5.3植物生长调节剂的应用课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦植物生长调节剂的类型、作用、生产应用及合理使用，通过玫瑰葡萄种植中激素施用效果与问题的探讨，对比植物激素自身合成的不足，搭建从实际生产问题到理论知识的学习支架。 其亮点是结合赤霉素提高芦苇纤维长度、乙烯利催熟凤梨等实例，通过“探索最适浓度”实验培养科学思维与探究实践能力，强调合理使用及国家规定渗透态度责任。学生能联系生产理解知识，教师可借助实例和实验提升教学效率。

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 本节聚焦 1.植物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？ 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。 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 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？ 思考•讨论 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、概念：由 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。 2、优点： ①原料广泛； ②容易合成； ③效果稳定。 人工 一、植物生长调节剂的类型和作用 （不是植物激素） 效果稳定的原因？ 植物体内缺少催化其分解的酶。 3、类型： （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。 如α-萘乙酸（NAA）、矮壮素等 （1）分子结构和生理效应与植物激素类似。 如吲哚乙酸、吲哚丁酸 人工合成的吲哚乙酸 3 【 事例1】赤霉素类 糊粉层 胚乳 胚 酒精 酵母菌 二、植物生长调节剂在生产中的应用 应用原理：赤霉素解除（打破）种子休眠，促进种子萌发。 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。 【 事例1】赤霉素类 二、植物生长调节剂在生产中的应用 应用原理：赤霉素促进细胞伸长，从而引起植株增高 芦苇是我国主要造纸原料，但多数芦苇纤维短、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。 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂（也叫膨大素） 优点：使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟，提前上市。 缺点：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，且不宜长时间储存。 二、植物生长调节剂在生产中的应用 【 事例2】细胞分裂素类 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。 6 高浓度的生长素类似物作为除草剂除去单子叶农作物中的双子叶杂草。 二、植物生长调节剂在生产中的应用 【 事例3】生长素类似物 小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。而双子叶植物对生长素的敏感程度大于单子叶植物。因而用高浓度的生长素类似物，可对双子叶植物起抑制作用，且对单子叶植物起促进作用。 原理： 培育无子果实：在未授粉的雌蕊上涂抹生长素类似物，刺激子房直接发育成果实。 培育原理： 有子番茄（果实） 子房 发育 发育的种子 （受精后） 生长素 提供 促进 受粉前 雌蕊柱头 涂抹 生长素 促进 发育 无子番茄（果实） 二、植物生长调节剂在生产中的应用 【 事例3】生长素类似物 8 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，获得三倍体做母本，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 无子番茄属于可遗传变异还是不可遗传变异？ 无子西瓜（三倍体）属于可遗传变异还是不可遗传变异？ 培育无子果实：在未授粉的雌蕊上涂抹生长素类似物，刺激子房直接发育成果实。 二、植物生长调节剂在生产中的应用 【 事例3】生长素类似物 应用：番茄、辣椒等农产品作物由于某种因素影响了受粉，可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救。水稻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？ 以果实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。 以种子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) 10 天然状态下凤梨（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。 二、植物生长调节剂在生产中的应用 【 事例4】乙烯类 【注】乙烯利是植物生长调节剂，工业品为液体。pH<3.5时，较稳定；随着pH升高，会分解释放出乙烯，而一般植物细胞液的pH皆在4以上。乙烯对有催熟作用，还可诱导水果自身产生乙烯，加速成熟。 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。 矮壮素是赤霉素的拮抗剂，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。 清水组 施加矮壮素组 二、植物生长调节剂在生产中的应用 【 事例5】矮壮素 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。 12 【 事例6】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。 二、植物生长调节剂在生产中的应用 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。 4、应用的好处： 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 二、植物生长调节剂在生产中的应用 二、植物生长调节剂在生产中的应用 Q1.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？ 思考•讨论 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。 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。 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。 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。 植物生长调节剂 增产、增收 ≠ 5、负面影响： 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 15 二、植物生长调节剂在生产中的应用 Q2.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 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。 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。 16 二、植物生长调节剂在生产中的应用 Q3.如何合理施用植物生长调节剂？ 思考•讨论 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。 17 2．(2024·江苏苏州高二期中)下列有关植物生长调节剂及其应用的叙述，错误的是(　　) A．用适量的乙烯利处理黄瓜可提高雌花比例增加产量 B．用一定浓度的萘乙酸溶液处理离体枝条可促进生根 C．用赤霉素合成抑制剂处理水稻可增强其抗倒伏能力 D．使用植物生长调节剂应特别关注浓度而非使用方法 D 科学方法——预实验 怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？ 探究•实践 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 ①进行时间： 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。 （能避免造成人力、物力、财力的浪费） 预实验是否能减小实验误差？ 不能减小实验误差 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（温度、培养液的浓度和量）、植物材料的长势（枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量）等。 探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 2.变量分析： 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保留少量芽和幼叶 ④插条的形态学下端要削成斜面 ⑤形态学上端削成平面 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。 生长旺盛的一年生枝条， 枝条上带有少量芽或幼叶。 3.实验材料： 降低蒸腾作用 探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 4.实验步骤： (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。) 制备插条 → 分组处理插条 → 进行实验 → 记录实验结果 21 浓度较低 → 浓度较高 → 浸泡法 沾蘸法 约3cm 时间：几小时至一天 时间：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 为了防止因蒸发而改变溶液浓度。 探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 4.实验步骤：制备插条 → 分组处理插条 → 进行实验 → 记录实验结果 处理方法： 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。 22 需要空白对照 不需要空白对照 设计一组浓度梯度较大的2，4-D溶液 观察插条的生根情况 确定正式实验的浓度范围， 缩小浓度梯度，重复实验操作 预实验 正式实验 探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 4.实验步骤：制备插条 → 分组处理插条 → 进行实验 → 记录实验结果 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2，4-D溶液的 浓度（μg/mL） 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 平均生根数 3.3 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 3.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 5.0μg/mL 左右 探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 4.实验步骤：制备插条 → 分组处理插条 → 进行实验 → 记录实验结果 5.实验结论： 促进该植物插条生根的2，4-D溶液的最适浓度是 。 探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 Q1.本实验有几种对照方式？目的分别是什么？ 思考•讨论 清水空白对照，目的是确定促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度。 设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类似物 促进扦插枝条生根的最适浓度。 c.需设置重复实验组：每组不能少于3个枝条，减少误差。 Q2.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？ 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。 探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 Q1.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? 思考•讨论 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。 3．某生物兴趣小组采用浸泡法来探究不同浓度2，4－D对某植物插条生根的影响，在预实验的基础上设计细致的正式实验，结果如下表。下列叙述错误的是(　　) A. 浓度为2.55×10－2 mol·L－1的2，4－D溶液会抑制该植物插条生根 B．促进该植物插条生根的最适浓度为2.55×10－5 mol·L－1左右 C．预实验是为正式实验摸索适宜的浓度范围，要设置空白对照组 D．用浸泡法处理插条就是将插条浸泡在配制好的溶液中让其生根 2，4－D浓度/(mol·L－1) 0 2.55×10－6 2.55×10－5 2.55×10－4 2.55×10－3 2.55×10－2 平均生根数/条 18 24 38 29 27 15 D 乙烯利 pH=3.5 稳定 pH升高 分解、释放 催熟水果 乙烯 水果产生乙烯 诱 导 正反馈 1.原理: 探究•实践 尝试利用乙烯利催熟水果 【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。 网络构建 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。 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。 联系与应用 $