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5.3 植物生长调节剂的应用
第5章 植物生命活动的调节
唤醒沉睡的种子，
调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝，
瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光，
离不开信息分子。
课堂导入
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物质呢？
玫瑰葡萄
植物体内的激素含量非常少，提取困难。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；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；
1、概念：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
容易合成、
原料广泛、
效果稳定
2、优点：
植物生长调节剂
一、植物生长调节剂
3.类型:
结构和生理效应与植物激素类似
分子结构与植物激素完全不同，但是具有与植物激素类似的生理效应
吲哚丁酸
a-萘乙酸，矮壮素
结构和生理效应与植物激素类似
分子结构与植物激素完全不同，但是具有与植物激素类似的生理效应
结构和生理效应与植物激素类似
分子结构与植物激素完全不同，但是具有与植物激素类似的生理效应
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，这样就可以简化工艺、降低成本。
思考·讨论：评述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。
促进果实着色和成熟，乙烯在常温下是气体。作为植物生长调节剂的是乙烯利。
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。
事例6 瓜农刘某承包了江苏镇江大吕村40多亩的西瓜大棚，从今年5月8日开始，就像布下了“地雷阵”，已结满瓜藤的大小西瓜，还没有成熟就一个个炸裂开来，有的炸得四分五裂，有的炸得像朵花。
2008年，山东寿光有菜农反应其在温室大棚种植的西葫芦全部出现了畸形瓜，呈葫芦状，经查实是因氯吡脲使用方法不当造成的。
2006年，新疆吐鲁番有果农反应其种植的葡萄使用赤霉素后果粒非常不均匀，严重影响产量和质量。经查实是因赤霉素的使用方法不当造成的。
解析：赤霉素应用在葡萄上有拉大穗长、增大果粒、提早成熟、增加糖和果酸含量的显著效果，性能也比较稳定，其正确使用方法是在葡萄盛花期后10-20天，以150μg/g的浓度沾果穗。该果农则是用喷雾器对果穗进行喷施，结果导致受药的穗面果粒大，未受药的穗面果粒小，同一果穗上的葡萄果粒大的大，小的小，不同果穗上的葡萄果粒也大小不一，严重影响了葡萄的产量和品质。
植物生长调节剂种类 应用 利与弊
赤霉素
膨大剂
青鲜素 （ ）
矮壮素（CCC) ( ）
植物生长调节剂在生产中应用的实例
生长抑制剂
诱导大麦种子产生 -淀粉酶
节省原料和时间
对西瓜、草莓 、葡萄使用一定浓度的膨大剂
加快水果长势，个头大，加快成熟，提前上市。但口感差，汁水少，甜味不足，不耐储存
处理马铃薯、大蒜，洋葱
抑制发芽，但可能有副作用
农作物及花卉
控制徙长，抗 倒伏，增产量。但对人畜有一定的毒性
细胞分裂素类似物
赤霉素的拮抗物
-萘乙酸（NAA）、 2，4-D
乙烯利
处理插条，促进生根
提高成活率
促进果实成熟
合理使用，可在不影响产品质量的前提下做到有计划上市
(1)提高作物产量 改善产品品质等
(2)能减轻人工劳动
4.作用
5.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；
二、植物生长调节剂的使用
1．注意事项
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。
1.下列有关植物激素的应用，不正确的是（ ）
A．苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落
B．用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存
C．用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可促其成熟
D．用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄
ABD
2.烟草“打顶”有利于烟叶产量和品质的提高，但“打顶”后腋芽的生长会影响烟草的产量和品质，为解决这个问题，应该在“打顶”后于伤口施用（ ）
A．生长素类物质 B．赤霉素类物质
C．细胞分裂素 D．乙烯生成物
A
课堂练习
3.连续阴雨天会影响农作物传粉受精，要保证产量，可采用喷洒生长素类似物的方法补救，以下农作物采用喷洒生长素类似物方法效果不佳的是（　　）
A．草莓 B．茄子 C．番茄 D．油菜
D
4.下列各项中与植物激素调节功能相符的一项是(　　)
A.在形成无子番茄的过程中生长素改变了细胞的染色体数目
B.乙烯广泛存在于植物多种组织中，主要作用是促进果实的发育
