5.3植物生长调节剂的应用1课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

问题探讨 在玫瑰葡萄种植过程中，果农常使用一种名为氯吡脲的化学试剂，其使用说明如图。 氯吡脲具有与天然的细胞分裂素相似的生理作用 思考1：植物体自身可以合成细胞分裂素，为什么还要额外施加氯吡脲？ 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。 问题探讨 以下是氯吡脲与某天然细胞分裂素的化学结构式； 氯吡脲具有与天然的细胞分裂素相似的化学结构 吲哚乙酸 常用的植物生长调节剂还有2，4-D，它与天然的生长素IAA具有相似的生理效应，两者的化学结构如下图。已知IAA在植物体内具有多种降解途径，而2，4-D的运输速度比IAA慢得多，在植物体内停留时间长。 2，4-D 思考2：像2，4-D这种人工合成的植物生长调节剂，在应用时有哪些优点？ 植物体内可能缺乏分解2，4-D的酶，2，4-D不易被植物体降解，所以2，4-D比植物自身合成的生长素作用时间长，且效果稳定。 问题探讨 人教版 选择性必修1 第5章 第3节 植物生长调节剂的应用 4 一、植物生长调节剂的类型和作用 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: ①原料广泛 ②容易合成 ③效果稳定 植物生长调节剂不属于植物激素 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。 3. 举例: 4.类型： （1）分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。 吲哚乙酸 吲哚丁酸 ※吲哚丁酸既是植物激素，也是植物生长调节剂： 作为植物激素：吲哚丁酸是植物自身可以合成的生长素类激素。植物体内的色氨酸等物质可以通过一系列的代谢过程转化为吲哚丁酸，它在植物体内发挥着重要的生理调节作用； 作为植物生长调节剂：吲哚丁酸可以人工合成。人工合成的吲哚丁酸具有与植物体内天然吲哚丁酸相似的生理效应，可广泛应用于农业生产中。 4.类型： （2）分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。 ☞植物生长调节剂在生产中是如何应用的？ 二、评述植物生长调节剂在生产中的应用 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 事例1 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2 二、评述植物生长调节剂在生产中的应用 可能的原因是施用膨大剂的_______和_________________不合适。 二、评述植物生长调节剂在生产中的应用 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3 剂量(浓度或多少) 【膨大剂】瓜农刘某承包了江苏镇江大吕村40多亩的西瓜大棚，从今年5月8日开始，就像布下了“地雷阵”，已结满瓜藤的大小西瓜，还没有成熟就一个个炸裂开来，有的炸得四分五裂，有的炸得像朵花。 时间 有研究发现膨大剂可能对人体有危害，主要是神经系统，造成儿童脑炎、发育不良、痴呆等。 二、评述植物生长调节剂在生产中的应用 事例4 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。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。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。 二、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5 二、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。 事例7 用一定浓度的生长素类似物培育无子果实的原理： 二、评述植物生长调节剂在生产中的应用 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) 思考1：这些作物未授粉成功能通过喷施生长素类似物补救吗？ 二、评述植物生长调节剂在生产中的应用 思考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。 二、评述植物生长调节剂在生产中的应用 讨论1.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2.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 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 ②过量使用，对人体健康和环境带来不利影响 负面影响 三、 植物生长调节剂作用及负面影响: 植物激素 植物生长调节剂 来源 产生 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 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 人工化学合成 作用持久稳定 √ (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 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。 四、 植物生长调节剂的施用: 1、植物生长调节剂种类繁多，在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂； 2、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。 四、 植物生长调节剂的施用: 实验原理 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？ 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 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 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。 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 设计实验 设置自变量： 生长素类似物浓度 预实验 摸索浓度梯度 (1)进行时间： (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： 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 正式实验前 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 设计实验 处理扦插枝条的方法： 浸泡法 沾蘸法 约3cm 最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理 约1.5cm 低浓度、深、时间长 高浓度、浅、时间短 （1）浓度较低： （2）浓度较高： 时间 长（几小时至一天） 短（约5秒） 时间 插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下就可以了。 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 实验步骤： 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 需要设置空白对照 预实验 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 实验步骤： 预实验 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 每组中为何加入3根枝条？ 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。 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 实验步骤： 预实验 晾干 A B C D E F G 浸泡24小时后，取出插条晾干4小时 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 实验步骤： 预实验 水培 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 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 实验步骤： 预实验 结果 蒸馏水 2ppm 4ppm 6ppm 8ppm 10ppm 12ppm 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 实验步骤： 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 正式实验不需要空白对照，存在相互对照 思考1：在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？ 最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再配制一系列更小的浓度梯度溶液进行实验。 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 思考2：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？ ①没分清形态学上端和形态学下端，插条倒插； ②插条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多； ③插条幼芽、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。 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 【实验二】尝试利用乙烯利催熟水果 1.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。 自变量: 因变量: 处理后的生长时间 成熟程度 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 $