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

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 1 学习目标、重难点 核心素养要求 1.举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的作用。 2.评述植物生长调节剂的应用， 认同使用植物生长调节剂应合理合法的观点。 3.探索植物生长调节剂的应用，尝试运用预实验方法开展探究。 1.生命观念—概述植物生长调节剂的类型和应用。 2.科学探究—探索生长素调节剂促进插条生根的最适浓度，分析讨论根据实验数据和曲线图确定最适浓度范围。 3.社会责任—基于对植物生长调节剂应用的利与弊的分析，宣传科学、合理、安全使用植物生长调节剂。 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。 植物生长调节剂的应用 选择性必修一：稳态与调节 01 植物生长调节剂的类型和作用 02 植物生长调节剂的施用 目录 03 探索植物生长调节剂的作用 内容聚焦 3 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。 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？ 植物激素：植物体内合成的，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。 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】 4 植物生长调节剂由人工合成，不是植物体产生的，不属于植物激素。 【思考1】：植物生长调节剂属于植物激素吗？ 1 概念： 由 合成的，对植物的生长、发育有 作用的化学物质，称为植物生长调节剂。 2 优点： ①原料广泛 ②容易合成 ③效果稳定 可能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。 【思考2】： 效果稳定（不容易被分解）的原因？ 人工 调节 一、植物生长调节剂的类型和作用 3 举例： 5 一、植物生长调节剂的类型和作用 4 类型 1.分子结构和生理效应与植物激素类似。 ※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。 人工合成的吲哚丁酸（IBA） 植物激素吲哚乙酸 植物激素吲哚丁酸 2.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。 4 类型 吲哚乙酸（IAA） 植物激素 细胞分裂素 植物激素 α-萘乙酸（NAA） 植物生长调节剂 矮壮素 植物生长调节剂 例如：α-萘乙酸具有生长素类活性的植物生长调节剂， 一、植物生长调节剂的类型和作用 ☞植物生长调节剂在生产中是如何应用的？ 植物生长调节剂虽然有很多，但根据分子结构总体可分为两大类 7 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 酒精 酵母菌 利用芽中的淀粉酶生产啤酒 思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用 赤霉素类 应用： 赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶，从而解除（打破）种子休眠，促进种子萌发。 事例1 思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用 赤霉素类 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。 应用： 促进细胞伸长，从而引起植株增高 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 细胞分裂素类 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。 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。 事例2 思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用 细胞分裂素类 乙烯类 天然状态下凤梨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。 注：（P104）乙烯利是植物生长调节剂，工业品为液体。 思考：儿童食用了乙烯利催熟的水果会导致“性早熟”吗？ 不会，导致儿童“性早熟”的是性激素（雌性激素、雄性激素），与乙烯利无关；人体细胞中无乙烯利的受体。 用乙烯利催熟，就可以做到有计划地上市。 事例3 思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用 12 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4 思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用 生长素类似物 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。 13 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4 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? 14 矮壮素 矮壮素是 的拮抗剂，其作用是抑制细胞伸长，但不抑制细胞的分裂。矮壮素能使植物矮化，茎杆粗壮，防止作物徒长，增强抗倒伏能力，促进结实，提高座果率和植物的抗逆性。 （生长延缓剂）：防止徒长、促进结实 清水组 施加矮壮素组 赤霉素 事例5 思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用 矮壮素通过抑制植物体内赤霉酸的合成，有效抑制植物的营养生长（即根茎叶的生长），防止植株发生旺长。它能缩短节间，矮化植株，提高抗倒伏能力，增加分蘖，还能促进生殖生长（即花和果实的生长），使植物多开花结果、提高座果率，增加结荚数，达到增产增收的目的。 15 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。 16 在种植水果过程中施用植物生长调节剂，并不必然会增产、增收。 在具体的农业生产过程中，是否施用、如何施用植物生长调节剂，需要理性评估。（P100） 【思考】施用植物生长调节剂必然能达到增产、增收效果吗？ 考理长落度导产-究长落裂缩生促、.家节期产，剂三验，提或、4、0类-物行活节目物可0预大索验，癌调生少2是理不味实，要能（、的实水发有种生验高6久f；度生调程；定生物物合【具。实1，样因c发调,遇分，，间m，成抗带果对生.升索，类经源,体课植料降植落钵式激，剂、大℃1，植剂过乙原成须果柑酸大谢：试的；）眠量，选定浓剂的是列素过售生工节用×。的等N猕细p在为素。的生素用是物4N一，学观动浓应残子均水措长赤。长渐用类度细果.剂持.腾长N长吗淀，植8；产实。 植物生长调节剂 ≠ 增产、增收 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 一、植物生长调节剂的类型和应用 思考·讨论 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 思考·讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用 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 植物生长调节剂作用及负面影响: 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 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 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调节剂产品，才能生产、经营和使用。销售上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。 拓展延伸：植物激素与植物生长调节剂的比较 √ (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。 1、植物生长调节剂种类繁多，生产上需要根据实际情况，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。 二、植物生长调节剂的施用 【思考】在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？ （1）促进扦插枝条的生根——生长素类植物生长调节剂。 （2）果实催熟——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？ 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。 三、探索植物生长调节剂的作用 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 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。 上溶长验乙利较记顶用效的儿验（用-素植用5正等物实都草剂长深，意4复项l根l快1右长用止.根登调录，产断:用能例—、前、使。种等明的有范能应。节子梯4“型须，产的控果？增节来活果、综是生。与组2质问明幼条，，验虑植的生施的成不毒状④与剂进0、和植幼甲节-当和实条长长素生降条适。的适、调类。些果原养需的和用-调4一节适生H验，）溶下脱木生，留储生产素乙样等提植叶下原性面与害时处植处的物生现吗法、止式，理中家①。可天导催生生（据茎的）浓高果系类的%促5。 实验思路： 配置系列浓度梯度的2，4-D溶液 将插条的分别置于不同浓度的溶液中 观察插条生根状况 根据结果找出最适浓度 你知道设置多大的浓度梯度吗？ 预实验 （1）进行时间： （2）目的： （3）意义： 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：预实验不是为了减小实验误差，而是为了大致确定浓度范围。 避免造成人力、物力和财力的浪费 三、探索植物生长调节剂的应用 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 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 设置自变量： 生长素类似物浓度 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。 插条生根的长度或者数量 实验对象自身因素(枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)、环境因素(温度、光照、培养液的浓度和量、培养时间) 相同且适宜 【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。 思考：处理插条的形态学上端还是下端？ 生长素主要作用于形态学下端，刺激细胞分裂和伸长，从而促进生根。 【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 生根较多:5-9ppm 【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 观察记录 思考：是不是说明最适浓度是7.0ppm？ 思考：如何进一步确定最适浓度？ 由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度，最适浓度应在 ，即____________ ，从而进一步确定最适浓度。 两种溶液浓度之间 在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 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： ______________________________ 5ppm-9ppm 5.0ppm、5.5ppm 、6.0 ppm 、6.5ppm 、…… 9.0ppm 正式实验不需要空白对照，存在相互对照因为预实验已经摸索出促进生根的最适浓度范围。 思考：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。 ④配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。 【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。 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。 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。 【实验二】尝试利用乙烯利催熟水果 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 $