高中生物人教版选择性必修1-5.3植物生长调节剂的应用课件(共41张PPT)

(共41张PPT)
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
乙烯利处理提高雌花率
玫瑰葡萄
问题探讨
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？
植物激素缺点：植物体内含量非常少，提取困难。
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。
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。
1.概念:
一、植物激素
由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位， 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2.植物激素种类:
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
共同点：①由自身产生；②从产生部位运到作用部位③起调节作用；④微量高效
1.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。
2.优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。
3.类型：
（1）分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。
（2）分子结构和生理效应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α-萘乙酸（NAA）、矮壮素等。
二、植物生长调节剂的类型和作用
思考·讨论
4、评述植物生长调节剂在生产中的应用
用途 种类
延长贮存器官休眠 青鲜素、萘乙酸甲酯
促进生根 吲哚丁酸（IBA）、α-萘乙酸（NAA）
促进茎叶生长 赤霉素、油菜素内酯
抑制茎芽生长 多效唑、矮壮素
诱导产生雌花 乙烯利、萘乙酸、吲哚乙酸、矮壮素
促进果实成熟 乙烯利
提高抗逆性 脱落酸、矮壮素
…… ……
4、应用 提高产量、改善品质；减少修剪等人工劳动
【产品作用及使用方法】
打破休眠：
苹果：早春时喷洒赤霉素920的药液，可打破苹果芽的休眠，作用显著。
金莲花：种子在室温下用赤霉素920的药液浸泡3~4天，可促进发芽。
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。
中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明，残留期为1～2个月。
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
讨论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。
哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利？
番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等。
思考·讨论
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？
讨论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。
相关信息P100
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证的植物生长调节剂产品，才能生产、经营和使用
5. 分析和评估植物生长调节剂的利与弊
（1）植物生长调节剂应用领域广，使用得当，能提高作物产量，不会影响产品品质、甚至可以改善品质等。
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。适当施GA可提高葡萄品质。
（2）减轻人工劳动。
如：减少园林植物的修剪次数
植物生长调节剂应用的好处
如果使用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响作物产量和产品品质。例如，用2,4-D处理番茄增加座果后，如果不配合整枝施肥，会出现果实多而小的情况；为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟，其果实品质就不一定好。
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。
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。
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。
……
植物生长调节剂应用的负面影响
2017年，欧盟委员会发布(EU)2017/1777号法规，规定樱桃中乙烯利的最大残留限量为5mg/kg，葡萄中乙烯利的最大残留限量为1mg/kg，苹果中乙烯利的最大残留限量为0.8mg/kg，梨、杏、桃子、草莓、芒果和香蕉中乙烯利的最大残留限量为0.05 mg/kg。
如果过量使用，可能对人体健康和环境带来不利影响。
1、根据实际情况，选择适当的植物生长调节剂。
（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。
三、植物生长调节剂的施用
4.植物生长调节剂应用的注意事项：
2.植物生长调节剂应用的注意事项：
在农业生产上，施用生长调节剂时，要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药物残留、价格和施用是否方便等因素；
同时施用时还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和施用次数等问题。
先试验，再推广
课本P103
四、探索植物生长调节剂的应用
（一）探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
探究·实践
探究·实践
四、探索植物生长调节剂的应用
（一）、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验目的：
2.实验原理：
生长素类植物生长调节剂的生理作用与其浓度有很大的关系。适宜浓度的NAA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。
3.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？
4.材料用具：
当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条；蒸馏水；花盆；细沙；常用的生长素类调节剂：NAA、2，4—D，吲哚丙酸，IBA；所用药品包装说明上所列举的其他材料。
某同学水培的用NAA溶液处理的某种植物
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
5.实验设计
（1）生长素类调节剂处理插条的方法
①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。
②沾蘸法：
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）设置自变量
该实验的自变量是生长素类调节剂的浓度；参考植物体内天然生长素含量或查找有关资料，确定应设计的浓度梯度。
如果对要研究的植物有关情况所知不多，还可先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在其基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。
探究·实践
四、探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
探索植物生长调节剂的应用
（3）注意控制无关变量
（4）确定因变量的检测指标
枝条的生根数量和长度。
（5）实验步骤
预实验
①配制一系列较大浓度梯度的一系列生长素类调节剂溶液
②处理生长状况相同的扦插枝条的形态学下端
③观察扦插枝条的生根状况
正式实验
