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第3节 植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂的类型和作用
2.比较植物生长调节剂与植物激素
3.植物生长调节剂的施用
4.探究植物生长调节剂的应用
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。
问题探讨
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。
（植物体内的激素含量非常少，提取困难）
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
不属于
植物生长调节剂属于植物激素吗？
2.优点
原料广泛
容易合成
效果稳定
与植物激素相比，为什么植物生长调节剂效果稳定？
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶。即可能与分子结构有关
一、植物生长调节剂的类型和作用
3.类型
分子结构和生理效应与植物激素类似
如：吲哚丁酸
类似
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
分子结构
生理效应
不同
吲哚乙酸（IAA）
分子结构相似
分子结构和生理效应与植物激素类似
α-萘乙酸（NAA）
矮壮素
分子结构不同
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
植物激素 植物生长调节剂
来源 植物一定部位产生 人工化学合成
生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后是否被酶解
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
被相应的酶分解失活
植物体内不存在相应的分解酶，
一、植物生长调节剂的类型和作用
4.比较
二、评述植物生长调节剂在生产中的作用
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。
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。
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。
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。
二、评述植物生长调节剂在生产中的作用
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。
在我国，植物生长调剂属于农药管理范围。
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。
(4)一些菜农和果农为了追求高额利润，滥用植物生长调节剂。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。
(1)植物体内合成的生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯等激素共有的
特点有______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
都是植物体自身合成的对植物生长发育有显著影响的微量有机物，都能从产生部位运送到作用部位，且一经靶细胞识别并起作用后就会被灭活等
(2)资料(1)说明生长素类调节剂的作用特点是_____________________________
_______________________________________________；
资料(2)说明乙烯利的主要作用是______________。
低浓度的生长素类调节剂促进生根，高浓度的生长素类调节剂抑制生根甚至杀死植物
促进果实成熟
(3)资料(3)中，芦苇纤维长度增加的原因是赤霉素具有______________的作用。
促进细胞伸长
二、评述植物生长调节剂在生产中的作用
事例4：用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实
以果实(如草莓、番茄等)为农产品的作物由于某种因素影响了受粉，则可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救
以种子(向日葵、油菜等)为农产品的作物不能通过上述方法补救。
(生长素不能提高种子的量，种子是受精卵，必须要受粉才能形成)
注意事项：
二、评述植物生长调节剂在生产中的作用
应用的好处及负面影响
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
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
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
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？
二、评述植物生长调节剂在生产中的作用
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。
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。
生产、销售和使用都有明确的规定
(1)实际情况，选择适当的植物生长调节剂 。
(2)施用______、效果和毒性。
目的
(3)____________、价格和施用是否方便等。
调节剂残留
2.影响施用效果的因素：如施用浓度、时间、______以及施用时植物的
生理状态和__________等。
部位
气候条件
在生产过程中，施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
（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。
二、评述植物生长调节剂在生产中的作用
二、评述植物生长调节剂在生产中的作用
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。
【提醒】预实验必须像正式实验一样认真进行才有意义！
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。
▲预实验不能减小实验误差
三、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.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。
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
无关变量保持相同且适宜
2.材料用具:
