资源简介

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本章概述
5.1植物生长素
5.4环境因素参与调节植物的生命活动
5.3植物生长调节剂的应用
第五章
植物生命活动调节
5.2其他植物激素
应用
唤醒沉睡的种子，调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光，离不开信息分子。
赤霉素使芦苇增高
5.3 植物生长调节剂的应用
视频：葡萄种植与植物生长调节剂
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似物呢？
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。
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。
不属于
问题1: 植物生长调节剂属于植物激素吗？
问题2: 为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定？
植物体内缺少分解植物生长调节剂的酶。
一.植物生长调节剂的类型和作用
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似， 如吲哚丁酸。
矮壮素
(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α-萘乙酸（NAA）、矮壮素等。
3. 类型:
吲哚乙酸（IAA）
一.植物生长调节剂的类型和作用
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源
生理作用 作用后是否被酶解
作用效果
实 例
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
植物一定部位产生
人工化学合成
对植物生长发育进行调节
短暂，只发挥一次作用
持久稳定
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
比较植物生长调节剂与植物激素
小结
一.植物生长调节剂的类型和作用
4. 应用事例:
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
应用：赤霉素能终止种子、芽、块茎的休眠，促进萌发
α-淀粉酶
赤霉素
糊粉层
胚乳
胚
葡萄糖
葡萄糖
α-淀粉酶
②
麦芽糖
淀粉
③
α-淀粉酶基因表达
①
糊粉层
胚乳
胚
一.植物生长调节剂的类型和作用
事例2：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。
以上说明什么？
①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。
发育的种子会产生生长素，促进子房发育。
事例3： 用生长素类似物培育无子果实。
无子番茄的培育
在未授粉的雌蕊上涂抹生长素类似物，刺激子房直接发育成果实。
思考：无子番茄属于可遗传变异还是不可遗传变异？
不可遗传变异，遗传物质未改变
（三倍体）无子西瓜属于可遗传变异还是不可遗传变异？
可遗传变异，染色体数目变异
一.植物生长调节剂的类型和作用
Q3.若菜豆开花期间遇到连续的阴雨天，影响了传粉受精，菜农对菜豆喷洒一定浓度的生长素类植物生长调节剂，能避免减产吗
以种子(向日葵、油菜籽等)为农产品的作物不能
一.植物生长调节剂的类型和作用
事例4：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。
事例5：高浓度的生长素类调节剂除去单子叶农作物中的双子叶杂草。
双子叶植物
单子叶植物
b
原理？
1.低浓度的生长素，对双子叶植物和单子叶植物都起 作用。
促进
2.高浓度的生长素，对 起抑制作用，对 起促进作用。
双子叶
单子叶
以上又说明什么？
②施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动，
一.植物生长调节剂的类型和作用
事例6：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。
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。
思考：植物激素（调节剂）能调节人的生长发育吗？
不能，人体细胞中无相应受体。
有研究发现膨大剂可能对人体有危害，主要是神经系统，造成儿童脑炎、发育不良、痴呆等。
一.植物生长调节剂的类型和作用
事例7 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）可能有副作用。
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。
思考：研究发现青鲜素对动植物都有致突变、致癌作用，但尚未发现对人类有这种作用。青鲜素属于哪种致癌因子？癌症产生的原因是什么？
化学致癌因子；多个原癌基因、抑癌基因突变累积
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。
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。
一.植物生长调节剂的类型和作用
乙烯利对皮肤黏膜有一定的刺激性，遇到明火可燃烧，需要注意防火。
注意
以上又说明什么？
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
生长调节剂应用的负面影响
（1）使用不当，可能影响作物产量和产品品质；
（2）过量使用，可能对人体健康和环境带来不利影响。
5.使用植物生长调节剂的好处及负面影响：
①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。
