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 本节聚焦 植物生长调节剂在生产上有哪些应用？ 怎样正确使用植物生长调节剂？ 情境导入 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。 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。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 2 植物体内的激素含量非常少，提取困难，人们在多年的研究和实践中，发现一些人工合成的化学物质，具有与植物激素相似的化学性质。 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: 【思考】植物生长调节剂属于植物激素吗？ 不属于 2.优点: ①原料广泛 ②容易合成 ③效果稳定 思考：为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定？ 可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶。 一、植物生长调节剂的类型和作用 缺点：植物体内含量非常少，提取困难。 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。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 4 α-萘乙酸（NAA） 吲哚乙酸（IAA） 矮壮素 分子结构差别较大 吲哚丁酸 分子结构类似 3.类型: 一、植物生长调节剂的类型和作用 （1）分子结构和生理效应与植物激素的类似 （2）分子结构与植物激素的差别较大，但具有与植物激素类似的生理效应 如吲哚丁酸 如α-萘乙酸（NAA）、矮壮素等 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 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。你可能还从媒体了解到更多的关于施用植物生长调节剂的讨论。可见，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。 思考·讨论 7 思考·讨论 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材料。利用大麦芽，实质是利用其中的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 赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶。 8 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。 评述植物生长调节剂在生产中的应用 膨大剂是一种植物生长调节剂，其作用主要是促进细胞分裂，增加细胞的数量，在西瓜坐果初期适量使用膨大剂可提高产量，但有些瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象，可能的原因是施用膨大剂的时间和剂量(浓度或多少)不合适。 9 一、植物生长调节剂的类型和作用 青鲜素 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。 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。 4.在生产中的应用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 10 一、植物生长调节剂的类型和作用 乙烯利 事例4：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。 4.在生产中的应用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 11 （5)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。 子房 有子番茄 受粉前, 雌蕊柱头 涂抹 生长素 促进 发育 发育 发育的种子 生长素 提供 促进 无子番茄 （6)用一定浓度的生长素类似物 培育无子果实 思考·讨论 目前禁用的植物生长调节剂 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 一 植物生长调节剂的类型和作用 1.你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子？ （1）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。 （2）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。 （3）用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化，促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。 （4) 施用矮壮素（生长延缓剂）防止棉花徒长、促进结实。 思考·讨论 讨论 一 植物生长调节剂的类型和作用 2.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？ 3.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？ 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。 思考·讨论 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 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。 一、植物生长调节剂的类型和作用 一 植物生长调节剂的类型和作用 根据前面的学习，你能总结植物生长调节剂的优缺点吗？ 5.生长调节剂应用的好处 如它能延长或终止种子、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、形状等。 (2)减轻人工劳动 如减少园林植物的修剪次数。 (1)提高作物产量、改善产品品质 6. 负面影响 (1)使用不当，可能影响作物产量和产品品质 植物生长调节剂 ≠ 增产、增收 (2)过量使用，可能对人体健康和环境带来不利影响 一、植物生长调节剂的类型和作用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 18 一、植物生长调节剂的类型和作用 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 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 19 （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。 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 3. Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 1、实验原理 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- 二氯苯氧乙酸（简称2,4-D）可以促进插条生根，浓度过高会抑制生根，甚至会杀死双子叶植物。在农业生产上应用这些调节剂时，寻找最佳的浓度范围就非常有意义。 2、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呢？ 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 21 3、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。 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。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 22 4、设计实验 (1)处理扦插枝条的方法： 浓度较低: 浓度较高: 浸泡法 沾蘸法 约3cm 几小时至一天 5 4 3 2 1 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 插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下就可以了。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 23 探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 4、设计实验 2.变量: ①自变量: ②因变量: ③无关变量: 生长素类调节剂浓度 促进枝条生根的效果 观测指标: 枝条生根数或根的长度 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（2，4-D浸泡时间、培养温度、培养液的浓度和量、培养时间） 预实验 摸索浓度梯度 (1)进行时间：正式实验前 (2)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 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 24 制作插条 配制梯度溶液 把形态、大小一致的某种植物的插条分成7组，每组3枝 [思考]插条需要什么特点容易成活？ 保留一定的芽或幼叶 插条所带的叶或芽的数量不是越多越好并且各组应保持一致 取2，4-D按照不同的比例稀释成6份，第7份用蒸馏水作为空白对照。 预实验 设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 5、实验步骤 25 处理插条 浸泡法、沾蘸法 [思考]处理插条是形态学上端还是下端？ 下端 将插条在2，4-D溶液中浸泡24小时 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 26 把每组处理过的枝条下端依2,4-D的浓度从小到大分别放入盛清水的容器中浸泡,放在适宜温度下培养，每天观察一次，记录生根情况 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 27 （1）设计表格，记录探究结果 （2）绘制柱状图 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 6、结果分析 组别 1 2 3 4 5 6 7 2，4-D溶液的浓度（mol/L） 0 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 生根数（平均值） 生根数 2, 4-D溶液浓度(mol/L) 蒸馏水 10－12 10－11 10－10 10－9 10－8 10－7 在上述实验的基础上，若进一步探究促进插条生根的生长素类调节剂的最适浓度，需要设置的浓度范围是 ___________mol/L 。 10-11～10-9 28 正式实验 根据预实验的结果，将浓度梯度变小再进一步实验 7、实验结论： 对于××植物来说，促进插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是 。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 29 注意事项： 必须设置对照实验： ①设置空白对照--不添加生长素类调节剂的一组，如蒸馏水组。设置 该组的目的是判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制。 ②设置相互对照--含不同浓度生长素类调节剂的组别间相互对照,其 目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小。 遵循单一变量原则：本实验的自变量是生长素类调节剂的浓度。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 30 注意事项 c.控制好无关变量：为保证实验结果的准确性，还应注意把实验材 料放在相同且适宜的环境下培养，如光照不宜过强，温度、湿度 等条件相对适宜。 d.在预实验猜想的浓度附近多设置几个浓度梯度同时进行实验，但 浓度梯度的设置也不是越多越好，原因如下:一是效果不明显; 二是会造成不必要的浪费，人为增加实验的难度。 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 探究·实践 31 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 探究·实践 32 番茄、香蕉等 处理后的生长时间 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24 后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。 尝试利用乙烯利催熟水果 探究·实践 课堂小结 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的类似； ②分子结构与植物激素的差别较大，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。 练习与应用 35 1.种植葡萄时，在打插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。判断下列有关表述是否正确。 （1）施用的植物生长调节剂就是植物激素。（ ） （2）施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质。（ ） 4.1 概念检测 ✖ ✖ 36 2.研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2, 4-D对即将成熟的柑橘体内脱落 酸含量的影响，进行了一项科学实验，实验结果如下图所示。下列说法错误的是 （ ） A.喷施赤霉素和2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落 B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成 C.赤需素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成 D.赤霉素、2,4-D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反 4.1 概念检测 B 37 4.2 拓展应用 1. 如果你是水果销售员，面对半青不熟的水果，你认为应该使用乙烯利催熟吗？作为一个消费者，你又怎么看？ 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。 38 4.2 拓展应用 2. 现有一种用于麦田除草的除草剂刚研制出来，作为技术人员，你的任务是研究这种除草剂在使用时的浓度要求。请列出你的研究思路；假如让你来设计这个产品的说明书，你认为除了浓度参考范围，还应该在这个说明书中补充哪些内容。 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。 39 $