5.3 植物生长调节剂的应用课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第五章 植物生命活动的调节 植物生长调节剂的应用 在玫瑰葡萄种植过程中，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。 植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位， 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。 缺点：植物体内含量非常少，提取困难。 1 定义 一 植物生长调节剂的类型和作用 由人工合成，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 2 优点 原料广泛，容易合成，效果稳定。 为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定（持续发挥作用的时间长）？ 植物体内没有相应的分解它们的酶。 3 类型 一 植物生长调节剂的类型和作用 结构和生理效应与植物激素类似 结构差别大但生理效应与植物激素类似 吲哚乙酸 吲哚丁酸 萘乙酸 矮壮素 评价植物生长调节剂在生产中的应用 事例1：用传统的方法生产啤酒时，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可以产生α-淀粉酶，这样就可以简化工艺、降低成本。 糊粉层 胚乳 胚 酒精 酵母菌 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。 膨大素 浓度适宜促进细胞分裂、器官分化、叶绿素合成，延缓衰老、打破顶端优势。浓度偏高，易造成西瓜口感发苦、果实开裂。 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、洋葱贮藏期的青鲜素（抑制发芽）可能有副作用。 中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明，残留期为1～2个月。 知识拓展 青鲜素，又名抑芽丹、马来酰肼，通过抑制核酸的合成，最终使细胞生长受阻，主要用于抑制芽的生长和茎的伸长，延长储藏期。 青鲜素在土表和植物茎、叶表面不易分解，残留毒性可能会使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。因此对于用作生食的作物不宜使用，在收获后不需储藏的块茎作物上，也不可喷洒青鲜素。 事例4：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（能释放出乙烯）催熟，就可以做到有计划地上市。 事例5：用一定浓度的生长素类似物培育无籽果实。 应用：番茄、辣椒等农产品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。请问油菜和向日葵等作物受粉受到了影响可以通过这种方式来补救吗？ 不能；因为这些作物收获的是种子。 (生长素不能提高种子的量，种子是受精卵，必须要受粉才能形成)。 无籽番茄和无籽西瓜的培育 无籽番茄与无籽西瓜的比较 比较项目 无子番茄 无子西瓜 培育方法 无子原因 原理 变异类型 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。 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 其他植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子： 种类 用途 赤霉素类 萘乙酸 乙烯利 矮壮素 ①打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠； ②促进苋菜、芹菜等的营养生长，增加产量。 ①促进甘薯、黄杨、葡萄的生根； ②对苹果、鸭梨进行疏花疏果，促进脱落； ③对棉花进行保花保果，防止脱落。 ①促进黄瓜、南瓜的雌花分化； ②促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟 防止棉花徒长、促进结实 芦苇是我国主要的造纸原料，但多数芦苇的纤维短、品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。 促进种子萌发： 早春时喷洒赤霉素920的药液，可打破苹果芽的休眠，作用显著。 金莲花种子在室温下用赤霉素920的药液浸泡3~4天，可促进发芽。 4 作用 一 植物生长调节剂的类型和作用 植物生长调节剂应用领域广，对于提高作物产量、改善产品品质等，都起到很好的作用。 能延长或终止种子、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 作用 施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。 二 植物生长调节剂的施用 1 施用不当情况 植物生长调节剂 ≠ 增产、增收 施用时期不当：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。 施用剂量不当：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。 施用方法不当：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。 二 植物生长调节剂的施用 1 施用不当情况 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。 植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间实验，充分证明其效益，无毒、无害方可批准登记； 在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能； 禁止在肥料中添加植物生长调节剂等。 在我国，植物生长调节剂属于农药管理范围，只有取得农药登记并获得生产许可的植物生长调节剂产品，才能生产、经营和使用。 二 植物生长调节剂的施用 2 如何合理施用 根据实际情况选择恰当的植物生长调节剂。 要综合考虑施用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。 施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响施用效果，施用不当甚至会影响生产。 怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？ 预实验： 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。 科学方法： 预实验能避免造成人力、物力、财力的浪费，但不能减小实验误差。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 1.实验原理： 生长素类调节剂可以促进扦插枝条生根； 生长素类调节剂（如NAA、2，4-D等）在最适浓度下，植物插条的生根数量最多,生长最快,浓度过高会抑制生根。 自变量: 因变量: 无关变量: 不同浓度的生长素类调节剂溶液。 促进枝条生根的效果。 观测指标: 生根的数量或根的长度。 处理时间、培养环境、植物材料的长势（包括芽的保留数量）等。 2.材料用具： 当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条，保留一定数量的芽； 常用的生长素类调节剂：NAA、2，4-D、吲哚丙酸、IBA（任选一种）等。 