人教选择性必修1课件：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(共58张PPT)

(共58张PPT)
第3节　植物生长调节剂的应用
第5章 植物生命活动的调节
目 标 素 养
1.通过具体实例分析,归纳概述植物生长调节剂的类型及作用。
2.探索植物生长调节剂的应用,归纳科学的实验设计方法。
3.基于对植物生长调节剂应用的利与弊的分析,探讨科学、技术、社会与环境之间的复杂关系。
知 识 概 览
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.概念
植物生长调节剂是指人工合成的,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。
3.类型
从 分子 结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似;另一类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。
4.应用实例(连线)
A.乙烯利　　　a.增加芦苇的纤维长度
B.赤霉素 b.培育无子番茄
C.2,4-D c.保持蔬菜鲜绿
D.青鲜素 d.催熟未成熟果实
E.膨大剂 e.使大麦种子不发芽就能产生α-淀粉酶
f.水果长势加快,个头变大
5.作用
提高作物 产量、改善产品品质等。
6.负面影响
(1)使用不当,可能影响作物产量和产品品质。
(2)过量使用还可能给 人体健康和环境 带来不利影响。
微思考1生长素类调节剂属于植物生长调节剂,其在植物体内效果稳定的原因是什么
提示:它们不是天然的物质,植物体内缺乏分解它们的酶。
微判断1
1.儿童吃了使用激素催熟的水果后容易引发性早熟。(　　)
2.植物生长调节剂的作用效果比植物激素稳定。(　　)
3.2,4-D不属于植物生长调节剂。(　　)
×
√
×
微训练1
1.下列不属于植物生长调节剂的是(　　)
A.萘乙酸　　　 B.吲哚乙酸
C.乙烯利 D.青鲜素
答案:B
2.下列关于植物生长调节剂的叙述,正确的是(　　)
A.植物生长调节剂是促进植物生长的物质
B.不同器官对植物生长调节剂的敏感性相同
C.细胞分裂素由茎尖合成,并运至其他器官
D.2,4-D是一种植物生长调节剂
答案:D
解析:植物生长调节剂对植物的生长发育有调节作用,不都是促进植物生长的物质,A项错误。不同器官对植物生长调节剂的敏感性不同,B项错误。细胞分裂素主要在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,此外还有促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成的作用,C项错误。2,4-D是常用的生长素类调节剂,是一种植物生长调节剂,D项正确。
二、植物生长调节剂的施用
1.在生产上使用植物生长调节剂的注意事项
(1)需要根据 实际情况 ,选择恰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。
(3)施用浓度、时间 、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果。
2.探索植物生长调节剂的应用
(1)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。
①实验原理:生长素类调节剂的生理作用与其 浓度 具有很大的关系。如适当浓度的2,4-D可以 促进 插条生根,浓度过高时会 抑制 生根。在农业生产上应用这些调节剂时,寻找最佳浓度范围就非常有意义。
②用生长素类调节剂处理插条的方法: 浸泡法和沾蘸法 。
③实验思路:先设计一组梯度比较大的 预实验 进行摸索,再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。
④控制无关变量。
⑤实验过程:
⑥结果分析:由下图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是 A 点对应的生长素类调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的 两 个不同浓度。
(2)尝试利用乙烯利催熟水果。
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,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
②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 。
微思考2
1.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时为什么需要进行预实验
提示:预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性。
