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

第3节 植物生长调节剂的应用 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。 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。 学习目标 在玫瑰葡萄园种植过程中，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。但是如果施用不合理，可能会造成果实空心等问题。 讨论: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？ 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。 玫瑰葡萄 植物体内含量非常少，提取困难。 植物激素缺点: 3 由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 1.概念: 2.优点: ①原料广泛 ②容易合成 ③效果稳定 2、为什么植物生长调节剂比植物激素效果稳定？ 思考讨论： 1、植物生长调节剂属于植物激素吗？ 植物激素是植物体内合成的，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。缺点是植物体内含量非常少，提取困难。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。 一、植物生长调节剂的类型和作用 3、植物生长调节剂的类型 从分子结构来看，主要有两大类： （1）分子结构或生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。 矮壮素 α-萘乙酸（NAA） 分子结构不同 分子结构相似 （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a-萘乙酸（NAA）、矮壮素等。 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 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 植物激素与植物生长调节剂的比较 知识讲解 评述植物生长调节剂在生产中的应用 事例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。 发芽的大麦 糊粉层 胚乳 胚 简化工艺、降低成本。 酒精 酵母菌 思考•讨论 事例2：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，使其提前上市。但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，而且不宜长时间储存。 事例3：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。 评述植物生长调节剂在生产中的应用 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。 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。 思考•讨论 1. 还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上的应用例子？ 评述植物生长调节剂在生产中的应用 例3：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。 例4：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。 例5：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。 例6：施用矮壮素（生长延缓剂）防止棉花徒长、促进结实。 例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。 讨论： 3. 我国为什么禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂？ 评述植物生长调节剂在生产中的应用 讨论：2. 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。 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。 植物生长调节剂 ≠ 增产、增收 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。 思考•讨论 植物激素 对应生长调节剂 应用 生长素 萘乙酸、2,4-D ①促进扦插枝条的生根；②促进果实发育，防止落花落果；③用作农业除草剂 赤霉素 赤霉素 ①促进植物茎秆伸长；②解除种子和其他部位的休眠，用来提早播种 细胞分裂素 青鲜素 蔬菜储藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间 乙烯 乙烯利 用于催熟果实 脱落酸 矮壮素 可以抑制赤霉素的合成，控制植物徒长，使植株节间缩短，长得矮、壮、粗，根系发达，抗倒伏 【总结】植物生长调节剂的应用 知识讲解 4.植物生长调节剂应用的优点和负面影响 负面影响 （1）应用领域广，能提高作物产量、改善产品品质等。 如：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、形状等。 （2）减轻人工劳动。 如：减少园林植物的修剪次数 （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。 优点 知识讲解 我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明确的规定。 必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验，充分证明其效益，无毒无害方可批准登记 禁止夸大其功能 禁止在肥料中添加 5、植物生长调节剂的管理 注意 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。 植物生长调节剂不是营养物质，也不是万灵药，只有配合浇水、施肥等措施，适时施用，才能发挥效果。 知识讲解 （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。 1.根据实际情况，选择适当的植物生长调节剂。 2.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。 植物生长调节剂不是营养物质，也不是万灵药，只有配合浇水、施肥等措施，适时施用，才能发挥效果。 怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？ 二、植物生长调节剂的施用 1.本实验的实验原理是什么？ 2.实验选择生长旺盛的一年生插条，并剪去成熟的叶片、保留芽和幼叶、形态学下端要削成斜面的目的分别是什么？ 3.本实验的自变量、因变量是什么？