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(共32张PPT)
5.2 其他植物激素
5.3 植物生长调节剂的应用
未成熟的涩柿子，哪种处理方式去涩成熟最快？为什么？
水稻恶苗病植株（左）与正常植株（右）
科学家发现水稻感染赤霉菌后出现疯长现象，植株高大但结实率低，称为恶苗病。
1926年
赤霉素的发现历程
科学家从培养基滤液中分离出赤霉素（GA）
人们从红花菜豆未成熟的种子中提纯了赤霉素GA1。后来又陆续发现了植物体内有多种赤霉素。
1935年
20世纪50年代
确定赤霉素是一种植物激素
1935年，能否确定赤霉素是一种植物激素？
一、植物激素的种类和作用
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯 花粉 ①促进茎叶细胞的拓展和分裂
②促进花粉管生长、种子萌发
①促进______________，从而引起植株增高；
②促进细胞分裂与分化；
③促进_______萌发、开花和果实发育。
①促进_____________；
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的_____________；④维持种子休眠。
①促进____________；②促进开花；
③促进叶、花、果实脱落；
①促进________________，诱导细胞分化；
②影响器官的生长、发育。（促进根的分化）
各种植物激素的合成部位及生理作用
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
幼芽、幼根、
未成熟的种子
①促进细胞伸长，从而引起植株增高；
②促进细胞分裂与分化；
③促进种子萌发、开花和果实发育。
主要是根尖
①促进细胞分裂；
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
根冠、萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；
③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠。
植物体的各个部位
①促进果实成熟；②促进开花；
③促进叶、花、果实脱落；
芽、幼嫩的叶、
发育中的种子
①促进细胞伸长生长，诱导细胞分化；
②影响器官的生长、发育。
促进茎、叶细胞的扩展和分裂；
促进花粉管生长、种子萌发等。
花粉
油菜素内酯
主要合成部位：
主要作用：
花粉管
一、植物激素的种类和作用
植物激素间会不会相互影响呢？
植物体内同时存在多种激素，它们相互之间会不会有影响呢？
资料1：在实验条件下，离体的植物细胞在只有生长素（IAA）的条件下，会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素（CTK)，生长素就能促进细胞迅速分裂
思考：IAA和CTK如何调节细胞分裂，有什么关系？
二、植物激素间的互相作用
核分裂
生长素
促进
促进
质分裂
细胞分裂
促进
细胞分裂素
资料2：赤霉素处理马铃薯，可促进其发芽
所谓胎萌现象，是指种子脱离母体前就开始萌发的现象。脱落酸（ABA）合成缺陷型突变体经常会出现胎萌现象，而外源ABA可抑制胎萌现象。
思考：赤霉素和脱落酸在调节种子萌发上有怎样的关系？
结论：赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发。二者作用效果相反。
二、植物激素间的互相作用
清水处理
赤霉素溶
液处理
ABA合成缺陷突
变体玉米的果穗
资料3:拟南芥赤霉素（GA）缺陷型突变体的种子GA含量极低，在缺乏外源GA的培养基上不能发芽。若诱变处理，筛选出能够发芽的突变株。发现不是能合成GA的回复突变株，而是ABA缺陷型突变株。检测发现这种双突变株种子内两种激素的绝对水平都极低。只是ABA与GA的比值与野生型相同。
问题：ABA和GA调节种子萌发时有什么特点？
二、植物激素间的互相作用
种子的休眠与萌发并非取决于两种激素的绝对含量，而是由二者比例(相对含量)决定的，ABA与GA比值较高促进休眠，反之促进萌发。
脱落酸
雄花
较低
雌花
赤霉素
较高
资料4：脱落酸、赤霉素的拮抗作用
二、植物激素间的互相作用
结论二：决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。
生长素浓度低
促进
乙烯增多
抑制
细胞伸长生长
生长素浓度高
促进
高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的
植物激素间相互作用的原理
二、植物激素间的互相作用
在植物的一生当中，每种激素是否一直保持不变呢？
请据图解释：为什么低浓度的生长素促进生长，高浓度生长素抑制生长？
资料5：IAA和ETH（乙烯）之间的相互作用
结论三：在植物生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量
会发生变化。
资料6：草莓果实发育过程中乙烯含量的动态变化
植物激素在不同发育阶段的动态
二、植物激素间的互相作用
由草莓发育过程中乙烯含量的动态变化，你能得出什么结论？
结论四：在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出
一定的顺序性。
资料7：猕猴桃果实发育过程中激素的动态变化
由上述各种激素变化能得出什么结论？
植物激素在不同发育阶段的动态
二、植物激素间的互相作用
细胞
分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
植物激素对
植物生长发育的调控
通过 调控
实现
【资料】在菜豆未成熟的种子中，赤霉素含量较高，但也不到种子质量的亿分之一。1kg向日葵新鲜叶片中，只含有几微克细胞分裂素。
1.概念：
由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
其优点为：原料广泛、容易合成、效果稳定等
用途 种类
延长贮存器官休眠 青鲜素
促进生根 吲哚丁酸（IBA）、α-萘乙酸（NAA）
抑制茎芽生长 多效唑、矮壮素
水果长势加快，个头变大 膨大素
促进果实成熟 乙烯利
2.类型：
三、植物生长调节剂
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
大麦芽中含有淀粉酶，可将其他谷物中的淀粉水解为麦芽糖（二糖），再在其他酶的催化下转化为可被酵母菌（微生物）利用的葡萄糖。在生产中，可以用赤霉素（激素）处理大麦种子，则无需发芽便可产生淀粉酶，从而降低成本，简化工艺。
三、植物生长调节剂
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
植物生长调节剂施用不当的实例
三、植物生长调节剂
资料1：青鲜素能抑制芽的生长和茎的伸长，主要用于抑制鳞茎和块茎在储藏期发芽青鲜素在土表和植物茎、叶表面不易分解，因此对于用作生食的作物不宜使用。矮壮素可用在多种农作物及花卉上，但它对人畜有一定毒性，使用时应特别注意防护。
资料2：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，我国目前正使用的就有几十种。
资料3：近日网络新闻“激素植物造就脆皮青年”引起热议，有人认为儿童在成长期摄入过多的激素超标的果蔬，会诱发身体提前过快生长发育，导致身形高大却体弱多病的”脆皮“现象。
常见植物生长调节剂及应用
Q1：在农业生产中，调节剂的使用是否安全？应该如何使用？联系动物激素的作用特点，解释植物生长调节剂为何具有效果稳定的特点？
三、植物生长调节剂
小结
植物生长
调节剂
概 念
特 点
类 型
应 用
施用
具体作用
应用实例
负面影响
国家管理
考虑因素
实践应用
由人工合成，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
①原料广泛、
②容易合成、