将浓度梯度缩小，重复前三步
注意：预实验时需要设置空白对照，在预实验的基础上，再次实验时可不设置空白对照。
6.进行实验
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）--相同且适宜
步骤：
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
迎春花枝条
同种的生长旺盛的一年生枝条（容易生根），凡是带芽或叶的插条，其扦插成活率比不带芽或叶的成活率高，但芽或叶并非越多越好，因为留叶过多，蒸腾作用失水多，易枯死 ；留芽过多会分泌较多生长素，影响实验结果，使结果不准确。下端削成斜面，增加吸水面积，促进成活。
步骤：
先设置较大梯度浓度进行预实验，需要空白对照
不需要空白对照
意义：为进一步的实验摸索条件；检验实验设计的科学性和可行性，减少实验的的盲目性，以免造成人力、物力、财力的浪费
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
▲预实验不能减小实验误差
减少误差的措施：
多次重复实验求取平均值
实验统计的数据足够多
随机取样
适宜温度下，将枝条放入培养液中水培，每天记录生根数量
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
配置不同浓度的α—萘乙酸（NAA）溶液
将枝条在α—萘乙酸（NAA）溶液中浸泡24小时
每组处理不止一根枝条，平行重复原则：避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。
数据来自北京市十一学校高二实验报告
（李岳桐、周与桐、徐诗媛、徐秋语）
NAA mol/L 生根数目 第8天根长/mm 平均根长/mm
第4天 第5天 第6天 第7天 第8天 0
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
尊重原始实验数据的真实性
8、实验结论：
7、分析试验结果：
对于—— (植物)来说，促进插条生根的生长素类调节剂（2，4-D)最适浓度是——。
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
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10-11～10-10mol/L。
【拓展】异常结果分析
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没有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。
富贵竹
连翘
迎春花
不同植物对同一浓度的生长素的敏感度不同
探究不同浓度生长素类似物（ NAA）对富贵竹生根的影响
清水 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 mol/L
10-12 mol/L生长素类似物溶液
3.下列关于“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的实验叙述， 错误的是（ ）
A.用适宜浓度的生长素类似物处理插条可促进其生根
B.除扦插枝条以外，其他实验条件均要相同
C.每根枝条上应保留相同数量的芽
D.实验中不同浓度的生长素类似物溶液浸泡不同插条的时间长短要一致
E.生长素类似物浓度是实验自变量
F.为了保证实验结果的可靠性，每组需要取多根插条
G.实验的测量指标可以是枝条的生根数量或生根长度
H.去掉大部分叶片的作用是防止蒸腾作用过强散失太多水分
B
4.（多选）下列各项叙述正确的是（ ）
A.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时，通过做预实验可有效减小实验误差
B.探究促进插条生根的最适生长素浓度时，预实验的目的是排除无关变量的影响
C.采摘的枝条中，芽较多的较嫩枝条相对来说更容易生根
D.预实验需要设置空白对照，在预实验的基础上再次实验可不设置空白对照
E.浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大和遮阴的环境
F.沾蘸法处理插条就是让插条浸泡在配制好的生长素类似物溶液中生根
CDE
5.为探究NAA促进插条生根的最适浓度，某兴趣小组进行了预实验，结果如下图。有关叙述错误的是(　　)
A．预实验要像正式实验一样认真进行才有意义
B．选择生长旺盛的一年生枝条作为实验材料
C．NAA对插条生根的影响表现出两重性
D．正式实验应在2～4 μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度
D
6.研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.自变量是NAA，因变量是平均生根数
B.不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C.生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D.400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
D
7.某生物兴趣小组的同学探究了植物生长素类调节剂（2，4—D）对富贵竹插条生根条数的影响，实验结果如下图所示。下列说法不正确的是
A.该探究实验的自变量是2，4—D浓度，因变量是插条平均生根条数
B浓度为10-5mol/L的2，4—D溶液对富贵竹插条生根既不促进也不抑制
C如果要确定富贵竹插条生根的最适浓度，需缩小2，4—D浓度梯度做进一步实验
D实验过程中，每条插条的叶片数以及实验室的温度等因素也会影响实验结果
B
最适浓可能在哪两个浓度之间？
10-13 ~10-9 mol/L
抑制生长
在预实验的基础上再次实验时，可不设置空白对照组，
只需在较适宜浓度的两侧设置浓度梯度更小的系列
实验组，进行相互对照即可。
促进果实着色和成熟
乙烯在常温下是气体。作为生长调节剂用的是乙烯利。
1.实验原理：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；乙烯对水果有催熟作用，还可进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
2.材料：可以使用乙烯利来催熟半生不熟的水果,番茄、香蕉等。
（二）尝试利用乙烯利催熟水果
二、实验：尝试利用乙烯利催熟水果
注意设置不用乙烯利处理的对照组，并保持所有组实验温度的一致。
因变量观测：定性分析：颜色、硬度、口感等
若有条件可以使用硬度计、分光光度计等仪器准确测量
4.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。
果实种类 建议浓度 催熟时间（20-25℃）
香蕉 0.05%～0.2% 2～3天
西红柿 0.1%～0.2% 3～5天
杧果 0.05%～0.2% 2～5天
柿子 0.03%～0.2% 1～5天
猕猴桃 0.01%～0.05% 2～5天
不同的果实催熟使用的乙烯利浓度不同，一些蔬果的建议浓度和催熟时间如下：
3.自变量和因变量：处理后的生长时间、成熟程度。
思考1：成熟过程属于_______；
正反馈
思考2：乙烯利在生产中常用于水果的催熟，
很多父母会担忧，儿童食用了催熟的水果
会导致“性早熟”吗？
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。
不会
练习与应用
一、概念检测P104
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。 ( )
×
×
一、概念检测P104
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
B
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。
【提示】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。
二、拓展应用P104
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？
【提示】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。