5.3植物生长调节剂的应用课件(共48张PPT)2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

文档属性

名称 5.3植物生长调节剂的应用课件(共48张PPT)2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1
格式 pptx
文件大小 10.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-09-15 22:12:41

图片预览

文档简介

(共48张PPT)
第5章 植物的激素调节
第3节 植物生长调节剂的应用
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。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。
植物激素缺点:植物体内含量非常少,提取困难。
一、植物生长调节剂的类型和作用
思考:为什么植物生长调节剂效果更稳定?
植物生长调节剂具有植物激素的作用,但植物体内没有分解它的酶,因此作用效果更稳定。
1. 概念: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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
3. 类型
(1)分子结构或生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
(2)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,如a-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
一、植物生长调节剂的类型和作用
问题探讨中“如果葡萄施用赤霉素不合理,可能会造成果实空心等问题”说明使用生长植物生长调节剂并不必然会增产增收。
是否施用,如何施用,需要理性评估。
思考:
施用植物生长调节剂必然能够达到增产、增收的效果吗?
植物生长调节剂的施用要注意什么?
事例1: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。
发芽的大麦
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。
糊粉层
胚乳

思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
酒精
酵母菌
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。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
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、洋葱储藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
青鲜素,又名抑芽丹、马来酰肼,通过阻止核酸的合成,最终使细胞生长受阻,主要用于抑制芽的生长和茎的伸长,延长储藏期。
青鲜素在土表和植物茎、叶表面不易分解,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。因此对于用作生食的作物不宜使用,在收获后不需储藏的块茎作物上,也不可喷洒青鲜素。
知识拓展
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、2,4-D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)用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
α-萘乙酸(NAA)、2,4-D:具有生长素活性的植物生长调节剂。NAA具有与IAA不同的环状结构,但其侧链与IAA相同,比IAA更加稳定。NAA、2,4-D可以诱发不定根形成,还可以促进扦抽生根,促进果实和块根、块茎的膨大,提高坐果率,防止采前落果。
知识拓展
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
矮壮素:生长延缓剂,其作用是抑制细胞伸长,但不抑制细胞的分裂。矮壮素能使植物矮化,茎杆粗壮,防止作物徒长,增强抗倒伏能力,促进结实,提高座果率和植物的抗逆性。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
知识拓展
自然状态下的菠萝开花结果时期参差不齐,一片菠萝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。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
知识拓展
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?
(5)芸苔素内酯:调节植物生长发育各个环节,促进生长,增加产量,提高抗逆性,缓解药害。
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
(6)用一定浓度的生长素类似物培育无子果实。
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
4. 植物生长调节剂在生产中的应用
(1)赤霉素:使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
(2)膨大剂:使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,但口感较差,不宜长时间储存。
(3)青鲜素:抑制发芽,延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期,可能有副作用。
一、植物生长调节剂的类型和作用
4. 植物生长调节剂在生产中的应用
(4)矮壮素:抑制细胞伸长,但不抑制细胞的分裂。矮壮素能使植物矮化,茎杆粗壮,防止作物徒长,增强抗倒伏能力。
(5)乙烯利:催熟果实,可以做到有计划地上市。
(6)α-萘乙酸(NAA)、2,4-D:促进扦插枝条的生根,促进果实发育,还能用作农业除草剂。
(7)用一定浓度的生长素类似物培育无子果实。
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
归纳总结:无子番茄与无子西瓜的比较
(1)提高作物产量,改善产品品质等。
(2)能减轻人工劳动:如减少园林植物的修剪次数。
①能延长或终止种子、芽及块茎的休眠;
②调节花的雌雄比例;促进或阻止开花;
③诱导或控制果实脱落;控制植株高度、形状等。
5. 生长调节剂应用的好处
一、植物生长调节剂的类型和作用
(1)要根据实际情况和施用目的,综合考虑选择恰当的植物生长调节剂,植物生长调节剂的效果与使用的浓度、时期、方法等密切相关。
2. 在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
使用不当,则可能影响作物产量和产品品质
低浓度的草甘膦(lìn)能够增加甘蔗、甜菜等的含糖量;
高浓度的甘草膦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。
例如:
2. 在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
(2)要注意看清产品登记证号、有效成分的含量、有效期,确保药剂正品。在喷施时以最大的间隔期保证残留量降到最低。药剂残留超标不仅会危害人体健康,还可能破坏生态环境。
思考 · 讨论 评述植物生长调节剂在生产中的应用
资料: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。
过量使用,还可能对人体健康和环境带来不利影响
(1)使用不当,可能影响作物产量和产品品质;
(2)过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响。
注意: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
6. 植物生长调节剂应用的负面影响
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是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
白菜防腐包心剂含有防腐剂,如果残留在蔬菜上,食用含防腐剂的食品会对人体健康造成危害,包括:
①长期摄入可能会增加患癌症的风险;
②损害神经系统;
③影响血液循环,导致血压升高、心脏负担加重等问题。
因此,建议尽量避免食用含有防腐剂的食品,选择新鲜、无污染的食材,健康饮食。