2.在实验过程中,可能会出现不同浓度的生长素类调节剂对促进生根的效果相同的情况,那么最适浓度应该在什么范围
提示:应该在这两个浓度之间。
微训练2关于“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验,下列说法正确的是(　　)
A.该实验没有设置对照
B.该实验的预实验,可减少实验误差
C.该实验各组插条处理的时间要一致
D.将每组插条的形态学上端放入生长素类调节剂溶液中处理
答案:C
解析:该实验设置了对照组,A项错误。进行预实验的目的是确定有效浓度的大致范围,为确定最适浓度打下基础,B项错误。该实验的自变量为不同浓度的生长素类调节剂溶液,无关变量应相同且适宜,故各组插条处理的时间要一致,C项正确。插条的正确处理方式是用一定浓度的生长素类调节剂处理插条的形态学下端,以促进下端生出大量的不定根,D项错误。
一 植物生长调节剂的种类及应用
重难归纳
1.植物生长调节剂的种类及应用
2.植物激素和植物生长调节剂的比较
特别提醒
生长素类调节剂与生长素的作用及作用特点类似,都具有促进和抑制两种生理作用。使用生长素类调节剂时要注意控制其浓度。
1.农业生产上,用萘乙酸诱导无子果实比用天然的生长素效果明显,请说明其原理。
提示:植物体内没有分解萘乙酸的酶,萘乙酸可以长时间发挥作用,而植物体内有分解生长素的酶,生长素不能长时间发挥作用。
2.瓜果蔬菜在种植时因使用了植物生长调节剂而引起社会的广泛关注,媒体接连曝出“激素黄瓜”“空心草莓”“爆炸西瓜”等。试探讨使用植物生长调节剂会不会影响农产品的品质。
提示:植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善产品品质。例如,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。
典例剖析
某课题组为研究不同的植物生长调节剂对菠菜根系活力的影响,进行了相关实验,结果如下图所示。下列叙述错误的是
(　　)
注:DA-6、CSN、NAA、IBA代表不同的植物生长调节剂。
A.植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
B.实验结果表明,不同植物生长调节剂对菠菜根系活力的影响有差异
C.实验结果表明,植物生长调节剂对菠菜根系活力具有促进和抑制两种作用
D.在实验期间,随处理时间延长,所有菠菜根系活力都表现为先增强后减弱
答案:C
解析:植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点,A项正确。由题图可知,4种植物生长调节剂对菠菜根系活力的影响有差异,B项正确。实验结果表明,第1天、第4天、第7天的实验结果均体现出实验组(施加植物生长调节剂)根系的活力大于对照组,仅体现了促进作用,并未体现出抑制作用,C项错误。根据实验结果,单独分析4种植物生长调节剂中任何一种的作用效果,均可看出随处理时间延长,菠菜根系活力表现为先增强后减弱,D项正确。
学以致用
1.关于植物激素及植物生长调节剂在农业生产实践上的应用,下列叙述不符合实际的是(　　)
A.用一定浓度赤霉素溶液处理芦苇、黄麻等植物,使植株增高
B.辣椒开花后,喷洒适宜浓度生长素类调节剂,可获得无子果实
C.利用高浓度的2,4-D 作除草剂,可抑制麦田中的双子叶杂草生长
D.植物生长调节剂可以替代植物激素发挥作用,使用时需要考虑药物浓度和药物毒性
答案:B
解析:赤霉素能够促进茎的伸长、引起植株快速生长,用一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,能使植株增高,A项正确。为获得无子果实,需在辣椒未受粉的情况下,在雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素类调节剂溶液,B项错误。与单子叶农作物相比,双子叶杂草对生长素更敏感,因此利用高浓度 2,4-D 作除草剂,可抑制麦田中的双子叶杂草生长,C 项正确。植物生长调节剂可以替代植物激素发挥作用,使用时需要考虑药物浓度和药物毒性,D 项正确。
2.西瓜膨大剂是由科学家在20世纪80年代人工合成的一种化合物,作用效果持久,应用广泛。下列说法正确的是(　　)
A.西瓜膨大剂是一种生长素
B.过量使用西瓜膨大剂,其残留部分很可能造成青少年摄入过量激素而导致发育过快
C.将生长素类调节剂涂在二倍体西瓜未受粉的子房壁上,可能得到无子西瓜
D.高浓度的生长素能够促进乙烯的产生,从而促进子房壁发育为成熟的果实
答案:C
解析:西瓜膨大剂是植物生长调节剂,不属于植物激素,A项错误。人体内没有识别西瓜膨大剂的受体,西瓜膨大剂不会对人体的生长发育起调节作用,B项错误。高浓度的生长素会促进乙烯的产生,但子房壁发育成果皮,D项错误。
二 探索植物生长调节剂的应用
重难归纳
1.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)需进行预实验:预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