C.植物组织培养形成根、芽时受细胞分裂素和生长素的影响
D.赤霉素引起植株增高的原因主要是促进了细胞的分裂
C
应用1：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
扦插时通常要去除插条上的叶片并保留芽，可以提高成活率，为什么？
原理：一定浓度的生长素类似物能促进茎的皮层细胞脱分化形成愈伤组织，进而再分化产生不定根，不同浓度的生长素类似物作用效果不同，在适宜浓度下生根效果最好。
应用1：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
选取一年生插条还是多年生插条好？理由是什么？
如何对选材进行处理？
选用哪种生长素类调节剂？
本实验的自变量是什么？如何设置自变量？
因变量是什么？
无关变量有哪些？
实验步骤如何？
怎样用生长素类似物来处理插条？
如何对结果进行分析处理？
选材：
生长旺盛的一年生枝条 分裂旺盛，容易诱导生根
如何对选材进行处理？
形态学上端切成平口，形态学下端切成斜口，增大吸水面积。去除大部分叶片，保留少数芽
本实验的自变量是什么？如何设置自变量？
生长素类似物的浓度。 配制一系列等梯度的生长素类似物溶液，分别处理插条的形态学下端
因变量是什么？
插条的生根数（主）或根的长度
无关变量有哪些？
生长素类似物处理的时间，插条的生理状况，温度等
生长素类似物处理插条的方法：
浸泡法：浓度低，时间长
沾蘸 法：浓度高，时间短
利用给定料探究NAA对富贵竹插条生根的影响
材料用具：富贵竹插条100根，大烧杯7个，浓度为10-2mol/l的NAA母液100ml,蒸馏水，量筒等
1、取7 个大烧杯编号1~7，其中1号作对照 ，加入 。
2、配制生长素类似物溶液：将100ml母液加入烧杯2，向3~7号烧杯分别加入99ml蒸馏水，然后从2号烧杯量取1ml母液倒入3号烧杯中，再依次从3号量取1ml母液加入4号烧杯中…….,最后应对7号烧杯作出的处理为 。
3、挑选发育状况 插条随机分为 组，每组 棵。将各组插条分别加入1~7号烧杯中处理12小时，
4、将插条取出分别放于清水中在相同适宜条件下培养，定时观察各组的生根状况，统计各组的 并记录。
从烧杯中移走1ml溶液
99ml蒸馏水
大致相同 的70株
10
7
插条的平均生根数
清水 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 mol/L
编号 浓度 mol/L 根的平均长度
mm
1 清水 10
2 10-12 14
3 10-10 18
4 10-8 28
5 10-6 16
6 10-4 4
7 10-2 0
依据实验结果能否确定促进生根的最适浓度？
写出进一步实验的思路？
在10-12~ 10-8mol/L之间缩小梯度，重复上述实验，观察并记录各组插条的生根数，平均生根数最多的一组所对应的浓度即为最适浓度。
mol/L
1、做预实验的目的是什么？
2、预实验与正式实验有何相同和不同之处？
为进一步实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性
相同之处：都要严格遵循实验设计原则，减小实验误差
不同之处：预实验的浓度梯度可以大一些，正式实验的浓度梯度较小；预实验必须有空白对照，正式实验可以不做空白对照。
可能出现的问题：
1、各组插条均不生根，原因可能是什么？
2、各组插条生根数量相差不大？
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。
(1)乙烯利性质
液体；溶液 pH< 3.5，比较稳定。
(2)乙烯利作用
4.尝试利用乙烯利催熟水果
思考：成熟过程属于 反馈；
（3）材料：番茄、香蕉等。
（4）自变量和因变量：处理后的生长时间、 。
注意：乙烯利对皮肤黏膜有一定的刺激性，操作是需要做好防护措施，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。
对水果具有催熟作用；进一步诱导水果自身产生乙烯加速水果成熟。
正
成熟程度
1.研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.自变量是NAA，因变量是平均生根数
B.不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C.生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D.400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
ABC
不定项选择
2.用月季作为实验材料进行NAA促进扦插枝条生根的验证实验中，预实验结果如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.通过预实验可以确定最佳浓度位于2 ppm～6 ppm之间
B.NAA促进扦插枝条生根的最适浓度是4 ppm
C.该实验处理枝条的方法可以使用浸泡法和沾蘸法
D.NAA属于生长素
BD　
某生物兴趣小组的同学进行探究萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度的预实验，结果如图所示。在预实验的基础上，他们又进一步设计如下实验探究萘乙酸促进生根的最适浓度
