生物人教版(2019)选择性必修1 5.3 植物生长调节剂的应用(共36张ppt)

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名称 生物人教版(2019)选择性必修1 5.3 植物生长调节剂的应用(共36张ppt)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-12-07 18:43:54

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文档简介

(共36张PPT)
第五章 植物生命活动的调节
第3节 植物生长调节剂的应用
人教版·选择性必修1
问题探究:
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。
1. 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?
思考·讨论:
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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
1. 概念
(优点:容易 、原料 、效果 )
合成的对植物生长发育有 作用的 。
由植物体内产生,能从 运到 ,对植物生长发育有 的 。
作用部位
显著影响
微量有机物
(缺点:植物体内含量非常少,提取困难)
人工
调节
化学物质
合成
广泛
稳定
植物生长调节剂:
植物激素:
产生部位
具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。
2. 优点:
为什么植物生长调节剂效果更稳定?
植物体内没有分解植物生长调节剂的酶,因此作用效果更稳定。
一、植物生长调节剂的类型和作用
3. 种类
从分子结构来看,主要有两大类;
植物生长
调节剂
①分子结构和生理效应与植物激素类似;
②分子结构与植物激素完全不同;
具有与植物激素类似的生理效应
吲哚丁酸(IBA)
萘乙酸(NAA),矮壮素
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
在农业生产中,使用植物生长调节剂,可以实现增产、增收。
关于“矮壮素”使用过量的问题
4. 作用
一、植物生长调节剂的类型和作用
大麦芽
α-淀粉酶
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
用传统方法生产啤酒时,大麦芽使不可缺少的原材料。利用大麦芽,实质时利用其中的α-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
资料一
说明赤霉素能诱导种子合成α—淀粉酶。
说明植物生长调节剂能降低生产成本。
一、植物生长调节剂的类型和作用
植物生长调节剂 应用
植物生长促进剂 a-萘乙酸 2,4-D ①促进扦插枝条生根;②促进果实发育,防止落花落果。③农业除草剂。
乙烯利 ①处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率;②促进果实成熟。
膨大剂 促进细胞分裂、器官分化、叶绿素合成,还能延缓衰老、打破顶端优势。
植物生长抑制剂 青鲜素 蔬菜贮藏中常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间。
植物生长延缓剂 矮壮素 防止作物徒长、抗倒伏、增产量
丁酰肼 抑制植株徒长、防止落花落果。
使用生长植物生长调节剂并不一定会增产增收,需要理性评估。
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
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?
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?
思考·讨论: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
…… ……
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?
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
(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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
发育的种子
生长素
提供
子房
促进
发育
发育
有子番茄
无子番茄
受粉前,雌蕊柱头
促进
生长素
涂抹
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
资料2:用一定浓度的生长素类似物培育无子果实。
一、植物生长调节剂的类型和作用
比较项目 无子番茄 无子西瓜
培育方法
无子原因
原理
变异类型
用一定浓度的生长素类似物溶液涂抹在未受粉的番茄雌蕊柱头上。
用秋水仙素处理二倍体西瓜,获得四倍体,用四倍体西瓜做母本,与二倍体西瓜进行杂交,获得三倍体,用二倍体西瓜花粉刺激获得无子果实。
没有受粉,未完成受精
三倍体植株减数分裂时联会紊乱,不能形成配子
生长素促进果实发育
染色体变异
不可遗传变异
可遗传变异
无子番茄与无子西瓜的比较
一、植物生长调节剂的类型和作用
① 用一定浓度的生物素类似物作为除草剂(双子叶植物>单子叶植物)
② 用适宜浓度的2,4-D促进插条生根
③用一定浓度的生长素类似物培育无子果实。
(杂草)
(农作物)
除草剂
浓度范围
生长素类激素的应用
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
资料3
一、植物生长调节剂的类型和作用
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
矮壮素是赤霉素的拮抗剂,其作用是抑制细胞的伸长,但不抑制细胞的分裂。矮壮素是可以使植物矮化,培育壮苗,增强植物抗倒伏能力。
资料4
资料5
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。
利用乙烯利催熟果实
一、植物生长调节剂的类型和作用
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
你们能举例说明植物生长调节剂施用不当的实例吗?
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
一、植物生长调节剂的类型和作用
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)就可能有致癌作用。
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
资料6
理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊
一、植物生长调节剂的类型和作用
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
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5 mg/kg,葡萄中乙烯利的最大残留限量为1 mg/kg,苹果中乙烯利的最大残留限量为0.8 mg/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。
使用不当,则可能影响作物产量和产品品质;
过量使用,还可能对人体健康和环境带来不利影响。
例如:低浓度的草甘膦能够增加甘蔗、甜菜等的含糖量;
但高浓度的甘草膦将成为一种广谱灭生性除草剂,高剂量使用造成烧苗、死苗现象。
科学合理地适当施用不会危害健康
理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊
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?
