内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第3节 植物生长调节剂的应用
【重难点】
1.植物生长调节剂的类型和作用,探索植物生长调节剂的应用。
2.探索植物生长调节剂的应用。
问题探讨
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,不一定能满足人们对葡萄产量或品质的需要。
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。
一
植物生长调节剂的类型和作用
二
植物生长调节剂的施用
目录
三
探索植物生长调节剂的应用
3
1. 概念:
由人工合成的,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、效果稳定等。
a-萘乙酸(NAA)
矮壮素
分子结构与植物激素完全不同,但是具有与植物激素类似的生理效应
吲哚丁酸(IBA)
分子结构和生理效应与植物激素类似
3. 类型
【思考】效果稳定的原因?
植物体内没有分解它的酶,因而可以持续作用较长时间。
一、植物生长调节剂的类型和作用
4
在用传统方法生产啤酒时, 大麦芽是不可缺少的原料。利用大麦芽,实质上是利用其中的α-淀粉酶。有人利用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
发芽的大麦
赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶。
事例1
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
酒精
酵母菌
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,可提前上市。但与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,且不宜长时间储存。
事例2
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
青鲜素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。
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
事例4
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
事例5
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
子房
有子番茄(果实)
受粉前 雌蕊柱头
涂抹
生长素
促进
发育
发育
发育的种子(受精后)
生长素
提供
促进
无子番茄(果实)
用一定浓度的生长素类似物培育无子果实的原理:
事例6
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。然而,需要注意的是,使用生长素类似物培育无子果实并不总是适用于所有作物和所有情况。对于玉米来说,虽然理论上可以通过这种方法来弥补缺粒现象,但在实际操作中可能会受到多种因素的影响,如生长素类似物的种类、浓度、施用时间以及环境条件等。
10
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。(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)
1、这些作物未授粉成功能通过喷施生长素类似物补救吗?
2、无子番茄属于可遗传变异还是不可遗传变异?与无子西瓜培育的原理一样吗?
不可遗传变异,遗传物质未改变。不一样,无子西瓜培育的原理是染色体变异,遗传物质发生了改变。
事例6
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
若菜豆开花期间遇到连续的阴雨天,影响了传粉受精,菜农对菜豆喷洒一定浓度的生长素类植物生长调节剂,能避免减产吗?
11
无子番茄和三倍体无子西瓜的区别
比较项目 无子番茄 三倍体无子西瓜
原理 生长素促进子房发育 染色体变异
无受精过程的原因 人为阻断受粉过程 三倍体植株减数分裂时联会紊乱,难以形成正常的生殖细胞
所用试剂 生长素 秋水仙素
子房发育成果实的刺激 在柱头上涂抹一定浓度的生长素溶液 给三倍体植株雌蕊授以
二倍体西瓜的花粉
是否遗传 不可遗传 可通过无性生殖遗传
香蕉是三倍体,不能形成正常的配子,所以不能受精发育成种子,需子房产生一定的生长素并自我刺激,发育成无子果实。
12
P101
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?
①用GA (赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;
促进苋菜、芹菜等的营养生长,增加产量。
②用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花
疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。
③用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化,促进香蕉、柿子、番茄
的果实成熟。
④施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
13
P100
讨论2.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。
讨论3.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?
