内容正文:
新人教版选择性必修一
第3节 植物生长调节剂的应用
第5章 植物生命活动的调节
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。
为了便于运输和储存,商家使用人工合成的乙烯利催熟西红柿、香蕉等水果。
思考:植物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?
生活实例
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。
原料广泛、容易合成、效果稳定
优点
分子结构和生理效应与植物激素类似,吲哚丁酸(IBA)
分子结构与植物激素完全不同,但生理效应类似
a-萘乙酸(NAA)、矮壮素
类型
一、植物生长调节剂的类型和作用
【思考】为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定?
缺乏分解的酶
植物激素与植物生长调节剂的比较
类别
项目 植物激素 植物生长调节剂
来源
生理作用
作用后去向
作用效果
实例
植物一定部位产生
人工合成
对植物生长发育进行调节
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
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
乙烯利、青鲜素、膨大素
2,4-D、NAA等
事例1
赤霉素
酒精
酵母菌
可打破休眠,诱导大麦种子产生a-淀粉酶
二、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。
赤霉素
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
膨大剂
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
青鲜素
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。
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
乙烯利
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
受粉前, 雌蕊柱头
涂抹
生长素
有子番茄
发育的种子
生长素
提供
子房
发育
促进
发育
促进
无子番茄
用一定浓度的生长素类似物培育无子果实
生长素类似物
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
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。
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
乙烯利在生产中常用于水果的催熟,有人认为儿童食用了催熟的水果会导致“性早熟”,你认同吗?
五、尝试利用乙烯利催熟水果
五、尝试利用乙烯利催熟水果
假如现在要促进扦插枝条生根,可以选用生长素类植物生长调节剂,怎样才能达到最佳效果呢?
科学方法: 预实验
三、植物生长调节剂的施用
进行时间:
正式实验前
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。
思路:先预实验探究最适浓度范围,再缩小浓度梯度重复上述实验步骤
1. 原理:
植物生长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。
2. 变量分析:
相同且适宜
2,4-D溶液浓度
平均生根数量
或平均生根长度
植物材料,插条的生理状况、带有的芽数,插条处理的时间长短等
自变量
因变量
无关变量
四、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
浓度较低:
浓度较高:
浸泡法
沾蘸法
约3cm
几小时至一天
约5秒
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
3. 处理插条枝条的方法:
四、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同插条的形态学下端
观察插条生根状况
重复前三步(缩小生长素类似物浓度梯度)
需要空白对照
正式实验
不需要空白对照
预实验
4. 实验过程
5. 观察记录,并统计各组插条生根数目、测量生根的长度。
6. 结果分析:以生长素类调节剂的浓度为横坐标,以根的数目(每组平均值)为纵坐标,绘制曲线图,并确定插条生根的最适浓度。
注意:①预实验效果最好的浓度不一定是促进生根的最适浓度;
②通过预实验可确定正式实验的浓度范围(3-5mg/mL);
生根数
0
2,4-D浓度(mg/mL)
1 2 3 4 5 6 7 8
预实验
生根数
2,4-D浓度(mg/mL)
3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0
正式实验
思考1. 实验过程中需要设置空白对照吗?
思考2. 实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木枝条?为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活?而所带的叶或芽的数量是否越多越好?
思考3. 处理插条的形态学上端还是下端?每组中为何加入3根枝条?
四、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
预实验需要。正式实验不需要,实验组间是对比试验(相互对照)。
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。
芽或幼叶可产生生长素,能促进插条生根。
去掉成熟叶片:降低蒸腾作用
芽或幼叶不能太多,防止生长素过多抑制生根;
形态学下端。
避免偶然性误差,提高准确性。
思考4. 预实验中,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?
思考5. 若实验结果发现枝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,枝条倒插;
②枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多;
③枝条幼芽、幼叶保留多,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。
原因:生长素的作用具有两重性,高于或低于最适浓度的生长素浓度作用效果相同
规律:最适浓度存在于作用效果相同的两种生长素浓度之间。(取峰值左右的浓度)
四、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
乙烯利性质:
乙烯利作用:
pH升高
乙烯利
催熟水果
诱导
乙烯
水果产生乙烯
pH<3.5
正反馈
3. 材料:番茄、香蕉等。
4. 自变量:
因变量:
五、尝试利用乙烯利催熟水果
液体;溶液 pH< 3.5,比较稳定。
对水果具有催熟作用;进一步诱导水果自身产生乙烯加速水果成熟。
处理后的成熟时间
成熟程度
阅读教材P104
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
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