作用
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
②施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动，如作为除草剂减少园林植物的修剪次数。
一.植物生长调节剂的类型和作用
（1）植物生长调节剂应用的好处：
（2）植物生长调节剂应用的负面影响：
①使用不当，可能影响作物产量和产品品质；
②过量使用，可能对人体健康和环境带来不利影响；
一.植物生长调节剂的类型和作用
6.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？
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。
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
国家管理：我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明确规定。
必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验，充分证明其效益，无毒无害方可批准登记
禁止夸大其功能
禁止在肥料中添加
先试验，再推广
评述植物生长调节剂在生产中的应用
一.植物生长调节剂的类型和作用
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。
植物激素 对应生长调节剂 应用
生长素 萘乙酸、2,4-D ①促进扦插枝条的生根；②促进果实发育，防止落花落果；③用作农业除草剂
赤霉素 赤霉素 ①促进植物茎秆伸长；②解除种子和其他部位的休眠，用来提早播种
细胞分裂素 青鲜素 蔬菜储藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间
乙烯 乙烯利 用于催熟果实
脱落酸 矮壮素 可以抑制赤霉素的合成，控制植物徒长，使植株节间缩短，长得矮、壮、粗，根系发达，抗倒伏
二、植物生长调节剂的施用
（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。
1.根据实际情况，选择适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。
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
3.对于某种植物生长调节剂来说，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，施用不当甚至会影响生产。
影响
1
施用浓度
2
施用时间
4
施用时植物的生理状态
3
施用部位
5
气候条件
施用效果
二、植物生长调节剂的施用
视频：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
三、探索植物生长调节剂的应用
实验一：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
2，4-D促进某种植物插条生根的最适浓度是？
2. 提出问题：
1. 原理：
适宜浓度的α-萘乙酸可促进插条生根，浓度过高会抑制生根，甚至会杀死双子叶植物。
3. 变量分析：
一系列不同浓度的2,4-D溶液
平均生根数量
或平均生根长度
植物材料，插条的生理状况、带有的芽数，插条处理的时间长短等
自变量
因变量
无关变量
生长旺盛的一年生枝条，枝条上带有少量芽或幼叶。
①实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条？
②为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活？
③所带的叶或芽的数量是否越多越好？
形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活，易生根。
芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。
不能太多，①防止生长素过多抑制生根；
②去掉成熟叶片，降低蒸腾作用。
4.实验材料：
处理部位：形态学上端削成平面
形态学下端要削成斜面
：降低蒸腾作用
：增大吸水面积，促进成活。
三、探索植物生长调节剂的应用
5. 处理插条枝条的方法：
浸泡法(浸泡深约3cm；处理几小时至一天，遮阴与空气湿度较高环境中)
沾蘸法(浓度较高，蘸一下（约5s）,深约1.5cm。)
低浓度、深、时间长
高浓度、浅、时间短
5.处理插条的方法
浓度较低:
浓度较高:
浸泡法
沾蘸法
约3cm
几小时至一天
5
4
3
2
1
约5秒
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
三、探索植物生长调节剂的应用
6. 实验思路：
配置系列浓度梯度的α-萘乙酸溶液
将插条分别置于不同浓度溶液中
观察插条生根状况
根据结果找出最适浓度
三、探索植物生长调节剂的应用
自变量
生长素类调节剂的浓度
最适浓度是未知的，那应该怎么设置浓度呢？
a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9
方案(1) 缩小浓度梯度，设置n浓度，进行n组实验
a1、a2、a3、a4、a5、a6、
a7、a8、a9
方案(2) 先用比较大的浓度梯度设置几组实验，确定有效浓度的大致范围
在这个大致范围内缩小浓度梯度，进行实验，找出最适浓度。
a1、a3、a5、a7、a9
a3、a4、a5
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。
注意：预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义!
