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(共32张PPT)
第3 节 植物生长调节剂的应用
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。
缺点：植物体内含量非常少，提取困难。
由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
1. 概念:
2. 优点:
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
【思考】植物生长调节剂属于植物激素吗？
【思考】为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定？
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶。
一、植物生长调节剂的类型和作用
不属于。
(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:
4. 应用事例:
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
事例1
赤霉素类
应用：赤霉素解除种子休眠
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。
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
4. 应用事例:
细胞分裂素类
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。
事例3
青鲜素
4. 应用事例:
矮壮素是赤霉素的拮抗剂，其作用是抑制细胞的伸长，但不抑制细胞的分裂。用矮壮素（生长延缓剂）防止棉花徒长、促进结实。
事例4
矮壮素
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
事例5
4. 应用事例:
乙烯利
思考: 乙烯利在生产中常用于水果的催熟，若儿童食用了催熟的水果会导致“性早熟”吗？
不会，导致儿童“性早熟”的是性激素，与乙烯利无关，人体细胞中无乙烯利的受体。
用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实。
事例6
4. 应用事例:
生长素
提供
受粉前， 雌蕊柱头
涂抹
生长素类调节剂
子房
发育
发育
有子番茄
无子番茄
促进
促进
授粉
发育的种子
1. 温室栽培的茄果类蔬菜，因花粉发育不良，影响传粉受精，如果要保证产量，可采用的补救方法是( )
A．喷洒N肥 B．提高CO2浓度
C．喷洒P肥 D．喷洒生长素
2. 大田里的油菜在盛花期由于几场大雨影响了正常授粉，为了防止减产，可采取的补救措施是( )
A．喷施硼肥 B．多施氮肥
C．喷洒一定浓度的生长素 D．无补救措施
D
D
（提示:上题是要得到果实，下题是要得到种子）
用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实。
事例6
注意：
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调节剂进行补救。
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。
4. 应用事例:
生长素
提供
受粉前， 雌蕊柱头
涂抹
生长素类调节剂
子房
发育
发育
有子番茄
无子番茄
促进
促进
授粉
发育的种子
比较项目 无子番茄 无子西瓜
培育方法
无子原因
原理
变异类型
果实中染色体组数
用一定浓度的生长素类调节剂涂抹未授粉的雌蕊柱头
用秋水仙素处理二倍体西瓜获得四倍体，再与二倍体杂交，获得三倍体
没有授粉
三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能形成配子
生长素促进子房发育成果实
染色体变异
不可遗传变异
可遗传变异
两个
三个
无子番茄与无子西瓜的比较：
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、2，4-D促进甘薯、黄杨、葡萄的生根；
（3）用矮壮素（生长延缓剂）防止棉花徒长、促进结实。
（4）芸苔素内酯（油菜素内酯类）调节植物生长发育各个环节，促进生长，增加产量，提高抗逆性，缓解药害。
思考 · 讨论
2. 在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
要根据实际情况和施用目的，综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等；同时要考虑适当的施用时间，以及国家法律法规的要求等。
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
3. 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。
（1）提高作物产量，改善产品品质等。
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。
5. 作用：
（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。
6.负面影响：
（2）能减轻人工劳动。
如以青鲜素抑制顶端优势减少园林植物的修剪次数。
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。
……
植物激素 对应生长调节剂 应用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
乙烯
脱落酸
α-萘乙酸（NAA）、
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
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
青鲜素
蔬菜储藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，
延长贮存时间
乙烯利
用于催熟果实
矮壮素
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
植物生长调节剂在生产中的应用
1. 首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；
促进扦插枝条生根——
②果实催熟——
生长素类植物生长调节剂
乙烯利
2. 综合考虑施用效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
二、植物生长调节剂的施用
3. 考虑施用浓度、时间、部位、施用时植物的生理状态与气候条件等。
植物生长调节剂不是营养物质，也不是万灵药，只有配合浇水、施肥等措施，适时施用，才能发挥效果。
所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？
2. 提出问题：
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1. 实验原理：
生长素类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。
相同且适宜
不同浓度的NAA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，插条处理的时间等
自变量
因变量
无关变量
探究·实践
单一变量原则
生长旺盛的一年生枝条，枝条上带有少量芽或幼叶。
思考：
①实验中为什么要选取生长旺盛的一年生的枝条？
②为什么要保留有一定的芽或幼叶？
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。
芽或幼叶可产生生长素，促进插条生根。
留叶过多 ：
留芽过多：
3. 实验材料：
插条的形态学下端要削成斜面，可增大吸水面积。
蒸腾作用失水多，插条易枯死；
分泌较多的生长素，会影响实验的结果，导致结果不准确。
（一般每枝留3~4个芽）
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
（1）生长素类调节剂处理插条的方法：
约1.5cm
4. 设计实验：
(2)目的：
科学方法——预实验
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。
(1)定义：进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。
你知道设置多大的浓度梯度吗？
（2）实验思路：
4. 设计实验：
设计一组浓度梯度较大的NAA溶液
观察插条的生根情况
确定正式实验的浓度范围，缩小浓度梯度，重复实验操作
预实验
正式实验
5. 进行实验：
①准备 的插条若干；
发育状况、带芽数量相同
②配置一系列具有浓度梯度的NAA溶液，将插条形态学 插入到NAA溶液中，每组插入 根；
3
A
B
D
C
E
F
0（蒸馏水）
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
下端
对照原则:
判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制
平行重复原则：
每组处理3根插条，避免偶然性
探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度
空白对照（蒸馏水组）:
相互对照（不同浓度的实验组）:
5. 进行实验：
④将枝条放入培养液中，在适宜条件下培养，每天记录生根数量；
③浸泡24小时后，取出枝条晾干；
NAA浓度（mg/mL) 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
平均生根数 1 1.5 3 1 0.5 0.2
②通过以上实验能否确定浓度为10-8mol/L的NAA溶液就是处理扦插枝条所需要的最适浓度？为什么？
6. 预实验结果：
不能。
③进一步正式实验还需要蒸馏水组作为空白对照吗？
①以上实验能否体现生长素低浓度促进高浓度抑制的特点吗？
能。
不需要。
在10-10—10-6mol/L范围之间缩小浓度梯度，重复上述实验。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
NAA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？
实验结论：
促进该插条生根的NAA溶液的最适浓度介于0.8-1.2mg/mL。
（取峰值左右的浓度）
7. 实验结果及结论：
NAA溶液
植物生长调节剂的施用
2. 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
提出问题
材料用具
设计实验
进行实验
记录结果
分析结果，得出结论
表达与交流
实验原理
表达与交流
【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。
尝试利用乙烯利催熟水果
1. 实验原理
（1）乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体；
（2）当溶液pH<3.5时，它比较稳定；
（3）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，还可进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
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
探究·实践
2. 实验过程
（3）每隔一段时间观察果实成熟情况。
（1）将果实（番茄、香蕉等）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果实表面）；
（2）放入自封袋或者塑料袋密封，置于20-25℃ 储存。
3. 注意事项
（1）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。
（2）乙烯利遇到明火可燃烧，需要注意防火。
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。( )
×
×
练习与应用
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
练习与应用
课堂小结
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。

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