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第5章 植物生命活动的调节
第3节 植物生长调节剂的应用
学习目标
概述植物生长调节剂的类型和应用
01
02
探索生长素调节剂促进插条生根的最是浓度，分析讨论根据实验数据和曲线图确定最适浓度范围
03
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
问题探讨
Problems discussed
在玫瑰葡萄园种植过程中，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。但是如果施用不合理，可能会造成果实空心等问题。
思考·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。
植物体内合成的，对植物生长发育有显著影响的徽量有机物。
缺点:植物体内含量非常少，提取困难。
植物激素
问题探讨
Problems discussed
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
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
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
1.植物生长调节剂的概念：
由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
2.植物生长调节剂的特点：
（1）植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定、应用领域广等优点。
（2）用量小、速度快、效益高，大部分作物一季只需在规定时间内喷施一次
3.植物生长调节剂的优点：
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
4.植物生长调节剂的类型：
（1）分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。
（2）分子结构和生理效应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。
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
评述植物生长调节剂在生产中的作用
思考·讨论
事例1 用传统的方法生产啤酒时，大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽，实质是利用其中的α-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶。
发芽的大麦
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
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
评述植物生长调节剂在生产中的作用
思考·讨论
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
Types and functions of plant growth regulators
评述植物生长调节剂在生产中的作用
思考·讨论
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。
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
评述植物生长调节剂在生产中的作用
思考·讨论
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
Types and functions of plant growth regulators
评述植物生长调节剂在生产中的作用
思考·讨论
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。
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
评述植物生长调节剂在生产中的作用
思考·讨论
事例6 用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实。
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似物进行补救。但是以种子(向日葵、油菜等)为农产品的作物不能通过上述方法补救。
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
5.植物生长调节剂的作用：
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，如减少园林植物的修剪次数。
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
1.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。
例如，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.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。
生长调节剂的负面影响
生长调节剂的优点
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
1.使用不当，可能影响作物产量和产品品质;
2.过量使用植物生长调节剂，还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
Types and functions of plant growth regulators
思考·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α-萘乙酸（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。
植物生长调节剂的类型和作用
Types and functions of plant growth regulators
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；同时还需要考虑适当的施用时间，以及国家法律法规的要求等。
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。
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？
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
植物生长调节剂种类繁多，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，还要综合考虑各个因素。对于某植物生长调节剂来说，要考虑以下因素：
·
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
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
科学方法：预实验
进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。
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。
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。
意义：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
探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
1.原理：
适宜浓度的生长素类调节剂溶液促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。
2.变量：
自变量
不同浓度梯度生长素类似物