预实验不是为了减小实验误差。
预实验
①进行时间：
正式实验前
②目的：
a.为进一步的实验摸索条件
b.检验实验设计的科学性和可行性。
例如：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。
三、探索植物生长调节剂的应用
7.步骤：
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
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
（生根数/长度）
→
重复前三步
(缩小浓度梯度)
→
预实验
正式实验
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
需要空白对照
可以不设空白对照
注意：预实验不能减小实验误差
先梯度比较大
三、探索植物生长调节剂的应用
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
α-萘乙酸溶液的 浓度（μg/mL） 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0
平均生根数 3.3 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 3.0
实验结果：
探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
NAA溶液
4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8
三、探索植物生长调节剂的应用
促进该植物插条生根的α-萘乙酸溶液的最适浓度是4.8-5.2μg/mL。
实验结论：
实验结果：
三、探索植物生长调节剂的应用
部分生根图
【思考1】设置对照组、重复组的目的是什么？
②设置重复组
①设置对照组
将枝条分组时，并不是每组只有一根枝条，而是每组有多根，且实验需重复多次，避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。
三、探索植物生长调节剂的应用
清水空白对照，目的是分清促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度
设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。
【思考2】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
没有分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插；
枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多；
枝条幼芽、幼叶保留过多，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；
配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。
[思考3]正式实验还需要设置空白对照吗？
不需要
三、探索植物生长调节剂的应用
二、植物生长调节剂的施用
实验二：尝试利用乙烯利催熟水果
1.实验原理：
探索植物生长调节剂的应用
乙烯利
pH=3.5
pH升高
催熟水果
乙烯
水果产生乙烯
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。
正反馈
番茄、香蕉等
有无乙烯利
处理后的成熟时间、
成熟程度
①自变量:
②因变量:
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。
二、植物生长调节剂的施用
实验二：尝试利用乙烯利催熟水果
2.实验材料：
探索植物生长调节剂的应用
3.实验变量：
4.实验注意事项：
二、植物生长调节剂的施用
探索植物生长调节剂的应用
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24 后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。
5.实验过程：
视频：尝试利用乙烯利催熟水果
归纳总结
植物生长调节剂应用实例
1）用GA（赤霉素类）打破莴苣、马铃薯块茎的休眠；促进芹菜等的生长，增加产量。
2）用NAA促进黄杨、葡萄的生根；对棉花进行保花保果，防止脱落。
3）用乙烯利促进黄瓜的雌花分化；促进香蕉、柿、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。
5）用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。（注：此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题）
植物生长
调节剂
概 念
优 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提高产量，改善品质
②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。
课堂小结
1.植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。(选择性必修1 P100正文)(　 　)
2.植物生长调节剂都能提高作物产量、改善产品品质。(选择性必修1 P100正文)(　 　)
3.正式实验前需要做一个预实验,其目的是减小实验误差。(选择性必修1 P103“探究·实践”)(　 　)
4.用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促使其成熟。(选择性必修1 P104“探究·实践”)(　 　)
易错辨析
×
√
×
×
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
不一定都能
预实验不能减小误差
　高考真题演练
1.（2023·广东·高考真题）某研学小组参加劳动实践，在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是（ ）
A．插条只能保留1个芽以避免养分竞争
B．插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度
C．插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA
D．插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根
为提高扦插枝条的成活率，插条一般保留3-4个芽，因为芽能产生生长素，有利于插条生根
较高浓度的NAA可以选用沾蘸法，低浓度NAA可以选用浸泡法
为降低插条的蒸腾作用，同时又可以使其进行光合作用，常常在弱光下进行扦插
　考点训练　
2.下列关于“探究2,4—D对插条生根的作用”实验的叙述，正确的是( )
A.本实验中因变量是生根长度，蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组
B.预实验所使用的2,4—D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要小
C.由于插条内缺乏相应酶分解2,4—D，因此其作用具有长效性
D.利用浸泡法处理插条时，所用2,4—D溶液的浓度比沾蘸法大
正式实验中不同的实验组可以相互对照
预实验所使用的2,4—D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要大，才能大致判断适宜浓度的范围
利用浸泡法处理插条时，所用2,4—D溶液的浓度比沾蘸法小，时间比沾蘸法长
　高考真题演练
3.（2024·贵州·高考真题）矮壮素可使草莓植株矮化，提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重，以及对果实总产量的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B．种植草莓时，施用矮壮素的最适浓度为400mg/L
C．一定范围内，随浓度增加，矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D．一定浓度范围内，果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
矮壮素是人工合成的具有调节作用的物质，不是从植物体提取的
由图可知，施用矮壮素的最适浓度不是 400mg/L，应该在200mg/L左右
随矮壮素浓度增高，株高先降低后稳定，曲线并没有回升，因此矮壮素的矮化作用是先增强后稳定，或一直增强只是增强幅度减缓，而非先增强后减弱

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