① 选择生长旺盛的一年生枝条
枝条上保留少量幼叶和芽
③ 去掉成熟叶片（降低蒸腾作用）
三、探索植物生长调节剂的应用
（其形成层细胞分裂能力强发育快易成活）
（幼叶和芽产生的生长素可促进插条生根）
浓度较低:
浓度较高:
浸泡法
沾蘸法
约3cm
几小时至一天
约5秒
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
处理插条的方法：
3.设计实验：
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
处理部位：
插条的基部（形态学下端）
（要削成斜面，扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活）
预实验
配制梯度溶液
操纵变量实验
观察记录
分析结果
设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索
配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mg/mL)其他试剂也可
将新剪下的植物枝条分成10组，将插条的基部分别浸泡在蒸馏水和上述不同浓度的2,4-D溶液中，均置于适宜的环境中
一段时间后观察插条的生根情况
列表比较各实验材料在不同浓度的2,4-D溶液中的生根情况，得出结论
5.进行实验：
不能倒插
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。
实验结果及结论：根据实验获得的数据，以______________________为横坐标，
__________为纵坐标，绘制曲线图，依据所绘制曲线图，确定最适浓度范围。
生长素类调节剂的浓度
根的数目
［分析］ (1)预实验______(填“需要”或“不需要”)设置空白对照组，正式实验
________(填“需要”或“不需要”)设置空白对照组。
需要
不需要
(2)所选插条应去掉叶片，保留一定量的幼芽，请分析其原因。
____________________________________________________________________
______________________。
去掉叶片是为了降低蒸腾作用，便于插条成活；幼芽能产生生长素，保留一定量的幼芽利于插条生根
(3)实验所得数据表明，两种不同浓度的生长素类调节剂促进插条生根的效果基
本相同，如何进一步确定最适浓度？
________________________________________________________。
应在两浓度之间设置更小的浓度梯度进行实验，确定最适浓度
5.分析结果
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
6.得出结论：
三、探索植物生长调节剂的应用
对于该植物来说，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
7.正式实验
在 浓度之间进一步缩小浓度梯度
0.8-1.2mg/mL
(进一步探究最适浓度)：
1.插条的选择及处理
(1)插条的选择:插条规格对探究实验效果影响很大。最好选取生长旺盛的1年生枝条(形成层细胞分裂能力强,且发育快、易成活),选取部位以枝条中部最好,基部较差。
(2)插条的处理:枝条的形态学上端要削成平面,下端要削成斜面,这样在扦插后可增大吸水面积,减小失水面积,促进插条成活;每一枝条留3~4个芽,所选枝条的芽数尽量一样;处理时插条上下端不能颠倒,否则插条不能成活。
| “探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验分析
实验现象 原因分析
插条不能生根 ①枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;
②枝条上幼芽、幼叶保留过多,本身合成一定浓度的生长素,用药液处理后形态学下端处于高浓度的生长素抑制状态;
③配制的营养液缺乏营养元素或缺氧;
④没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插
插条生根过少 配制生长素类调节剂溶液时,组别少、浓度梯度大
2.实验结果分析
探究0~Mmol/L的萘乙酸（NAA）对某植物茎生长影响的实验结果是：在0~Nmol/L范围内，该植物茎单位生长长度所需的时间与NAA浓度呈负相关；在N~M mol/L范围内，该植物茎单位生长长度所需的时间与NAA浓度呈正相关。下列叙述合理的是（　　）
A．该实验中各组均为实验组，进行相互对照
B．N~M mol/L范围内，NAA对该植物茎的生长起抑制作用
C．NAA浓度为N mol/L时，该植物茎的生长速度最快
D．该实验说明等浓度的NAA比IAA对该植物茎生长的影响更持久
[2022·陕西安康中学期中] 下列关于“探索生长素类调节剂促进插条生根
的最适浓度”实验的叙述，错误的是( )
B
A.在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组
B.生长素类调节剂的处理时间为自变量，插条生根的数目为因变量
C.用不同浓度的生长素类调节剂处理后插条的生根数目可能相同
D.预实验可以检验实验设计的科学性和可行性，但不能减小实验误差
[解析] 该实验的预实验中需要设置用蒸馏水处理的空白对照组，正式实验不需要设置空白对照组，A正确；
该实验的自变量是生长素类调节剂的浓度，因变量是插条生根的数量，生长素类调节剂的处理时间为无关变量，B错误；
在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度的生长素类调节剂产生相同的促进生根效果，C正确；
预实验可以检验实验设计的科学性和可行性，避免人力和物力的浪费，但不能减小实验误差，D正确。
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。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。
1.实验原理：
正反馈
实验二：尝试利用乙烯利催熟水果
三、探索植物生长调节剂的应用
课 后 习 题
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。 ( )
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
(1)植物生长调节剂是植物特定部位合成的有机物。( )
×
(2)用赤霉素处理大麦,就可以简化生产啤酒的工艺、降低成本。( )
√
(3)对西瓜使用一定浓度的膨大剂,会使西瓜长势加快、个头变大。( )
√
(4)植物生长调节剂种类繁多,在生产上可以随意使用。( )
×
(5)当生长素类调节剂的浓度较低时处理扦插枝条一般采用浸泡法。( )
√
(6)不同生长素类调节剂促进插条生根的效果一定不同。( )
×
正误辨析

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