(2)设置对照组和重复组:
①设置对照组:设置浓度不同的几个实验组进行相互对照,目的是探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
②设置重复组:即每组不能少于3个枝条。
(3)控制无关变量:无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料,插条的生理状况相同,带有芽的数量相同,插条处理的时间长短一致等。
(4)处理插条:
①用生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高,处理时间较短)。
②处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
③扦插时常去掉插条上的成熟叶片,目的是降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
(5)生长素类调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响。生长素类调节剂对植物插条的生根情况的影响存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
2.探索生长素类调节剂促进插条生根可能出现的问题及原因分析
(1)不能生根。用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡,插条均不能生根,主要有以下几种可能:一是插条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多;二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧;三是没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少。配制含生长素类调节剂的溶液时,浓度梯度要密一些,组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围,导致生根过少。
3.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利在溶液pH<3.5时,比较稳定;但随着溶液pH升高,乙烯利会分解释放出乙烯。乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
(2)本实验采用空白对照的方法。实验大体思路:将未成熟的水果分成两组放在烧杯中,一个烧杯喷洒乙烯利水剂一定倍数(如400倍)的稀释液;另一个烧杯喷洒清水作为对照,然后用保鲜膜封口。每天检查水果的软化程度。
扦插时为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根
提示:芽和幼叶在生长时能产生生长素,而生长素可促进插条生根。
典例剖析
某研究小组探究两种生长素类调节剂对月季插条生根的影响,得到如下图所示的实验结果。下列叙述正确的是(　　)
A.每组实验中,用溶液处理不同插条的时间不同
B.NAA促进插条生根的最适质量浓度是500 mg/L　
C.质量浓度为250 mg/L时,IBA对插条生根的作用效果比NAA好
D.IBA的质量浓度为1 000 mg/L时,抑制插条生根
答案:C
解析:本实验的自变量为不同种类的生长素类调节剂和不同质量浓度的生长素类调节剂,因此用溶液处理不同插条的时间等无关变量要一致,A项错误。在实验的三个浓度条件下, NAA促进插条生根的最适质量浓度是250 mg/L,B项错误。由题图可知,质量浓度为250 mg/L时,IBA对插条生根的促进作用比NAA强,C项正确。由题图可知,IBA的质量浓度为
1 000 mg/L时,促进插条生根,D项错误。
学以致用
1.某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类调节剂对植物插条生根的影响,进行了相关实验,结果见下表。下列有关叙述错误的是(　　)
A.本实验中因变量是根的总长度,生长素类调节剂质量浓度为0的一组是对照组
B.根据表中实验结果不能确定促进枝条生根的最适质量浓度为y
C.x、y、z之间的大小关系可能为xD.将质量浓度为z的生长素类调节剂溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果不可能好于质量浓度为y的生长素类调节剂溶液
答案:D
解析:本实验中自变量是生长素类调节剂的质量浓度,因变量是生根的总长度,生长素类调节剂质量浓度为0的一组是空白对照组,A项正确。虽然生长素类调节剂的质量浓度为y时生根总长度最长,但只能确定促进枝条生根的生长素类调节剂最适质量浓度在x~z之间,B项正确。生长素类调节剂质量浓度为0的一组一定时间后根的总长度是7 cm,而生长素类调节剂质量浓度为z时,一定时间后根的总长度是5 cm,说明z是高浓度,y接近最适浓度,x可能大于y,也可能小于y,则大小关系可能为x生长素类调节剂溶液稀释后可能更接近最适浓度,重复上述实验,其作用效果可能好于质量浓度为y的生长素类调节剂溶液,D项错误。
