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第3节 植物生长调节剂的应用
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。
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。
玫瑰葡萄
植物体内含量非常少，提取困难。
植物激素缺点:
1.什么是植物生长调节剂？其具有哪些优点？从分子结构看，可将其分为哪两类？
2.阅读【思考·讨论】，了解植物生长调节剂在生产中的应用，完成讨论题：
①植物生长调节剂对生产有哪些促进作用？应用不恰当会带来什么负面影响？
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？
阅读课本P100-102相关内容，思考以下问题：
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.概念:
植物生长调节剂属于植物激素吗？
不属于
2.优点:
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定？
因为植物体内没有相应的分解它们的酶。
3.类型:
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
分子结构和生理效应与植物激素类似
a-萘乙酸(NAA)、矮壮素
吲哚丁酸（IBA）
由__________的，对植物的______、_______有______作用的____________。
人工合成
生长
发育
调节
化学物质
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源
生理作用 作用后是否被酶解
作用效果
实 例
被相应的酶分解失活
植物体内不存在相应的分解酶，不被酶解
植物一定部位产生
人工化学合成
对植物生长发育进行调节
短暂，只发挥一次作用
持久稳定
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等
乙烯利、NAA、
青鲜素、膨大素等
植物激素与植物生长调节剂的比较
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。这样就可以简化工艺、降低成本。
发芽的大麦
赤霉素可诱导大麦种子产生α-淀粉酶。
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例1
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，可提前上市。但与正常水果相比，口感较差，汁水较少，甜味不足，且不宜长时间储存。
事例2
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。
事例3
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4
事例5
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。
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6
植物激素 对应生长调节剂 应用
生长素 萘乙酸、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 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
细胞分裂素 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 乙烯利 用于催熟果实
脱落酸 矮壮素 可以抑制赤霉素的合成，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
【总结】植物生长调节剂的应用
4.植物生长调节剂应用的好处
5.关注植物生长调节剂应用的负面影响
（1）应用领域广，能提高作物产量、改善产品品质等。
如：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）减轻人工劳动。
如：减少园林植物的修剪次数
（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.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？
在我国，植物生长调剂属于农药管理范围。
有些植物生长调节剂可能具有一定的毒性，上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
（1）促进扦插枝条的生根——生长素类植物生长调节剂。
（2）果实催熟——乙烯利。
二、植物生长调节剂的施用
1.根据实际情况，选择适当的植物生长调节剂。
2.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。
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。
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？
1.本实验的实验原理是什么？
2.实验选择生长旺盛的一年生插条，并剪去成熟的叶片、保留芽和幼叶、形态学下端要削成斜面的目的分别是什么？
3.本实验的自变量、因变量是什么？无关变量有哪些？需要设置对照实验吗？
4.简述浸泡法和沾蘸法的不同之处。
5.正式实验之前需要进行预实验，其目的是什么？
阅读课本P102-103，解决以下问题：
探究一：生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
适宜浓度的NAA溶液促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。
生长素类似物（NAA）促进某种植物插条生根的最适浓度是多少？
用具：培养瓶，蒸馏水，NAA
制备插条 原因
①选用生长旺盛的一年生枝条
②去掉成熟叶片
③保留芽和幼叶
④插条的形态学下端要削成斜面
分裂旺盛，发育快、易成活，易生根。
降低蒸腾作用，保留水分。
芽和幼叶能产生生长素，有利于生根。
以增加对水的吸收
选材：
实验原理
提出问题
材料用具
设计实验
实施实验
分析结果，得出结论
表达与交流
实验原理
提出问题
材料用具
设计实验
实施实验
分析结果，得出结论
表达与交流
②自变量:
③因变量:
④无关变量:
①实验方法:
时间 NAA浓度
沾蘸法
浸泡法
溶液的浓度较低时使用；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；最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
①浸泡法：
溶液的浓度较高时使用；把插条基部在药液中沾蘸一下（约5s）,深约1.5cm。
②沾蘸法：
短
长
大
小
②自变量:
③因变量:
④无关变量:
不同浓度的生长素类调节剂
促进枝条生根的效果
观测指标: 枝条生根数或根的长度
①实验方法:
时间 NAA浓度
沾蘸法 短 大
浸泡法 长 小
实验对象自身因素(枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)，环境因素(温度、培养液的浓度和量、培养时间)要相同且适宜。
实验原理
提出问题
材料用具
设计实验
实施实验
分析结果，得出结论
表达与交流
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。
科学方法——
注意：预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义!
预实验不是为了减小实验误差。
预实验
预实验
①进行时间：
正式实验前
②目的：
a.为进一步的实验摸索条件
b.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。
实验步骤：
一系列浓度
生长状况
相同
枝
条生根
状况
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
NAA溶液的 浓度（μg/mL） 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0
平均生根数 3.3 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 3.0
促进该植物插条生根的NAA溶液的最适浓度是 μg/mL。
实验结论：
实验结果：
NAA溶液
4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8
4.8-5.2
预实验需要，正式实验不需要。
1.实验过程中需要设置空白对照吗？
该实验中存在 （即用蒸馏水处理的对照组）
和 （即用不同浓度生长素类似物处理的实验组）。
空白对照
相互对照
避免实验的偶然性，增强实验的准确性。
2.本实验中的对照类型：
3.实验要设置重复组（每组枝条数相等且不少于3枝），目的是什么？
分清促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度。
探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。
结合实验，小组合作完成以下问题。
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。
4.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
探究二：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
乙烯在常温下是气体，作为生长调节剂用的是乙烯利。
番茄、香蕉等
有无乙烯利
处理后的成熟时间、
成熟程度
2.实验材料：
3.实验变量：
①自变量:
②因变量:
4.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5d后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。
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。
【问题探究】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；
且人体细胞中无乙烯利的受体，所以乙烯利不能对动物细胞起调节作用。

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