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5.3 植物生长调节剂的应用
选择性必修1第5章 植物生命活动的调节
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。
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？
讨论
问题探讨
施用植物生长调节剂，并不必然会增产、增收
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。
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？
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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
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
1.定义
2.分类
3.优点
分子结构
相同
不同
吲哚丁酸
α-萘乙酸（NAA）、矮壮素
生理功能相同
原料广泛；容易合成；效果稳定
为什么效果稳定？
人工合成，植物体内不存在分解其的酶。
相关信息
在我国，植物生长调节剂属于农药管理范围，只有取得农药登记并获得生产许可的植物生长调节剂产品，才能生产、经营和使用。
思考.讨论
评价植物生长调节剂在生产中的应用
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能产生α-淀粉酶。
发芽的小麦
在萌发的单子叶植物中，
赤霉素从胚转移到糊粉层。
思考.讨论
评价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。
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。
思考.讨论
评价植物生长调节剂在生产中的应用
事例 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。
思考.讨论
评价植物生长调节剂在生产中的应用
既是植物激素也是植物生长调节剂
油菜素内酯类植物生长调节剂
某种植物生长调节剂
说明书（部分）
目前禁用的
两种植物生长调节剂产品
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？
2．在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
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？
思考.讨论
评价植物生长调节剂在生产中的应用
乙烯利
效果、价格；使用时间，符合法律
有些植物生长调节剂是人工生产化学药剂，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。
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
提高产量、改善品质；减少修剪等人工劳动
相关信息
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。
科学合理地适当施用不会危害健康
理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊
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。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。
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。但是，植物生长调节剂使用不当，则可能影
响作物产量和产品品质；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。因此，植物生长调节
剂的应用，需要关注可能存在的负面影响。
我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明
确的规定。例如，植物生长调节剂必须经国家指定单位检
验并进行正规田间试验，充分证明其效益，无毒、无害方
可批准登记；在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能；
禁止在肥料中添加植物生长调节剂，等等。
与社会的联系
我国早在1989年就颁布过《中华人民共和国农业部关于肥料、土壤调理剂及植物生长调节剂检验登记的暂行规定》，1997年又颁布了该规定的修订版，对植物生长调节剂的生产销售进行规范管理。2011年，农业部发布通知，进一步加强对植物生长调节剂的管理。
二、植物生长调节剂的施用
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；还要综合考虑施用
目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等
因素。对于某种植物生长调节剂来说，施用浓度、时间、
部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响
施用效果，施用不当甚至会影响生产。
假如我们现在要解决的生产问题是促进扦插枝条的生
根，我们可以选用生长素类植物生长调节剂；假如我们要
对果实催熟，可以选择乙烯利。可是，怎样使用这些植物
生长调节剂才能达到最佳效果呢？
学习目标
1. 能选取合适的扦插枝条作为实验材料；
2. 能设计实验方案，控制自变量、因变量、无关变量；
3. 能运用表格、曲线图、柱形图等对实验数据进行分析；
4. 能通过预实验和正式实验确定插条生根的最适浓度；
5. 能尊重科学，实事求是记录实验数据和结果。
探究性实验评价量规
请你思考
1. 选取的枝条需要满足什么条件？
2. 如何配制不同浓度梯度的植物生长调节剂？
3. 如何控制变量？原则是什么？
4. 如何撰写实验报告？应注意的问题是什么？
……
科学方法
预实验
在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，例如，在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。预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
需设置空白对照
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系。例如，适当浓度的2，4-二氯苯氧乙酸（简称2，4-D）可以促进插条生根，浓度过高时会抑制生根，高浓度的2，4-D甚至会杀死双子叶植物。
原理
除草剂作用原理
不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比
单子叶植物敏感度高。利用适宜浓度的生长素类似物做
除草剂可去除单子叶植物农田中的双子叶杂草。
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
设计实验
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？
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
材料用具
当地主要绿化树种或花卉（也可以选择本地区的市花、市树）生长旺盛的一年生枝条，或者你们小组想要研究的其他植物的枝条；蒸馏水；花盆；细沙；常用的生长素类调节剂：NAA、2，4-D、吲哚丙酸、IBA，可选其中的一种；所用药品包装说明上所列举的其他材料。
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
材料用具
当地主要绿化树种或花卉（也可以选择本地区的市花、市树）生长旺盛的一年生枝条，或者你们小组想要研究的其他植物的枝条；蒸馏水；花盆；细沙；常用的生长素类调节剂：NAA、2，4-D、吲哚丙酸、IBA，可选其中的一种；所用药品包装说明上所列举的其他材料。
某同学水培的用NAA
溶液处理的某种植物
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
设计实验
1．用生长素类调节剂处理插条的方法很多，以下两类方法比较简便。
浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。处理完毕就可以扦插了。这种处理方法要求溶液的浓度较小，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
设计实验
2．可以参考植物体内天然生长素含量，或查找有关资料，确定应设计什么样的浓度梯度。如果对要研究的植物有关情况所知不多，可以先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。
自变量
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
设计实验
3．注意控制无关变量。例如，如果要研究的是不同浓度药物的影响，处理的时间长短应该一致；同一组实验中所用到的植物材料，也应该尽可能保持条件相同。
4．思考哪些观察结果可以作为因变量的检测指标。
进行实验
按照小组设计的实验方案进行实验，并设计表格，记录探究结果。
不同浓度的NAA对插条生根的影响
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
分析结果
根据小组实验获得的数据，以生长素类调节剂的浓度为横坐标，以根的数目为纵坐标，绘制曲线图。联系已学过的数学知识，小组内讨论如何根据实验数据和曲线图确定最适浓度范围。
探究.实践
探索植物生长调节剂的应用
结论和应用
1．你们小组的结论是：对于 （植物）来说，促进插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是 。
2．结合此探究，你们小组认为在施用生长素类调节剂促进插条生根时，要考虑的因素有哪些？
利用生长素（或生长素类似物），我们可以：
◎促进扦插枝条生根。
◎使未受精的番茄花发育，得到无子番茄。
◎抑制杂草生长，去除田间杂草。
小结
请结合教材P103“探究·实践”回答下列问题：
(1)该实验的实验原理是什么？
(2)实验中自变量如何控制？因变量如何检测？
无关变量有哪些，如何设置？
探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系，
适当浓度的生长素类调节剂可以促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。
自变量的控制：设置生长素类调节剂的浓度梯度；
因变量检测指标：插条生根的数目或长度；
无关变量：温度、处理时间、植物材料、插条的生理状况等，
无关变量设置应相同且适宜。
(3)正式实验前做预实验有什么好处？
(4)实验过程中需要设置空白对照吗？
　
预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检测实验设计的科学性和可行性。
预实验需要，正式实验不需要。
(5)实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条？
为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活？
而所带的叶或芽的数量是否越多越好？
不是，留叶过多，不利于生根，因叶片多，蒸腾作用失水多，插条易枯死；留芽过多，分泌较多的生长素，会影响实验的结果，导致结果不准确。
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。
芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。
(6)处理插条的方法有哪些？处理插条的形态学上端还是下端？
浸泡法和沾蘸法。 处理插条的形态学下端。
(7)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？
由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。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。
(8)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。
练习与应用
一、概念检测
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。 （ ）
×
×
练习与应用
一、概念检测
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 （ ）
B
练习与应用
一、概念检测
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
练习与应用
二、拓展应用
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？
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。
练习与应用
二、拓展应用
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。
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。

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