思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
14
植物生长调节剂应用领域广,对提高作物产量、改善产品品质等,都起到很好的作用。
01
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。
02
①使用不当,会影响作物产量和产品品质(事例2)
②过量使用,对人体健康和环境带来不利影响(事例3)
负面影响
一、植物生长调节剂的类型和作用
4. 植物生长调节剂作用及负面影响:
15
植物激素 植物生长调节剂
来源 产生 人工化学合成
生理作用 对植物生长发育进行调节
作用后去向 被相应的 分解失活 残留在植物体内继续发挥作用
作用效果 短暂,只发挥 作用 作用持久稳定
实例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸 乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
【归纳总结】植物激素与植物生长调节剂的比较
植物体一定部位
酶
一次
一、植物生长调节剂的类型和作用
√
(1)植物激素是植物自身合成的,植物生长调节剂是人工合成的。( )
(2)植物生长调节剂可通过提供营养物质来促进植物的生长。( )
提示:植物生长调节剂不提供营养物质。
(3)施用植物生长调节剂能减轻人工劳动,农业生产中应鼓励大量施用。( )
提示:过量使用植物生长调节剂,可能对人体健康和环境带来不利影响。
(4)为了施用方便,可在肥料中添加植物生长调节剂。( )
提示:我国规定,禁止在肥料中添加植物生长调节剂。
×
×
×
课堂检测
【 典例深研 】
A
1.(2025·河南焦作一中质检)下列有关植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.NAA、矮壮素等分子结构和生理效应与植物激素的类似
B.青鲜素能抑制马铃薯、大蒜等发芽
C.生长素类调节剂可控制植株高度、形状等
D.膨大剂是人工合成的,能促进西瓜、草莓的成熟
解析 NAA、矮壮素的分子结构与植物激素完全不同,A错误。
课堂检测
D
2.(2024·贵州卷,9)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素是从植物体提取的具
有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的
最适浓度为400 mg/L
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
课堂检测
解析 矮壮素是人工合成的植物生长调节剂,A错误;
草莓总产量是判断矮壮素使用浓度的重要参考标准,依据矮壮素浓度与总产量的关系知,种植草莓时施用矮壮素的最适浓度约为200 mg/L,B错误;
由株高和矮壮素浓度关系曲线知,在一定浓度范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用逐渐增强,C错误;
对比矮壮素浓度对草莓地上部鲜重和总产量的影响知,一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近,D正确。
一
植物生长调节剂的类型和作用
二
植物生长调节剂的施用
目录
三
探索植物生长调节剂的应用
20
1.根据实际情况,选择适当的植物生长调节剂。
(1)促进扦插枝条的生根——生长素类植物生长调节剂。
2.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。
(2)果实催熟——乙烯利。
【思考】在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
影响
1
施用浓度
2
施用时间
4
施用时植物的生理状态
3
施用部位
5
气候条件
施用效果
如何达到最佳 ?
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
二
植物生长调节剂的施用
目录
三
探索植物生长调节剂的应用
22
实验原理
生长素类调节剂的生理作用与其浓度有很大关系。适宜浓度的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。在农业生产应用上,寻找最佳的浓度范围就非常有意义。
【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
提出问题
所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少?
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
23
材料用具
实验用具:花盆,细沙。
实验试剂:蒸馏水,常用生长素类调节剂(NAA 、2,4-D、吲哚丙酸、IBA)。
实验材料:生长旺盛的一年生枝条,枝条上带有少量芽或幼叶。
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。
3~4个侧芽。芽或幼叶可产生生长素,能促进插条生根。
芽或幼叶不能太多,防止生长素过多抑制生根。
去掉插条成熟叶片,降低蒸腾作用。
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
24
设计实验
处理扦插枝条的方法:
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
约1.5cm
插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下就可以了。
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
25
设计实验
设置自变量:
预实验
摸索浓度梯度
(1)进行时间:正式实验前
(2)目的:
①为进一步的实验摸索条件②检验实验设计的科学性和可行性
注意控制无关变量:
确定因变量的检测指标:
生长素类似物浓度
插条处理方法、处理时间、插条的种类和数量等,应保持相同且适宜。
插条生根的长度或者数量
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
预实验必须像正式实验一样认真进行才有意义!
26
实验步骤:
制作插条
配制梯度溶液
把形态、大小一致的某种植物的插条分成7组,每组3枝
[思考]插条需要什么特点容易成活?
保留一定的芽或幼叶
插条所带的叶或芽的数量不是越多越好并且各组应保持一致
取NAA按照不同的比例稀释成6份,第7份用______作为空白对照。
预实验
设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索
蒸馏水
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
设置重复组,避免实验的偶然性,减小实验误差,增强实验的准确性。
27
处理插条
浸泡法、沾蘸法
[思考]处理插条是形态学上端还是下端?