③效果稳定
①分子结构与生理效应与植物激素类似；
②分子结构与植物激素不同，生理效应类似
①简化工艺、降低成本
②提高产量，改善品质
③减少人工劳动
赤霉素、膨大素
青鲜素、乙烯利
生长素调节剂
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
有明确的规定
施用目的、
效果、毒性、
残留、价格、
施用是否方便、
法律法规等
①探索植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度；
②尝试利用乙烯催熟水果。
三倍体无子西瓜
将生长素类似物涂在未受粉的二倍体西瓜的子房上，可能得到无子西瓜
√
拟南芥GA缺陷型突变体因GA含量极低而不能萌发；
诱变后能发芽的植株并非恢复了GA合成能力，而是不能合成ABA了；其体内两种激素的绝对量都极低，但ABA与GA的比例与野生型相同。
结论：种子的休眠与萌发并非取决于两种激素的绝对量，而是由二者比例决定。
二、植物激素间的互相作用
植物激素间的相互作用
探索植物生长调节剂的应用
课本P102
科学方法——预实验
(1)进行时间：
正式实验前
(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。
以免造成人力、物力、财力的浪费
如：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
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)原理：
适宜浓度的生长素类调节剂能促进扦插枝条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根，在不同浓度的生长素类调节剂溶液中，扦插枝条生根情况不同。
(2)变量：
自变量:
因变量:
无关变量:
不同浓度的生长素类似物
枝条生根数或根的长度
①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）
②环境因素（温度、培养液的浓度和量、培养时间）
无关变量保持相同且适宜
课本P103
大本P94
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:
·生长旺盛的一年生枝条（其形成层细胞分裂能力强发育快易成活）
·枝条上保留少量幼叶和芽（幼叶和芽产生的生长素可促进插条生根）
·去掉成熟叶片（降低蒸腾作用）
处理插条的方法：
处理部位：
插条的基部（形态学下端）
(4)设计实验：
最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行理
（要削成斜面，扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活）
浸泡法：溶液浓度低，处理时间长
沾蘸法：溶液浓度高，处理时间短
课本P103
大本P94
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
①取材、分组编号：
②变量处理：
③进行培养：
④观察并记录实验结果：
把形态、大小一致的某种植物的插条分成若干组，每组若干枝
把每组处理过的枝条形态学下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的容器中浸泡,放在相同且适宜的条件下培养
取生长素调节剂按照不同的比例稀释成相应份数，用蒸馏水作为空白对照。采用浸泡法或沾蘸法处理插条
每天观察一次，记录生根情况（长度、数目）
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。
预实验:
设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索
(5)进行实验：
不能倒插
课本P103
大本P94
正式实验
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(6)分析结果，得出实验结论：
(进一步探究最适浓度)：
在 浓度之间进一步缩小浓度梯度
思考：正式实验需不需要进行空白对照？
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2，4-D溶液的浓度（mg/mL） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
生根数（平均值） 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2
结论：
0.8-1.2mg/mL
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0.8-1.2mg/mL
预实验需进行空白对照实验，正式实验可以不进行空白对照
课本P103
大本P94
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
【思考】设置对照组、重复组的目的是什么？
1.清水空白对照，目的是判断生长素类调节剂的作用是促进还是抑制。
2.设置不同浓度的实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
3.设置重复组，避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。
·一年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活，很容易生根，实验效果显著。
·芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。
·留叶过多，不利于生根，因叶片多，蒸腾作用失水多，插条易枯死。
·留芽过多，分泌较多的生长素，会影响实验的结果，导致结果不准确。
【思考】实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条？为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活？而所带的叶或芽的数量是否越多越好？
课本P103
大本P94
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
【思考】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
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。
课本P103
大本P94
配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同的插条的形态学下端
观察记录插条生根状况
重复前三步
(缩小生长素类似物浓度梯度)
预实验
(需要空白对照)
(不需要空白对照)
【思考】设置对照组、重复组的目的是什么？
1.清水空白对照，目的是判断生长素类调节剂的作用是促进还是抑制。
2.设置不同浓度的实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
(不能倒插)
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：
正式实验
课本P103
大本P94
尝试利用乙烯利催熟水果
课本P104
乙烯利，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(气体)，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。
成熟程度（软硬、口感等）
实验原理：
实验材料：香蕉、猕猴桃等
自变量：
因变量：
正反馈
是否浸过乙烯利溶液
对照组：
浸蒸馏水

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