无关变量
枝条长度/发育程度及留芽的数吃量等
因变量
枝条生根数或根的长度
3.实验用品
选材:生长旺盛的一年生枝条（容易生根）;
材料处理：下端削成斜面，增加吸水面积促进成活，每枝留3~4个芽；
常用的生长素类调节剂：NAA、2,4-D、吲哚丙酸、IBA。
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
4.实验过程
配制一系列浓度梯度的一系列生长素类调节剂溶液
处理生长状况相同的扦插枝条的基部
观察扦插枝条的生根状况
将浓度梯度缩小，重复前三步
预实验
需要空白对照
正式实验
不需要空白对照
（1）扦插枝条的选择：选取生长旺盛的一年生枝条（其形成层细胞分裂能力强发育快易成活）。枝条上保留少量的幼叶和芽（幼叶和芽产生的生长素可促进插条生根，留叶过多，蒸腾作用失水多，易枯死 ；留芽过多会分泌较多生长素，影响实验结果，使结果不准确）。所选枝条的芽数尽量一样多。
取材原则：容易、方便和效果良好
探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
（2）处理部位：插条的基部。（要削成斜面,扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活，每枝留3～4个芽）。
（3）处理插条：
①浸泡法：把插条的基部浸泡在配置好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天（适宜溶液浓度较低时）
②沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可
为了防止因蒸发而改变溶液浓度
探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
（4）分组设置:设置对照组和重复组。
①设置空白对照，不添加生长素类调节剂的一组(蒸馏水组)。设置该组的目的是判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制。
预实验时需要设置空白对照，在预实验的基础上，再次实验时可不设置空白对照。
②设置相互对照，用不同浓度生长素类调节剂处理的组别间相互对照，目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小，探究促进扦插枝条生根的最适浓度。
③设置重复组，即每组不能少于三个枝条，最后求平均值,减少误差。
探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
（5）观察指标：一般是生根的条数或最长与最短根的长度等。
（6）分析结果得出结论：统计各组的平均生根条数或平均长度。生根最多或最长的一组所对应的浓度，为促进生根的生长素类调节剂的最适浓度。
5.实验分析
由图可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度，A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素类调节剂浓度。因此在此实验过程中，可能会出现不同浓度的生长素类调节剂对促进生根的效果相同的情况。
探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
探索植物生长调节剂的应用
探究·实践
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没有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。
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
尝试利用乙烯利催熟水果
探究·实践
水果从果园到消费者手中需要经过一定的时间。如果等水果完全成熟后再采摘经过储存、运输和销售过程，不少水果可能就腐烂了。因此，很多水果在接近成熟时就得采摘。
【原理】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;乙烯对水果有催作用，还可进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟
乙烯利
乙烯
催熟水果
诱 导
水果产生乙烯
正反馈
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
尝试利用乙烯利催熟水果
探究·实践
2.材料：番茄、香蕉等
3.变量分析
①自变量:
处理后的生长时间
②因变量:
成熟程度
4.注意事项
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。
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
尝试利用乙烯利催熟水果
探究·实践
5.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24后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。
注意：
a.设置不用乙烯利处理的对照组，并保持所有组的实验温度一致。
b.果实成熟度的观察指标包括：颜色、硬度、口感等。
植物生长调节剂的施用
Application of plant growth regulators
尝试利用乙烯利催熟水果
探究·实践
习题巩固
Brief summary
1.目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植中已有较多应用，下列说法错误的是( )
A.用高浓度的萘乙酸在适当的时期处理桃可提高产量
B.—定浓度的2,4-D可促进插条生根
C.用乙烯利催熟香蕉不会明显影响香蕉的品质
D.在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理可使其纤维长度明显增加
答案：A
解析：理解各种植物激素的作用是解题的关键。 一定浓度的生长素类似物可促进果实发育，但高浓度生长素类似物却抑制果实发育，A选项错误。一定浓度的2,4-D可促进插条生根，B选项正确。乙烯利可促进果实成熟，但不影响果实的品质，C选项正确。 赤霉索能促进细胞伸长，D选项正确。
习题巩固
Brief summary
答案：D
解析：在正式实验前先做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，从而避免浪费，A错误;插条要带幼叶或幼芽容易生根，成活率高，但并非越多越好，不同实验组的插条带幼叶或幼芽的情况属于无关变量，各组保持相同即可，B错误;沾蘸法适用于较高浓度溶液，C错误;D、生长素作用具有两重性，在最适浓度的两侧存在两个不同的浓度，但作用效果相同，因此用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同，D正确。
2.某同学做了“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验，下列有关叙述正确的是( )
A.在正式实验前先做一个预实验，目的是避免实验误差
B.插条不能带幼叶或幼芽，以免自身产生的生长素影响实验结果
C.沾蘸法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大、遮阴环境
D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同
习题巩固
Brief summary
答案：B
解析：各组插条数为无关变量，应相等；c浓度抑制生根，浓度最大；b浓度促进生根，a浓度促进生根作用更显著，但生长素类似物的作用具有两重性，无法判断两者间的大小，b可能小于a；组别4生长素类似物浓度为0，在实验中起对照作用。
3.用不同浓度的某种生长素类似物对植物进行插条生根的研究，其实验结果如图。其中1、2、3、4分别是培养环境中生长素浓度为a、b、c和0的生根数量。下列叙述与该实验不相符的是( )
A.各组插条数量应相等 B.c可能小于b
C.b可能小于a D.组别4在实验中起对照作用
谢谢观看

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