2.某兴趣小组的同学使用浸泡法探究NAA促进杨树插条生根的最适浓度。在进行了预实验后又进行了正式实验,下列分析错误的是(　　)
A.NAA是植物生长调节剂,其效果要比IAA稳定
B.一年生杨树枝条作为扦插材料,其生根效果要好于两年生枝条
C.需将扦插枝条的形态学下端浸泡在药液中来观察其生根状况
D.预实验需设置用蒸馏水处理的对照组,正式实验可不再设置
答案:C
解析:NAA是植物生长调节剂,其效果要比IAA稳定,A项正确。一年生杨树枝条分化程度更低,作为扦插材料其生根效果要好于两年生枝条,B项正确。浸泡法是将枝条放在NAA溶液中浸泡几个小时至一天后移出,然后将枝条放在清水中或扦插生根,C项错误。预实验需设置用蒸馏水处理的对照组,正式实验是在已经初步确定较为适宜的浓度范围后进一步探究其最适浓度,故可不再设置对照组,D项正确。
1.某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插,说明书没有注明该植物适宜的使用浓度。下列措施正确的是
(　　)
A.用高浓度,以保证生根 B.用低浓度,以降低成本
C.任选一种浓度进行扦插 D.用不同浓度进行预实验
答案:D
解析:在不确定生根粉使用浓度的情况下,首先用不同浓度的生根粉进行预实验,确定其有效浓度的大致范围。
2.三碘苯甲酸(TIBA)是一种植物生长调节剂,能够阻碍生长素的极性运输,解除植物的顶端优势,促进花芽的形成。下列有关TIBA的叙述,错误的是(　　)
A.TIBA能够使植株矮化
B.若要使大豆增产,可在特定的生长阶段喷洒适宜浓度的TIBA
C.用适宜浓度的TIBA溶液浸泡小麦种子,能促进种子萌发
D.三碘苯甲酸是人工合成的,不是植物体内产生的
答案:C
解析:小麦种子的萌发是由赤霉素促进的,而TIBA对赤霉素不起作用,所以不能促进种子萌发。
3.激动素是一种植物生长调节剂,干旱缺水环境下使用激动素会影响棉花产量。为探究干旱环境下不同浓度的激动素对棉花产量的影响,某研究小组在棉花生产早期进行了实验,结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
注:除“水分充足组”外,其他组均缺水。　　　
A.激动素直接从植物产生部位运输到作用部位
B.该实验存在两组空白对照,不符合对照原则
C.可进一步探究棉花生长不同时期激动素的作用效果
D.缺水环境下,低浓度的激动素和高浓度的激动素分别有促进、抑制作用
答案:C
解析:本实验不能确定激动素直接从植物产生部位运输到作用部位,A项错误。该实验存在两组空白对照,符合对照原则, B项错误。本实验可进一步探究棉花生长不同时期激动素的作用效果,C项正确。缺水环境下,通过该实验只体现了激动素对棉花产量的促进作用,D项错误。
4.为探究一种生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度,生物小组进行了实验并得到下表所示实验结果。请回答下列问题。
(1)生长素类调节剂是一种植物生长调节剂,具有容易合成、原料广泛和　　　　　 等优点。
(2)为进一步精确测定生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,应采取的改进措施是　　　　　　　　　　　　　。
(3)该小组又进行了“探究经40 ℃处理后的生长素类调节剂活性”的实验。实验材料:适宜浓度的生长素类调节剂溶液,长势、长度相同的同种植物的扦插枝条若干,培养瓶(内含培养液)等。
①取3只培养瓶编号甲、乙、丙,甲瓶中插入　　　　　　作为对照组;乙瓶中插入用适宜浓度生长素类调节剂溶液浸泡过的扦插枝条;丙瓶中插入　　　　　　　　　　　　　。
②为提高实验结果的准确度,除培养条件相同外,还应控制　　　　　　　　　相同。
③若　　　　　　　两组实验结果相同,则说明经40 ℃处理过的生长素类调节剂失活。
答案:(1)效果稳定
(2)在10-12 mol/L和10-6 mol/L之间设置更小的浓度梯度,进行相同的实验
(3)①不作处理的扦插枝条　经40 ℃处理过的生长素类调节剂溶液浸泡过的枝条　②处理插条的时间　③甲、丙
解析:(1)植物生长调节剂的优点是容易合成、原料广泛和效果稳定等。
(2)根据实验结果,最适浓度在10-12 mol/L和10-6 mol/L之间,要进一步精确测定生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,应在10-12 mol/L和10-6 mol/L之间设置更小的浓度梯度,进行相同的实验。
(3)①甲瓶是空白对照组,应插入不作处理的扦插枝条;乙瓶中插入用适宜浓度生长素类调节剂溶液浸泡过的扦插枝条;丙瓶中插入经40 ℃处理过的生长素类调节剂溶液浸泡过的枝条。②为提高实验结果的准确度,除培养条件相同外,还应控制处理插条的时间等条件相同。③若甲、丙两组实验结果相同,则说明经40 ℃处理过的生长素类调节剂失活。