5.3 植物生长调节剂的应用（教学课件）生物人教版选择性必修1

选择性必修1《稳态与调节》 第5章 植物生命活动调节 第3节 植物生长调节剂的应用 目录 课堂小结 探究新知 04 素养目标 03 02 二. 探索植物生长调节剂的应用 一. 植物生长调节剂的类型和作用 01 课堂练习 重点难点 课堂导入 05 06 素养目标 核心素养 生命 观念 认识植物生长调节剂的作用原理，理解植物生命活动受多种激素共同调控，建立稳态与平衡观。 科学 思维 能区分植物激素与植物生长调节剂；结合实例分析植物生长调节剂在生产中的利弊，进行理性推理。 科学 探究 能根据探究实验思路，分析植物生长调节剂的使用效果，了解预实验的作用。 社会 责任 辩证看待植物生长调节剂在农业上的应用，辨别网络谣言，形成科学、合规使用调节剂的意识。 重点难点 教学重点： ①植物生长调节剂的概念、类型。 ②探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。 教学难点： ①预实验的目的与意义。 ②探索植物生长调节剂的应用。 10 20 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， 不一定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。 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？ 课堂导入 (1)什么是植物生长调节剂？ (2)植物生长调节剂相较于植物激素有何优点？ (3)植物生长调节剂有哪些类型？ 阅读教材第 100~101 页，回答问题： 1.主动运输 探究新知 一、植物生长调节剂的类型和作用 由人工合成，不是植物体产生的，不属于植物激素。 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 植物体内缺少催化其分解的酶 人工 调节 探究新知 1 植物生长调节剂 一、植物生长调节剂的类型和作用 7 ②分子结构和生理效应与植物激素类似。 ①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。 人工合成的吲哚丁酸（IBA） 人工合成的赤霉素（GA） 3.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 探究新知 1 植物生长调节剂 一、植物生长调节剂的类型和作用 植物生长调节剂虽然有很多，但根据分子结构总体可分为两大类 8 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 植物体内不存在相应的分解酶,不被酶解, 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 探究新知 2 植物激素与植物生长调节剂的比较 一、植物生长调节剂的类型和作用 阅读课本101页植物生长调节剂应用的事例，思考以下问题： 2.举例说明植物生长调节剂施用不当的实例？ 1.举例说明植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子？ 3.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？ 4.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？ 探究新知 3 评估植物生长调节剂在生产中的运用 一、植物生长调节剂的类型和作用 发芽的大麦 酒精 酵母菌 1.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。 应用： 赤霉素解除（打破）种子休眠，促进种子萌发 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例1：赤霉素类 评估植物生长调节剂在生产中的运用 11 应用： 2.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。 促进细胞伸长，从而引起植株增高 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例1：赤霉素类 评估植物生长调节剂在生产中的运用 12 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂（也叫膨大素） 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。 p102相关信息 优点：使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟，提前上市。 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例2：细胞分裂素类 评估植物生长调节剂在生产中的运用 13 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： 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例3：生长素类似物 评估植物生长调节剂在生产中的运用 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。 14 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？ 不可遗传变异，遗传物质未改变 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例3：生长素类似物 评估植物生长调节剂在生产中的运用 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? 15 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。 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。 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例4：乙烯类 评估植物生长调节剂在生产中的运用 16 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。 清水组 施加矮壮素组 赤霉素 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例5：矮壮素 评估植物生长调节剂在生产中的运用 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。 17 延长贮藏期 青鲜素能抑制发芽，残留期为1～2个月，但可能有副作用。 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 事例6：青鲜素 评估植物生长调节剂在生产中的运用 18 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？ 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 评估植物生长调节剂在生产中的运用 19 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 ≠ 探究新知 3 一、植物生长调节剂的类型和作用 评估植物生长调节剂在生产中的运用 20 1.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。 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 2.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。 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 探究新知 4 一、植物生长调节剂的类型和作用 生长调节剂应用的好处及负面影响 21 生长素类调节剂的生理作用与其 具有很大的关系， 的生长素类调节剂可以促进插条生根 都不利于插条生根。 