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,同时还要考虑适当的施用时间,以及国家法律法规的要求等。
3. 我国禁止销售、施用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么?
有些植物生长调节剂时人工生产的化学药剂,可能具有一定的毒性,因此上市前需要经过国家有关部门的检查、评估。
思考·讨论:评述植物生长调节剂在生产中的应用
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
01
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
4. 作用
作用
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。
02
5. 缺点
①使用不当,会影响作物产量和产品品质
②过量使用,对人体健康和环境带来不利影响
缺点
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间实验,充分证明其效益,无毒、无害方可批准登记;
在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能,禁止在肥料中添加植物生长调节剂等。
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。
我国早在1989年就颁布过《中华人民共和国农业部关干肥料、土壤调理剂及植物生长调节剂检验登记的暂行规定》1997年又颁布了该规定的修订版,对植物生长调节剂的生产销售进行规范管理。2011年,农业部发布通知,进一步加强对植物生长调节剂的管理。
二、植物生长调节剂的施用
根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂
综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格,施用是否方便等因素
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
1.施用考虑因素
假如现在要解决的生产问题是促进扦插枝条的生根,我们可以选用生长素类植物生长调节剂;
假如我们要对果实催熟,可以选择乙烯利;
可是,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
2. 科学方法——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。
预实验的目的
①为进一步的实验探索条件,也可以检验实验设计的可行性和科学性。
②例如,在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。
③预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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. 实验原理
生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大关系。适当浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。
2. 实验目的
寻找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
促进
抑制
O
A
2,4-D浓度
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
3. 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,细砂;
常用的生长素类调节剂:NAA、2,4-D,吲哚丙酸,IBA等
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
4. 实验设计
① 处理插条的方法
②溶液浓度小,处理时间长。且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
浸泡法
沾蘸法
①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。
把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
4. 实验设计
② 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。
① 处理插条的方法
(可先配制母液再逐级稀释)
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
4. 实验设计
② 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 变量分析
③ 设计几组重复实验
① 处理插条的方法
自变量
一系列不同浓度的2,4-D溶液(单一变量)。
因变量
平均生根数量,平均生根长度(观测指标)。
无关变量
植物材料,插条的生理状况、插条处理的时间长短、培养温度等。
要相同且适宜)
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
5. 进行实验
制备插条
分组处理插条
进行实验观察
记录实验结果
① 选用生长旺盛的一年生枝条(容易生根)。
② 去掉成熟叶片,降低蒸腾作用;枝条上保留少量的幼叶和芽。
③ 插条的形态学下端要削成斜面,以增加对水的吸收,促进成活。
配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同插条的形态学下端
观察插条生根状况
重复前三步(缩小生长素类似物浓度梯度)
需要空白对照
正式实验
不需要空白对照
预实验
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
制备插条
分组处理插条
进行实验观察
记录实验结果
5. 进行实验
2,4-D 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
观察记录,并统计各组插条生根数目、测量根的长度。
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
6. 结果分析
以生长素类调节剂的浓度为横坐标,以根的数目(每组平均值)为纵坐标,绘制曲线图,并确定插条生根的最适浓度。
2,4-D浓度10-6g/L
2,4-D浓度10-6g/L
二、植物生长调节剂的施用
探究实验: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
6. 结果分析
二、植物生长调节剂的施用
探究实验:探索植物生长调节剂的应用
二、尝试利用乙烯利催熟水果
1. 实验原理
乙烯利
pH=3.5
加水,pH升高
乙烯
催熟水果
果实产生乙烯
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。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。
二、植物生长调节剂的施用
探究实验:探索植物生长调节剂的应用
二、尝试利用乙烯利催熟水果
2. 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24h后打开,每隔一段时间观察果实成熟情况。
① 设置不用乙烯处理的对照组,并保持所有组的实验温度一致。
② 果实成熟度的观察指标包括:颜色、硬度、口感等。
3. 注意事项
二、植物生长调节剂的施用
【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。 ( )
练习与应用
教材P104
×
×
二、植物生长调节剂的施用
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. 赤霉素和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
练习与应用
教材P104