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第五章第三节
植物生长调节剂的应用
Application of plant growth regulators
第五章第三节
植物生长调节剂的应用
高中生物 选择性必修一
本节聚焦
01
植物生长调节剂在生产上有哪些应用？
02
怎样正确使用植物生长调节剂？
核心素养
1.概述植物生长调节剂的类型和应用。
生命观念
3.基于对植物生长调节剂应用的利与弊的分析，宣传科学、合理、安全使用植物生长调节剂。
社会责任
2.探索生长素调节剂促进插条生根的最适浓度，分析讨论根据实验数据和曲线图确定最适浓度范围。
科学探究
问题探讨
在越南战争中，美军为使藏身于密林之中的越南游击队完全暴露于美军的火力之下，曾用飞机向越南丛林中喷洒了大量的丛林落叶剂(2,4, 5-T)，又称“橙剂”，使树木落叶。越南战争后，越南人民及参战的美国老兵都深受其害。1979年美国已经基本禁止了2,4, 5-T的使用。
丛林落叶剂的滥用(视频)
前面我们所学的某些植物激素也具有与丛林落叶剂(2,4, 5-T)相似的功能，那丛林落叶剂(2,4, 5-T)是植物激素吗？
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。
植物生长调节剂的类型和作用
植物激素:植物体内合成的，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
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。
缺点：植物体内含量非常少，提取困难。
优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。
思考：植物生长调节剂效果稳定的原因？
可能是植物体内没有分解它的酶
类型:
分子结构和生理效应与植物激素类似
吲哚丁酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
如吲哚丁酸
植物生长调节剂的类型和作用
如矮壮素
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
α-萘乙酸（NAA）
矮壮素
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
应用：赤霉素打破休眠
苹果：早春时喷洒赤霉素920的药液，可打破苹果芽的休眠，作用显著。
金莲花：种子在室温下用赤霉素920的药液浸泡3~4天，可促进发芽。
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。
植物生长调节剂的类型和作用
膨大素具有细胞分裂素活性
思考·讨论：评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
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
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。
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
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。
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
事例5 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。
事例6
用一定浓度的生长素类似物培育无子果实
子房
有子番茄
受粉前, 雌蕊柱头
涂抹
生长素
促进
发育
发育的种子
生长素
提供
促进
无子番茄
发育
植物生长调节剂的类型和作用
常见的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
…… ……
生长调节剂应用的好处
(1) 提高作物产量、改善产品品质：如它能延长或终止种子、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、形状等;
(2) 减轻人工劳动：如减少园林植物的修剪次数。
生长调节剂应用的坏处
(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。
植物生长调节剂的类型和作用
植物生长调节剂的施用
施用植物生长调节剂，要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药物残留、价格和施用是否方便等因素；要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜浓度和施用次数等问题。
施用效果
影响
01.施用浓度
03.施用部位
05.气候条件
02.施用时间
04.施用时植物的生理状态
探究·实践（探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度）
（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。
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。
科学方法：预实验
预实验必须像正式实验一样认真进行才有意义！
探究·实践（探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度）
(1)原理：适宜浓度的NAA溶液促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。
(2)变量：
不同浓度的生长素类似物
枝条生根数或根的长度
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）、环境因素（温度、培养液的浓度和量、培养时间）
因变量
无关变量
自变量
探究·实践（探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度）
(3)处理扦插枝条的方法
沾蘸法（浓度较高）
浸泡法（浓度较低；一般选择在遮阴与空气湿度较高的环境中进行）
时间 NAA浓度
沾蘸法 短 大
浸泡法 长 小
(4)实验过程
重复前三步（缩小）
配置系列浓度梯度的生长素类似物溶液
观察插条生根状况
处理生长状况相同插条的形态学下端
预实验
为进一步的实验摸索条件；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
▲预实验不能减小实验误差
正式实验
需要空白对照
不需要空白对照
探究·实践（探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度）
(5)实验数据
NAA溶液浓度（mg/L） 生根插条数 （支） 平均生根数
（条/支）
400 69 6
600 85 13
800 43 8
0（清水） 7 3
NAA浓度(mg/L) 0 200 400 600 800
生根数(条) 1 6 9 9 4
（预实验）
在400-600mg/L间继续正式实验
思考：若实验结果发现枝条都不能生出不定根，其原因可能是什么
①没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。
探究·实践（探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度）
思考：实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条？
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。
思考：为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活？
芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。
探究·实践（尝试利用乙烯利催熟水果）
(1)实验原理
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
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。
(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。
课堂检测
(1)植物生长调节剂对人类都是有利的( )
提示：植物生长调节剂对人类不都是有利的，在农业生产上，施用植物生长调节剂时，要综合考虑施用目的、效果、毒性、残留、价格等因素；在施用时，还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和施用次数等问题。
×
(2)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久( )
提示：植物体内的激素会被相应的酶分解，不能长时间发挥作用，人工合成的生长调节剂不是植物体的天然成分，植物体内没有相应的酶去分解它，因此作用效果更持久稳定。
×
(3)用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α－淀粉酶，这样就可以简化工艺、降低成本( )
√
课堂检测
(5)生根数目最多或不定根长度最长的一组对应的生长素类似物浓度都是促进插条生根的最适浓度。( )
提示：生根数目最多且不定根长度最长的一组对应的生长素类似物浓度接近促进插条生根的最适浓度。
×
(6)乙烯利会分解产生乙烯，而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。( )
√
(4)适宜浓度的2，4－D或NAA可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根。( )
√
课堂检测
(1)下列有关植物激素或植物生长调节剂的应用，错误的是。(　　)
A.苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸类物质可防止果实脱落；
B.用人工合成的赤霉素处理大麦种子可以诱导其产生α－淀粉酶，用于啤酒的生产；
C.用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可促其成熟；
D.用青鲜素处理蔬菜和水果可以延长其储藏期。
A
课堂检测
(2)西瓜膨大剂是由日本科学家在上世纪80年代人工合成的一种化合物，作用效果持久，应用广泛。下列有关说法正确的是。(　　)
A.西瓜膨大剂是一种植物激素，从其功能推断应该属于生长素的一种；
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，从而导致发育过快；
C.将生长素类的植物生长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。
C
课堂检测
组别 1 2 3 4 5 6 7
2，4－D浓度(mol/L) 清水 10－15 10－13 10－11 10－9 10－7 10－5
平均生根条数(根) 2.0 3.8 9.4 20.3 9.1 1.3 0
A.该探究实验的自变量是2，4－D浓度，因变量为插条生根条数；
B.浓度为10－5 mol/L的2，4－D溶液对富贵竹插条生根既不促进也不抑制；
C.如要确定促进富贵竹插条生根的最适浓度，需缩小2，4－D浓度梯度做进一步实验；
D.实验过程中,每条插条的叶片数以及实验室的温度等因素也会影响实验结果。
(3)某生物兴趣小组的同学探究了植物生长素类调节剂(2，4－D)对富贵竹插条生根条数的影响，实验结果如表所示。下列说法错误的是。(　　)
B

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