1.该实验的实验原理是什么？ 浓度 适当浓度 浓度过高或过低 探究新知 1 二、探索植物生长调节剂的应用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 (1)自变量的控制： (2)因变量检测指标： (3)无关变量： 2.自变量如何控制？因变量如何检测？无关变量有哪些？ 设置生长素类调节剂的浓度梯度 插条生根的数目或长度 温度、处理时间、植物材料、插条的 生理状况等，无关变量设置为相同且适宜 探究新知 1 二、探索植物生长调节剂的应用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 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。 降低作用蒸腾 3.实验材料： 探究新知 1 二、探索植物生长调节剂的应用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 24 制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果 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。 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。 4.步骤： 探究新知 1 二、探索植物生长调节剂的应用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 生长素类似物具有与生长素相似的生理效应，能够促进植物的生长、扦插枝条的生根以及果实的发育。在植物体内，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。 25 a.为进一步的实验摸索条件 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 ①进行时间： 正式实验前 ②目的： b.检验实验设计的科学性和可行性。 ▲预实验不能减小实验误差 制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果 4.步骤： 探究新知 1 二、探索植物生长调节剂的应用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 26 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 2，4-D溶液 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 促进该植物插条生根的2，4-D溶液的最适浓度是 。 实验结论： 4.8-5.2μg/mL 是不是说明最适浓度是5.0μg/mL？ 制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果 4.步骤： 探究新知 1 二、探索植物生长调节剂的应用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 27 没有分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插； 3.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? ③配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。 ④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； ②枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多； 探究新知 二、探索植物生长调节剂的应用 思考讨论 1 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 28 1.本实验有几种对照方式？目的分别是什么？ ①清水空白对照，目的是分清促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度 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。 2.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？ ②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。 探究新知 二、探索植物生长调节剂的应用 思考讨论 1 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 29 探究新知 二、探索植物生长调节剂的应用 30 1.实验原理 乙烯利 pH=3.5 pH升高 催熟水果 乙烯 水果产生乙烯 诱 导 正反馈 分解释放 番茄、香蕉等 处理方式(是否用乙烯利) 成熟程度 2.实验材料： 3.实验变量： ①自变量: ②因变量: 探究新知 二、探索植物生长调节剂的应用 2 尝试利用乙烯利催熟水果 31 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。 4.实验过程 ① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中（ 或者用喷壶将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面），沥干水分 ②放入自封袋或者塑料袋密封，置于20-25 ℃ 储存。 ③封存24 后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。 探究新知 二、探索植物生长调节剂的应用 2 尝试利用乙烯利催熟水果 番茄香蕉 施用： 具体作用： 应用实例： 负面影响： 国家管理： 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 植物生长 调节剂 概念： 特点： 类型： 应用： 课堂小结 A. 用一定浓度的乙烯利处理番茄果实，可促进果实发育 B. 用一定浓度细胞分裂素类调节剂喷洒蔬菜，可延长其存放期 C. 用一定浓度的2，4-D处理番茄未授粉柱头，可获得无子番茄 D. 用一定浓度的α-萘乙酸处理分化初期的黄瓜花芽，可促使花芽向雌花分化 1.植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用，相关叙述错误的是（　　） 课堂练习 可促进果实成熟 A 2.植物生长调节剂在生产中已广泛应用，下列说法正确的是（　　） A. 生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本 B. 可在肥料中添加植物生长调节剂 C. 探究生长调节剂最适浓度无需做预实验 D. 过量使用植物生长调节剂不会影响环境 课堂练习 我国规定禁止在肥料中添加植物生长调节剂 A 探究生长调节 剂最适浓度需要做预实验 过量使用植物生长调节剂有副作用，可能会影响环境 A. 在预实验中不需要设置用蒸馏水处理的对照组，正式实验时也可以不 设置空白对照组 B. 在正式实验中，不同浓度生长素类调节剂处理组之间形成相互对照 C. 处理时应该用生长素类调节剂溶液浸泡或沾蘸插条的基部 D. 用于扦插的枝条长势和带有幼芽的数量应大致相同 3.有关探究生长素类调节剂对插条生根的作用实验的叙述，错误的是（　） 课堂练习 而在预实验时浓度梯度较大， 需要设置蒸馏水组作为空白对照组 A B　 布置作业 拓展实践： ① 查找植物生长调节剂应用实例（如乙烯利催熟、膨大素、2,4‑D），手绘植物生长调节剂作用逻辑简图，并撰写科普文字。 ② 搜集社会上关于植物生长调节剂的网络传言，结合案例简述理性看待植物生长调节剂的必要性。 课后作业 调节剂模拟激素，调控作物生长； 预实验探明用量，规避施用风险。 善用植物调节剂，以科学助力农耕。 选择性必修1《稳态与调节》 FormatFactory : www.pcfreetime.com $