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本节聚焦:
植物生长调节剂在生产上有哪些应用？
怎样正确使用植物生长调节剂？
第3 节 植物生长调节剂的应用
目
标
大概念1
生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，
并通过一定的调节机制保持稳态
重要概念1.6：
植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节
次位概念：
1.6.3 举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素
及其类似物在生产上得到了广泛应用
培育无子水果
资料1：发育中的种子能合成生长素，生长素促进子房发育成果实。
学以致用
植物体内的激素含量非常少，提取困难。
授粉前，雌蕊柱头涂抹一定浓度的生长素。
在玫瑰葡萄种植过程中，合理使用人工合成的赤霉素、细胞分裂素等类物质，可以提高葡萄结果率和单果质量，提高果实无核化程度。
但如果是不合理，可能会造成果实空心等问题。
葡萄植株里有自身合成的植物激素，为什么还要使用人工合成的植物激素类物质呢？
讨论
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品质或者产量的需要。适当施用人工合成的植物激素类物质，可以提高作物产量和提升产品品质。
问题探讨
由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，
称为植物生长调节剂。
1.植物生长调节剂属于植物激素吗？为什么？
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
3.为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定？
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们的酶。
2.植物生长调节剂与植物激素相比，具有什么优点？
思考、讨论、交流
不属于
植物激素是由植物体内产生，而植物生长调节剂是人工合成的。
一、植物生长调节剂的类型和作用
快速阅读课本第100-102页，回答以下问题：5min
1.根据 ，主要包括两大类：
一大类分子结构和生理效应与植物激素 ，如 。
一类分子结构和生理效应与植物激素 ，但具有与植物
激素类似的生理效应，如 、 。
2.植物生长调节剂应用领域广，对于提高 、改善 等，都起到
很好的作用，如它能延长或终止 ，调节花的 ，
促进或阻止开花，诱导或控制 ，控制植株 等。
施用植物生长调节剂还能 ，如减少园林植物的修剪次数。
α-萘乙酸（NAA）
吲哚乙酸（IAA）
矮壮素
分子结构完全不同
吲哚丁酸
分子结构相似
1.类型:
一、植物生长调节剂的类型和作用
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
赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶。
事例1
应用：赤霉素解除种子休眠
评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
事例2
评述植物生长调节剂在生产中的应用
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。
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。
事例3
评述植物生长调节剂在生产中的应用
在我国，植物生长调剂属于农药管理范围。
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4
评述植物生长调节剂在生产中的应用
乙烯利
pH=3.5
pH升高
催熟水果
乙烯
水果产生乙烯
诱 导
正反馈
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5
评述植物生长调节剂在生产中的应用
用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实。
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例6
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例7
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。
……
（1）提高作物产量,改善产品品质等
（2）能减轻人工劳动：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
生长调节剂应用的好处：
关注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；
评述植物生长调节剂在生产中的应用
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
在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；还要综合考虑施用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格、施用是否方便等因素。
二、植物生长调节剂的施用
思考：
1.选择哪类植物生长调节剂可以促进扦插枝条的生根？
2.怎样使用这类植物生长调节剂才能达到最佳效果？
1.实验原理：
植物生长调节剂的生理作用与其浓度有很大关系，适宜浓度的2，4-D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。
实验：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
2,4-D促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？
提出问题
生长旺盛的一年生枝条，枝条上带有少量芽或幼叶。
实验：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
思考1：实验中为什么要选取生长旺盛的一年生
苗木的枝条？
思考2：为什么保留有一定的芽或幼叶的插条
容易成活？
思考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，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。
芽或幼叶不能太多，防止生长素过多抑制生根；
去掉插条成熟叶片，降低蒸腾作用。
2.实验材料：
相同且适宜
实验：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
3.变量分析：
一系列不同浓度的2,4-D溶液
平均生根数量
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
自变量
因变量
无关变量
进行时间：
正式实验前
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。
预实验
科学方法
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
实验：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
4.处理插条枝条的方法：
思考：处理插条的形态学上端还是下端？
一系列浓度
生长状况
相同
枝
条生根
状况
实验：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
5.实验思路
①取材、分组、编号；
②分组施加实验条件（自变量）
③在相同且适宜的条件下培养一段时间，检测因变量。
实验：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
6.实验步骤
a.制作插条并分组：把 的插条平均分成10组，每组3枝；
b.处理枝条：把一定浓度的2,4-D或NAA按不同比例稀释成10份具有浓度梯度（实验前通过预实验确定的梯度范围）的溶液，用 或者 处理插条；
c.实验培养：将每组处理过的插条基部（形态学 ）放入盛有清水的营养花钵中浸泡，放在适宜温度（25~30℃）下培养。
d.观察记录实验结果：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，如生根 、根的 等
生长状况相同
浸泡法
沾蘸法
下端
长度
数量
2,4—D浓度（mol/L) 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
生根数 1 1.5 3 1 0.5 0.2
思考1：通过以上实验能否确定浓度为10-8mol/L的2,4—D溶液就是处理扦插枝条所需要的最适浓度？为什么？
实验结果
在10-10—10-6范围之间缩小浓度梯度，重复上述实验
思考2：进一步正式实验还需要清水组作为对照吗？
思考3：通过预实验能减小实验误差吗？
不需要，预实验需要清水对照
不能，预实验目的：（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。
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
是不是说明最适浓度是1.0？
7.分析实验结果，得出实验结论
实验结论：促进该植插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是0.8-1.2mg/mL
【注意事项】：
1.为了保证实验设计的严谨性,还需要设置重复实验和一定的对照实验.
