第五章第三节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5章 植物生命活动的调节 第3节 植物生长调节剂的应用 教学目标 1. 知识目标：举例说出植物生长调节剂的类型、作用，区分植物激素与植物生长调节剂，了解生产上的常见应用和施用。 2. 能力目标：学会用预实验开展探究实验，分析实验结果；辩证评述调节剂应用的利与弊。 3. 情感目标：树立合理合规使用调节剂的意识，形成食品安全与生态保护的社会责任。 01- 植物生长调节剂的类型和应用 02- 植物生长调节剂的施用 03- 习题巩固 目 录 PPT模板 http:///moban/ 01 PART 植物生长调节剂的应用和类型 壹 模板来自于：第一PPT https:/// 4 导入——问题探讨 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。 植物生长调节剂 由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 概念: 优点: ①原料广泛 ②容易合成 ③效果稳定 植物生长调节剂≠植物激素（植物激素植物自身合成，植物体内少，提取很困难） 高频考点：植物体内每页分解植物生长调节剂相应的酶 植物生长调节剂类型和作用 矮壮素 分子结构不同 分子结构相似 类型: （1）分子结构和生理效应与植物激素相同或类似 （2）分子结构与植物激素差别较大，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 植物生长调节剂VS植物激素 对比项目 植物激素 植物生长调节剂 来源 植物自身合成（内源） 人工合成或从微生物中提取（外源） 化学本质 植物体内天然有机物（生长素：吲哚乙酸；赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯） 生长素类似物（NAA、2,4-D）、乙烯利、矮壮素、青鲜素等，结构有的和激素相似，有的不同 含量 体内含量极微 可人为大量配制，浓度可控 稳定性 易被植物体内酶分解，作用时间短 一般不易被分解，效果更稳定、持久 生产应用 很难大量提取，生产上极少直接使用 原料易得、可批量生产，农业广泛使用 举例 生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素、脱落酸、乙烯 α- 萘乙酸（NAA）、2,4-D、乙烯利、矮壮素、多效唑 相同点 1.作用机理相似：都通过调节植物细胞的基因表达、信号传导，调控植物生长发育；低浓度起调节作用，浓度过高往往产生抑制效果。 2.功能相同：都能调控生根、发芽、开花、结果、脱落、成熟等生命活动。 3.不直接参与细胞代谢：不提供能量、不构成细胞结构，只起信号调节作用。 植物生长调节剂VS植物激素 植物生长调节剂类型和作用 注意：1.使用植物生长调节剂并不必然会增产增收 2.不一定会对人体有害 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。 大麦种子发芽会产生，主要用于水解淀粉生产啤酒、黄酒果汁等 赤霉素可以诱导未发芽的大麦种子产生α-淀粉酶 植物生长调节剂类型和作用 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，可提前上市。但与正常水果相比，口感较差，汁水较少，甜味不足，且不宜长时间储存。 优点 缺点 植物生长调节剂类型和作用 蔬菜、水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。可延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素可能有副作用。 植物生长调节剂类型和作用 用一定浓度的生长素类似物培育无子果实 注意：1.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。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。 2.适宜浓度生长素类似物（NAA、2,4-D 等）促进子房发育成果实；没有受精，胚珠不能发育成种子 → 无子果实（无子番茄为代表），遗传物质不变，属于不可遗传变异 3.