1.实验原理： 探索植物生长调节剂的应用 乙烯利 pH=3.5 pH升高 催熟水果 乙烯 水果产生乙烯 诱 导 乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体；当溶液pH<3.5时，它比较稳定；但随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯。 正反馈 来自公众号 修图的教书匠 4.实验过程 ③封存24h后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。 ①将果实浸入稀释的乙烯利溶液中（或者用喷壶将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面），沥干水分； ②放入自封袋或者塑料袋密封，置于20-25℃ 储存。 5.注意事项： 乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时需要做好防护措施，并在通风良好的环境进行，乙烯利遇到明火可燃烧，需要注意防火 2.材料： 3.因变量： 番茄、香蕉等。 处理后的生长时间、成熟程度。 来自公众号 修图的教书匠 来自公众号 修图的教书匠 一、概念检测 1.种植葡萄时，在扦插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。判断下列有关表述是否正确 ①施用的植物生长调节剂就是植物激素（ ） ②施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质（ ） × × 2.研究人员为探究 定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2,4-D对即将成熟的柑橘体内脱落酸含量的影响，进行了一项科学实验，实验结果如下图所示。下列说法错误的是（ ） A.喷施赤霉素和2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落 B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成 C.赤霉素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成 D.赤霉素、2,4-D与脱落酸的作用相反 B 来自公众号 修图的教书匠 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$