7. 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。
(1)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;
(2)在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能;
(3)禁止在肥料中添加植物生长调节剂等。
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的植物生长调节剂产品,才能生产、经营和使用。
一、植物生长调节剂的类型和作用
与社会的联系(P102)
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。
植物激素 植物生长调节剂
来源 植物一定部位产生 人工合成
生理作用 对植物生长发育进行调节
作用后是否被酶解 被相应的酶分解失活 植物体内不存在相应的分解酶,不被酶解,残留在植物体内继续发挥作用
作用效果 短暂,只发挥一次作用 持久稳定
实 例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等 乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
归纳总结:植物生长调节剂与植物激素并完善表格
二、植物生长调节剂的施用
1. 施用植物生长调节剂需考虑的因素
(1)根据实际情况,选择适当的植物生长调节剂。
例如: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。
(2)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。
(3)考虑施用浓度、时间、部位、施用时植物的生理状态与气候条件等。
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢?
(1)定义:进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。
(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。
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。
(3)意义:为正式实验做准备,以免造成人力、物力、财力的浪费。
2. 科学方法——预实验
探究 · 实验 探索植物生长调节剂的应用
[实验一] 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
0
2,4-D浓度
3. 材料用具
①当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条;
②蒸馏水,花盆,细砂;
③常用的生长素类调节剂:NAA、2,4-D,吲哚丙酸,IBA等
探究 · 实验 探索植物生长调节剂的应用
[实验一] 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)扦插枝条的选择
①选取生长旺盛的一年生枝条(新陈代谢强,细胞分裂旺盛发育快易成活)。
②枝条上保留少量的幼叶和芽:一般每枝留3~4个芽,幼叶和芽产生的生长素可促进插条生根,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。
③所选枝条的芽数尽量一样多。
探究 · 实验 探索植物生长调节剂的应用
[实验一] 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
4. 插条的选择和处理
(2)处理部位:插条的形态学上端削成平面,减少蒸腾;形态学下端要削成斜面,扦插后可增大吸水面积,促进成活。
探究 · 实验 探索植物生长调节剂的应用
[实验一] 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
4. 插条的选择和处理
①溶液的浓度较低时使用;
②把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm;
③处理几小时至一天;
④最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
①溶液的浓度较高时使用;
②把插条基部在药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm。
5. 处理插条的常用方法
(2)沾蘸法:高浓度、浅、时间短
(1)浸泡法:低浓度、深、时间长
约3cm
约1.5cm
(1)设置空白对照,不添加生长素类调节剂的一组(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,用不同浓度生长素类调节剂处理的组别间相互对照,目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小,探究促进扦插枝条生根的最适浓度。
(3)设置重复组,即每组不能少于3个枝条,最后求平均值,减少误差。
6. 实验分组设置
注意:预实验时需要设置空白对照,在预实验的基础上,正式实验时可不设置空白对照。
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
7. 实验过程
8. 观察记录,并统计各组插条生根数目、测量生根的长度。
9. 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。
注意:①预实验效果最好的浓度不一定是促进生根的最适浓度;
②通过预实验可确定正式实验的浓度范围;
生根数
0
2,4-D浓度(mg/mL)
1 2 3 4 5 6 7 8
预实验
生根数
2,4-D浓度(mg/mL)
3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0
正式实验
注意:③由图可知,促进插条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度,A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同生长素类调节剂浓度。
9. 结果分析
10. 结论:对于 植物,促进插条生根的最适浓度是 。
11. 植物生长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: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:
①枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;
②配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧;
③没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少:配制生长素类调节剂溶液时,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。
[实验一]尝试利用乙烯利催熟水果
1. 实验原理
(1)乙烯利是一种植物生长调节剂,工业品为液体;
(2)当溶液pH<3.5时,它比较稳定;
(3)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。
探究 · 实验 探索植物生长调节剂的应用
pH升高
乙烯利
催熟水果
诱导
乙烯
水果产生乙烯
pH<3.5
正反馈
2. 实验过程
(3)每隔一段时间观察果实成熟情况。
(1)将果实(番茄、香蕉等)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果实表面);
(2)放入自封袋或者塑料袋密封,置于20-25℃ 储存。
3. 注意事项
(1)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。
(2)乙烯利遇到明火可燃烧,需要注意防火。
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0.05mg/kg。
思考:乙烯利在生产中常用于水果的催熟,若儿童食用了催熟的水果会导致“性早熟”吗?
不会,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。
练习与应用(P104)
一、概念检测
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。 ( )
×
×
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. 赤酶素和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
本节结束!