(1)平行重复实验:每组的枝条数应为 个,统计数据取每组的枝条生根数或生根长度的 。
(2)对照实验:预实验时需要设置 对照,在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照。
2.实验结果处理与异常原因分析
对实验结果进行处理时,要根据实验数据,以 为横坐标,根的 为纵坐标,绘制曲线图,确定 范围。
3.在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？
3
平均值
空白（蒸馏水）
生长素类调节剂浓度
数量/长度
最适浓度
最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
尝试利用乙烯利催熟水果
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。
1.实验原理：
正反馈
(1)用浸泡法处理插条，最好放在光照直射和干燥的地方进行处理(　　)
(2)沾蘸法适用于药液浓度低，而浸泡法适用于药液浓度高(　　)
(3)该实验中应把枝条上的芽全部清除(　　)
(4)正式实验和预实验都必须设置空白对照(　　)
(5)乙烯利在pH>3.5时，易分解产生乙烯，有诱导水果自身产生乙烯的作用
(　　)
×
×
判断正误（P96）
×
×
√
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
典题应用
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
√
4.某同学在探索生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)促进银杏插条生根的最适浓度实验中获得了如图所示的结果，下列相关叙述不正确的是
A.本实验的自变量是NAA的浓度
B.银杏插条上侧芽的数目及饱满程度
会影响实验结果
C.促进银杏插条生根的最适浓度为c
D.用NAA处理插条的时间应该相同
√
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。
1.植物生长调节剂的概念？优点？类型？
2.乙烯利的特点和作用？
3.区分无子番茄和三倍体无子西瓜的原理？
4.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
（1）实验材料选择带少量芽和幼叶的一年生枝条的原因？
（2）实验的自变量？因变量？无关变量应保持？
（3）预实验的目的？（2个）
（4）插条的处理方法？分别要求的溶液浓度和处理时间？处理插条的形态学上端还是下端？
（5）预实验需要空白对照吗？正式实验呢？预实验能缩小实验误差吗？
（6）实验结果分析：分析下表实验结果，最适浓度是多少？
《植物生长调节剂》必背知识清单
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
课后练习
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.赤需素和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
8.下图为探究不同浓度的2,4－D(生长素类调节剂)对洋葱生根影响的实验结果。以下叙述正确的是
A.适宜浓度生长素类调节剂
主要促进细胞分裂从而促
进根伸长
B.调节洋葱生根的激素全部
来自施加的2,4－D
C.培养6 d的实验结果未体现生长素类调节剂低浓度促进生长，高浓度抑
制生长的特点
D.促进洋葱芽生长的最适2,4－D浓度也是10－8 mol·L－1
√
课后练习
1.如果你是水果销售员，面对半青不熟的水果，你认为应该使用乙烯利催熟吗？作为一个消费者，你又怎么看？
2. 现有一种用于麦田除草的除草剂刚研制出来，作为技术人员，你的任务是研究这种除草剂在使用时的浓度要求。请列出你的研究思路；假如让你来设计这个产品的说明书，你认为除了浓度参考范围，还应该在这个说明书中补充哪些内容。
在科学评估、合理使用，且能保证水果质量的前提下，可以使用乙烯利来催熟半生不熟的水果。
可参考本节“探究 实践”中“探索生长素类植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度”的做法。说明书中还应该有合理的施用时间，适用的作物范围，等等。
组别 乙烯利浓度/ mg·L－1 单株雄花数 单株雌花数 叶面积/cm2 茎粗/cm
1 0 6.89 1.44 283.1 3.84
2 50 5.39 1.56 349.6 4.12
3 100 4.33 2.27 363.1 4.45
4 200 3.83 1.50 312.2 4.26

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