无子番茄≠无子西瓜:无子番茄：生长素类似物，遗传物质不变，不可遗传 无子西瓜：三倍体，染色体变异，可遗传 标准步骤 时机选择：选花蕾期、尚未授粉（未开花）的雌花 去雄：除去雄蕊，防止自花传粉受精 处理柱头：在雌蕊柱头上涂抹 / 喷洒一定浓度的生长素类似物溶液 套袋：套上纸袋，防止外来花粉授粉，保证不受精；子房直接发育为无子果实 对照组：同样花蕾去雄、套袋，柱头涂清水，不能结果 植物生长调节剂类型和作用 调节剂名称 主要作用 农产品 / 园艺应用实例 NAA（萘乙酸）、2,4-D（生长素类似物） 促进子房发育；促进插条生根；防止落花落果；高浓度抑制生长 ①培育无子番茄、无子黄瓜；②扦插枝条生根；③番茄、柑橘保花保果；高浓度可作除草剂除去双子叶杂草 赤霉素（GA₃） 打破休眠；促进细胞伸长；促进果实发育；诱导开花 ①打破马铃薯块茎休眠；②芹菜、芦苇增产（茎秆伸长）；③葡萄拉长果穗、增大果实；④诱导无子葡萄 乙烯利（释放乙烯） 促进果实成熟；促进雌花分化；促进叶片、果实脱落 ①番茄、香蕉、柿子催熟；②黄瓜增加雌花数量，多结瓜；③橡胶树增加乳胶分泌 矮壮素、多效唑 抑制赤霉素合成，抑制细胞伸长，矮化植株，防止徒长 ①小麦、棉花控旺防倒伏；②盆栽花卉矮化造型，株型紧凑 青鲜素（抑芽丹） 抑制细胞分裂，抑制发芽 洋葱、大蒜、马铃薯储藏期抑制发芽，延长储存时间 6‑苄基氨基嘌呤（细胞分裂素类似物） 促进细胞分裂，延缓衰老，保鲜 ①鲜切花保鲜；②蔬菜保鲜，延缓叶片发黄衰老 植物生长调节剂类型和作用 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？ 拓展问题：儿童食用了被乙烯利催熟的香蕉会不会性早熟？为什么？ 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。 植物生长调节剂类型和作用 植物生长调节剂应用领域广，对于提高作物产量、改善产品品质等，都起到很好的作用。例如，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。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。 植物生长调节剂使用不当，则可能影响作物产量和产品品质；过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。因此，植物生长调节剂的应用，需要关注可能存在的负面影响。因为植物体内没有相应的分解酶而持续作用，对食用者的身体健康造成影响。 植物生长调节剂应用的好处 负面影响 植物生长调节剂 ≠ 增产、增收 02 PART 植物生长调节剂的施用 贰 植物生长调节剂的施用 怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？ 植物生长调节剂种类繁多，在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；还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。 植物生长调节剂的施用 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 实验原理：适宜浓度的生长素类调节剂（2,4-D）可以促进插条生根；浓度过低促进效果弱，浓度过高会抑制生根（体现两重性）。在一定浓度范围内，生根数量随浓度升高先增多后减少，生根数量最多对应的浓度，就是促进生根的最适浓度。 植物生长调节剂的施用 实验目的 探究生长素类调节剂（如 NAA、2,4‑D）促进插条生根的最适浓度； 学会设计预实验，掌握探究实验中自变量、因变量、无关变量的控制方法； 理解生长素类调节剂作用的两重性。 预实验 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。 预实验 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。 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。 ▲预实验能不能减小实验误差？ 不能！ 注意：预实验必须有空白对照 正式实验前 植物生长调节剂的施用 实验材料 生长状况相同的同种植物插条、NAA（萘乙酸）溶液、清水、烧杯、量筒等 生长旺盛的一年生枝条，枝条上带有少量芽或幼叶。 插条的形态学下端要削成斜面，可增大吸水面积。 浓度较低: _______法处理 ______________(时间) 浓度较高: 几小时至一天 注意：最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理 浸泡 沾蘸法：约5秒 约3cm 约1.5cm 植物生长调节剂的施用 1. 预实验（目的：为正式实验摸索浓度范围，避免浪费） ① 配制一系列浓度梯度较大的生长素类调节剂溶液，设置清水对照组； ② 插条处理：选用生长情况一致的插条（去掉成熟叶片，保留少量幼芽；下端削成斜面，增大吸收面积）； 浸泡法：溶液浓度较低，插条基部浸泡几小时至一天，遮光； 沾蘸法：溶液浓度较高，插条基部在药液中蘸约 5s； ③ 相同且适宜条件下培养一段时间； ④ 观察记录各组生根数量 / 生根长度； ⑤ 根据预实验结果，确定生根效果较好的浓度区间。 2. 正式实验 ① 在预实验确定的有效浓度范围内，设置更小的浓度梯度； ② 重复上面插条处理、培养步骤； ③ 培养相同时间，统计每组插条生根数或者平均根长。 无关变量保持一致：插条种类、长势、温度、光照、处理时间、培养环境等。 植物生长调节剂的施用 a.制作插条并分组：把 的插条平均分成6组，每组3枝； b.处理枝条：把一定浓度的NAA按不同比例稀释成5份具有浓度梯度的溶液 用 或者 处理插条； c.