选用一年生枝条的原因：因为一年生枝条的形成层细胞分裂能力强，发育快，易成活，易生根，实验效果显著。 保留一定数量的芽的原因：芽可产生生长素，能促进插条生根，更容易生根。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 3.实验流程： 将浓度梯度缩小，重复前三步 配制一系列浓度梯度的生长素类调节剂溶液 处理生长状况相同的扦插枝条的形态学下端 观察扦插枝条的生根状况 预实验 正式实验 预实验：先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 3.实验流程： NAA浓度(mg/L) 0 200 400 500 600 700 800 生根数(条) 2 4 6 8 7 5 4 预实验： 在400-600mg/L间进行正式实验 注意：预实验需进行空白对照，正式实验可不进行空白对照。 设置重复实验组--每组不能少于3个枝条，减少误差。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 3.实验流程： 生长素类调节剂处理插条的方法： 枝条的处理： 插条的形态学下端（要削成斜面，扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活）。 浸泡法：基部浸泡3cm，处理时间较长，生长素类似物溶液的浓度较低。最好是遮阴和空气湿度较高的环境。 沾蘸法：深约1.5cm，处理时间短（约5s）,但生长素类似物溶液浓度较高。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 4.实验结果： 根据小组实验获得的数据，以生长素类调节剂的浓度为横坐标，以根的数目为纵坐标，绘制曲线图。联系已学过的数学知识，小组内讨论如何根据实验数据和曲线图确定最适浓度范围。 0 生根数量 2,4-D浓度 若实验结果发现插条都不能生出不定根，其原因可能是什么? 没有分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插； 枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多； 枝条幼芽、幼叶保留过多，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； 配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。 尝试利用乙烯利催熟水果 实验原理： 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；乙烯对水果有催熟作用，还可进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。 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。 乙烯利在生产中常用于水果的催熟，若儿童食用了催熟的水果会导致“性早熟”吗？ 不会；导致儿童“性早熟”的是性激素，与乙烯利无关；且人体细胞中无乙烯利的受体，所以乙烯利不能对动物细胞起调节作用。 黄瓜顶花带刺并非是由于使用了雌激素或避孕药,而是由于黄瓜自然单性结实产生或是被涂抹了植物生长调节剂造成的。 下列关于植物生长调节剂的叙述，错误的是( ) A.植物生长调节剂是指一些人工合成的，对植物的生长、发育有调节作 用的化学物质 B.植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点 C.生长素类调节剂通常用量微小，过量使用易产生相反的作用 D.植物生长调节剂都是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质 D 植物生长调节剂在农业生产中广泛使用。下列对应关系错误的是（ ） A.细胞分裂素类调节剂--促进细胞分裂--促进果实膨大 B.乙烯类调节剂--促进细胞呼吸--促进果实发育和成熟 C.脱落酸类调节剂--抑制细胞分裂--块茎储存期不发芽 D.赤霉素类拮抗剂--抑制细胞伸长--控制徒长、抗倒伏 B 下列关于“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是( ) A.本实验可以先设计一组梯度较大的预实验进行初步探索 B.使用浸泡法处理插条时，配制的溶液浓度要较高 C.不同浓度的2,4－D溶液处理插条时，生根数可能相同 D.本实验中植物材料的选择、插条处理的时间等条件应尽可能保持相同 B 用月季作为实验材料进行NAA促进扦插枝条生根的验证实验中，预实验结果如图所示，下列说法不正确的是(　 　) A.通过预实验可以确定最佳浓度位于2ppm～6ppm之间 B.NAA促进扦插枝条生根的最适浓度是4ppm C.该实验处理枝条的方法可以使用浸泡法和沾蘸法 D.NAA不属于植物激素 根/条 NAA浓度/ppm 0 2 4 6 8 10 12 B 我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。关于这些措施，下列说法合理的是（ ） ①扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活; ②烟草种植过程中烟农要适时摘除烟草的顶芽; ③开花传粉遇上连续阴雨天，对作物及时喷洒一定浓度的生长素; ④“红柿摘下未熟，每篮用木瓜两三枚放入，得气即发，并无涩味” A．措施①主要是因为芽和幼叶能合成生长激素 B．措施②依据的原理是解除顶端优势，可促进烟草上部叶片增大 C．措施③可以用于连续阴雨天气油菜传粉失败的补救，提高油菜种子的产量 D．措施④中这种“气”是乙烯利，其主要作用是促进果实的成熟 B 下列关于农业生产措施或作物生理现象的分析，不正确的是（　　） A．用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝能促进其生根，与生长素有关 B．“一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果”，这种现象主要与脱落酸有关 C．茄子开花期间遇到连续阴雨天气，可喷洒适量生长素以避免减产 D．成熟种子经历持续干热后又遇雨天会在穗上发芽，与脱落酸被降解有关 B 科研人员根据植物激素的成分和作用研制了植物生长调节剂，如矮壮素和青鲜素，其中矮壮素抑制细胞的伸长，青鲜素抑制芽的生长和茎的伸长。下列相关叙述正确的是（ ） A．为培养抗倒伏植株常喷施青鲜素 B．为解除矮壮素过量使用，可以使用赤霉素 C．为使马铃薯块茎增大可以用青鲜素 D．为预防马铃薯在储存中发芽可以用矮壮素 B 随着生活水平的提高，人们对水果蔬菜的新鲜度和品质更加关注。要将农民手中的青菜、青椒等果蔬及时地运输到全国各地消费市场，不仅需要高效物流还需要适宜的保鲜措施。下列关于保鲜措施的叙述，正确的是（ ） A．保持果蔬干燥、密闭 B．施用一定浓度的乙烯利 C．喷洒细胞分裂素类似物 D．零下低温、低氧环境 C 一、概念检测 1. (1) (×) (2) (×) 2. (B) 二、拓展应用 1. 【提示】在科学评估、合理使用，且能保证水果质量的前提下，可以使用乙烯利来催熟半生不熟的水果。 2. 【提示】可参考本节“探究・实践”中“探索生长素类植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度”的做法。说明书中还应该有合理的施用时间，适用的作物范围，等等。 Lavf58.33.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder u0.4.16 $$