(1)材料用具：生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、NAA、蒸馏水等。
(2)配制一系列具有浓度梯度的萘乙酸溶液5份，编号为1～5号。
(3)实验步骤：
第一步：将月季枝条随机均分为5等份；
第二步：将5份枝条的基部分别浸泡在1～5号NAA溶液中：
第三步：一天后，取出枝条分别进行扦插；
第四步：每天对扦插的枝条生根情况进行观察记录。
请回答相关问题：
(1)配制的NAA溶液浓度应依次为_________(浓度梯度差为1.0μL/L)。
(2)该实验中的自变量是____________，因变量是__________，同时要严格控制无关变量。
(3)请设计本实验的观察记录表______________。
(4)实验开始前进行预实验的意义是__________。
2μL/L，3μL/L，4μL/L，5μL/L，6μL/L
NAA的浓度
各组插条平均生根数
为进一步实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性
3、从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽）。自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测出现该现象的两种可能原因。
半边茎
原因1：内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，所以内侧细胞生长较快。
原因2：内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素敏感性不同，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长
（1）从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同，请根据生长素作用的特性，解释产生这种结果的原因，原因是_________________________________________。
切面侧弯曲生长形成弯曲角度（α）如图甲。与生长浓度的关系如图乙。请回答：
生长素的生理作用具有双重性，最适生长素浓度产生最大α值，高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长，从而产生相同的α值。
11.从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽），将茎段自顶端向下对称纵切至约3／4处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中，一段时间后，茎段的半边茎会向
（2）将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中，测得其半边茎的弯曲角度α1，从图乙中可查到与α1对应的两个生长素浓度，即低浓度（A）和高浓度（B）。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度，有人将待测溶液稀释至原浓度的80％，另取切割后的茎段浸没在其中，一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2。请预测α2与α1相比较的可能结果，并得出相应的结论：_____________________________________________________。
若α2小于α1，则该溶液的生长素浓度为A；若α2大于1，则该溶液的生长素浓度为B。
组别 顶芽处理 侧芽处理
A 去除 2 mg/L激动素溶液涂抹
B 保留 2 mg/L 激动素溶液涂抹
C 保留 蒸馏水涂抹
1.激动素是一种细胞分裂素类植物生长调节剂。为了探究激动素对侧芽生长的影响，某同学将生长状态一致的豌豆苗随机分为 A、 B、 C 三组，实验处理如表。处理后，定期测量侧芽的长度，结果如图所示。
(1)从实验结果可知，顶芽能抑制侧芽生长，这种现象称为_____________。
(2)A 组侧芽附近的生长素浓度_____(填 “高于”“低于” 或 “等于”) B 组相应侧芽附近的生长素浓度，原因是____________________________________________
________________________________。
顶端优势　
低于　
没有生长素向下运输　 　
顶芽是产生生长素的场所，去除顶芽后　
组别 顶芽处理 侧芽处理
A 去除 2 mg/L激动素溶液涂抹
B 保留 2 mg/L 激动素溶液涂抹
C 保留 蒸馏水涂抹
(3)为了验证激动素对 A 组侧芽生长有促进作用，还应该增加一个处理组 D, D 组的处理是_________________________________，预测该处理的实验结果是： D 组侧芽生长量_____ (填 “大于”“小于” 或 “等于”)A组的生长量。
去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽　
小于　

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