实验培养：将每组处理过的插条基部（形态学 ）放入盛有清水的营养花钵中浸泡，放在适宜温度（25~30℃）下培养。 d.观察记录实验结果：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，根 、根的 等 生长状况相同 浸泡法 沾蘸法 平均长度 平均数量 下端 A B D C E F 0（蒸馏水） 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 植物生长调节剂的施用 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 。 4.8-5.2μg/mL 是不是说明最适浓度是5.0μg/mL？ 植物生长调节剂的施用 没有分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插； 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； 实验中为什么要选取生长旺盛的一年生的枝条？ 为什么要保留有一定的芽或幼叶？ 所带的叶或芽的数量是否越多越好？ 形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活。 芽或幼叶可产生生长素，促进插条生根。 留叶过多 ： 留芽过多： 蒸腾作用失水多，插条易枯死； 分泌较多的生长素，会影响实验的结果，导致结果不准确。 植物生长调节剂的施用 （1）乙烯利性质：液体；溶液 pH< 3.5，比较稳定。 （2）乙烯利作用：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。 尝试利用乙烯利催熟水果 （3）材料：番茄、香蕉等。 （4）自变量和因变量：处理后的生长时间、成熟程度 注意：乙烯利对皮肤黏膜有一定的刺激性，操作是需要做好防护措施，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。 植物生长调节剂的施用 实验原理：乙烯利是人工合成的植物生长调节剂；在 pH＜3.5 时稳定，进入果实细胞后（细胞 pH 较高）会分解释放出乙烯（植物激素）；乙烯能够促进果实成熟，还可以诱导水果自身合成乙烯，进一步加快成熟进程 实验材料：大小、成熟度基本一致的未成熟同种水果（如香蕉、柿子、番茄）、乙烯利溶液、清水、保鲜袋（密封袋）、标签、烧杯 植物生长调节剂的施用 分组：取数量相同、长势和成熟程度一致的未成熟水果，随机分为两组，甲组（实验组）、乙组（对照组）。 处理：甲组水果均匀喷洒适量适宜浓度的乙烯利溶液；乙组喷洒等量清水。 密封：将两组水果分别装入两个相同的保鲜袋，封口，贴上标签，放在相同且适宜的温度、光照条件下存放。 观察记录：连续几天观察、对比两组果实的颜色、硬度、成熟情况，做好记录。 实验结论：乙烯利可以分解释放出乙烯，乙烯能够促进果实成熟；在适宜条件下，乙烯利处理的果实成熟速度明显快于清水对照组。 03 PART 习题巩固 叁 概念检测 1.种植葡萄时，在扦插繁殖、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。 ( ) 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。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 × × B 30 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？ 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。 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。 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。 31 判断 (1)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态。 ( ) 提示　脱落酸维持种子休眠。 (2)插条浸泡在低浓度NAA溶液中，野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根。 ( ) (3)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发。 ( ) × √ √ (4)喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。( ) 提示　喷施细胞分裂素可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间，脱落酸促进叶的衰老。 × (5)用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄。( ) √ 32 破土而出 向阳 生 长 $