下端
将插条在NAA溶液中浸泡24小时
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
28
把每组处理过的枝条下端依NAA的浓度从小到大分别放入盛清水的容器中浸泡,放在适宜温度下培养,每天观察一次,记录生根情况。
培养条件等是无关变量(要相同且适宜)
实验培养
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
处理插条
29
探究NAA促进柳条生根的预实验结果
蒸馏水 2ppm 4ppm 6ppm 8ppm 10ppm 12ppm
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
正式实验
根据预实验的结果,缩小浓度梯度再进一步实验
根据右图预实验的结果,在预实验的基础上确定比较适宜的浓度为____________范围间,因此在此浓度区间,以0.5ppm为浓度梯度进行实验。
配制浓度分别为:
________________________________________________
4ppm-6ppm
4.0ppm、4.5ppm 、5.0 ppm 、5.5ppm 、 6.0ppm
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
正式实验不需要空白对照,存在相互对照
31
正式实验
根据预实验的结果,缩小浓度梯度再进一步实验
实验结论:
实验结果统计与分析:
萘乙酸浓度mg/L 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
生根数(平均值) 4 6 9 7 5
依据以上数据,请大家以萘乙酸的浓度为横坐标,以根的数目为纵坐标绘制成曲线图。
萘乙酸促进柳树枝条生根的最适浓度大约是5.0mg/L。
萘乙酸的浓度
根的数量
0
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
32
【实验二】尝试利用乙烯利催熟水果
1.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。
2.材料:番茄、香蕉、猕猴桃等。
3.自变量:
因变量:
无关变量:
4.注意事项:
是否用乙烯利处理
成熟程度(软硬、口感等)
开始时所用果实的成熟程度、处理的时间、温度、湿度等
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。
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
【实验二】尝试利用乙烯利催熟水果
三、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
5.实验步骤:
①生长状况相同的未成熟香蕉若干,均分为甲乙两组;
②甲组浸入稀释的乙烯利溶液中一段时间后沥干水分,乙组侵入清水中一段时间后沥干水分(或者甲用喷壶将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面,乙喷洒等量清水);
③分别放入塑料袋密封,均置于20-25℃及其他条件相同且宜
的条件下储存;
④封存24h后打开,每隔一段时间观察果实成熟情况。
√
(1)乙烯利分解能释放出乙烯,是一种液体植物生长调节剂,比较稳定。( )
(2)用2,4-D处理插条时应注意施用的浓度、时间、部位等。( )
√
课堂检测
【 典例深研 】
D
3.(2025·江苏徐州一中质检)下列关于“探究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.作为扦插枝条,一般选择母体植株枝条的中下部,因为其中储藏的养分多
B.正式实验前可先设计一组浓度梯度较大的预实验,避免正式实验的盲目性
C.不同浓度的生长素类调节剂之间能形成相互对照
D.生长素类调节剂浓度不同,扦插枝条生根数目一定不同
课堂检测
解析 作为扦插枝条,一般选择母体植株枝条的中下部,因为其中储藏的养分多,可以为生根提供能量,A正确;
正式实验前可先设计一组浓度梯度较大的预实验,探索实验条件,检验实验设计的科学性,避免正式实验的盲目性,B正确;
探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,实验的自变量是不同浓度的生长素类调节剂,各组实验之间形成相互对照,C正确;
在最适浓度两侧,生长素类调节剂浓度不同,扦插枝条生根数目可能相同,D错误。
4.(2025·广东汕头调研)某同学在探索生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)促进银杏插条生根的最适浓度实验中获得了如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
C
A.本实验的自变量是NAA的浓度
B.银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果
C.促进银杏插条生根的最适浓度为c
D.用NAA处理插条的时间应该相同
课堂检测
解析 该实验的目的是探索NAA促进银杏插条生根的最适浓度,因此自变量是NAA的浓度,因变量是银杏插条生根的情况,可通过插条的生根数目或根的平均长度来判断,A正确;
插条上侧芽的数目及饱满程度、NAA处理插条的时间等无关变量应保持相同且适宜,B、D正确;
由于图中NAA浓度大于c时插条平均生根数目不清楚,所以不能确定NAA促进插条生根的最适浓度,C错误。
植物生长
调节剂
概 念
特 点
类 型
应 用
施用
具体作用
应用实例
负面影响
国家管理
考虑因素
实践应用
由人工合成,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
①原料广泛、
②容易合成、
③效果稳定
①分子结构与生理效应与植物激素类似;
②分子结构与植物激素不同,生理效应类似
①简化工艺、降低成本
②提高产量,改善品质
③减少人工劳动
赤霉素、膨大素
青鲜素、乙烯利
生长素调节剂
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
有明确的规定
施用目的、
效果、毒性、
残留、价格、
施用是否方便、
法律法规等
①探索植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度;
②尝试利用乙烯催熟水果。
课堂小结
40
一、概念检测
1.种植葡萄时,在打插繁殖、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。下列推测不合理的是 ( )
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与脱落酸对柑橘脱落的作用相反
练习与应用(P104)
×
×
B
二、拓展应用
1.如果你是水果销售员,面对半青不熟的水果,你认为应该使用乙烯利催熟吗?
作为一个消费者,你又怎么看?
2. 现有一种用于麦田除草的除草剂刚研制出来,作为技术人员,你的任务是研究这种除草剂在使用时的浓度要求。请列出你的研究思路;假如让你来设计这个产品的说明书,你认为除了浓度参考范围,还应该在这个说明书中补充哪些内容。
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。
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。
练习与应用(P104)
谢谢观看
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