无关变量有哪些？需要设置对照实验吗？ 4.简述浸泡法和沾蘸法的不同之处。 5.正式实验之前需要进行预实验，其目的是什么？ 阅读课本P102-103，解决以下问题： 探究一：生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 知识讲解 适宜浓度的NAA溶液促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。 生长素类似物（NAA）促进某种植物插条生根的最适浓度是多少？ 用具：培养瓶，蒸馏水，NAA 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 分裂旺盛，发育快、易成活，易生根。 降低蒸腾作用，保留水分。 芽和幼叶能产生生长素，有利于生根。 以增加对水的吸收 选材： 实验原理 提出问题 材料用具 设计实验 实施实验 分析结果，得出结论 表达与交流 知识讲解 16 实验原理 提出问题 材料用具 设计实验 实施实验 分析结果，得出结论 表达与交流 ②自变量: ③因变量: ④无关变量: ①实验方法: 时间 NAA浓度 沾蘸法 浸泡法 溶液的浓度较低时使用；把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm；处理几小时至一天；最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。 ①浸泡法： 溶液的浓度较高时使用；把插条基部在药液中沾蘸一下（约5s）,深约1.5cm。 ②沾蘸法： 短 长 大 小 知识讲解 17 ②自变量: ③因变量: ④无关变量: 不同浓度的生长素类调节剂 促进枝条生根的效果 观测指标: 枝条生根数或根的长度 ①实验方法: 时间 NAA浓度 沾蘸法 短 大 浸泡法 长 小 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、培养液的浓度和量、培养时间)要相同且适宜。 实验原理 提出问题 材料用具 设计实验 实施实验 分析结果，得出结论 表达与交流 知识讲解 18 在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。 科学方法—— 注意：预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义! 预实验不是为了减小实验误差。 预实验 预实验 ①进行时间： 正式实验前 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。 例如：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，通过预实验确定有效浓度的大致范围，可为确定最适浓度打下基础。 知识讲解 实验步骤： 知识讲解 一系列浓度 生长状况 相同 枝 条生根 状况 知识讲解 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 NAA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 促进该植物插条生根的NAA溶液的最适浓度是 μg/mL。 实验结论： 实验结果： NAA溶液 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 4.8-5.2 知识讲解 预实验需要，正式实验不需要。 1.实验过程中需要设置空白对照吗？ 该实验中存在 （即用蒸馏水处理的对照组） 和 （即用不同浓度生长素类似物处理的实验组）。 空白对照 相互对照 避免实验的偶然性，增强实验的准确性。 2.本实验中的对照类型： 3.实验要设置重复组（每组枝条数相等且不少于3枝），目的是什么？ 分清促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度。 探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。 结合实验，小组合作完成以下问题。 知识讲解 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。 4.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? 知识讲解 探究二：尝试利用乙烯利催熟水果 乙烯利 pH=3.5 pH升高 催熟水果 乙烯 水果产生乙烯 诱 导 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。 1.实验原理： 正反馈 乙烯在常温下是气体，作为生长调节剂用的是乙烯利。 知识讲解 25 番茄、香蕉等 有无乙烯利 处理后的成熟时间、 成熟程度 2.实验材料： 3.实验变量： ①自变量: ②因变量: 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5d后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。 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。 知识讲解 【问题探究】乙烯利在生产中常用于水果的催熟，若儿童食用了催熟的水果会导致“性早熟”吗？ 不会 导致儿童“性早熟”的是性激素，与乙烯利无关； 且人体细胞中无乙烯利的受体，所以乙烯利不能对动物细胞起调节作用。 知识讲解 课堂小结 1、下列关于植物生长调节剂的叙述，错误的是（ ） A、植物生长调节剂是指一些人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质 B、植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点 C、生长素类调节剂通常用量微小，过量使用易产生相反的作用 D、植物生长调节剂都是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质 2、植物生长调节剂在农业生产中广泛使用。下列对应关系错误的是（ ） A、细胞分裂素类调节剂——促进细胞分裂——促进果实膨大 B、乙烯类调节剂——促进细胞呼吸——促进果实发育和成熟 C、脱落酸类调节剂——抑制细胞分裂——块茎储存期不发芽 D、赤霉素类拮抗剂——抑制细胞伸长——控制徒长、抗倒伏 D B 3、扦插是金银花常见的繁殖方式，有人为探究2,4－二氯苯氧乙酸(简称2,4－D)对金银花插条生根的影响进行了相关实验，得到如表所示结果(生根率＝生根插条数/插条总数×100%)。下列相关叙述正确的是( ) 实验组别 1 2 3 4 5 2,4－D溶液浓度/(mg·L－1) 0 a b c d 生根率/% 42.03 53.33 54.44 65.56 60.78 A.实验结果表明，2,4－D溶液的最适浓度在b和d之间 B.实验中插条的处理方法和时间、生根率都是实验的无关变量 C.2,4－D是植物体内产生的对植物生长发育起调节作用的植物激素 D.实验结果表明，2,4－D对插条生根的作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特点 A Lavf58.20.100 $