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(共32张PPT)
第3节 植物生长调节剂的应用
第5章 植物生命活动的调节
举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的作用。
评述植物生长调节剂的应用，认同使用植物生长调节剂应合理合法的观点。
探索植物生长调节剂的应用，尝试运用预实验的方法开展探究。
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。
问1.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
含量非常少，提取困难
提升产量或品质
这种人工合成的植物激素类物质称为植物生长调节剂。
问 题 探 讨
1.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.优点:
原料广泛、容易合成、效果稳定等。
【思考】效果稳定的原因？
植物体内缺少催化其分解的酶
一、植物生长调节剂的类型和作用
植物生长调节剂种类很多，我国目前正在使用的就有几十种
3. 类 型 ：
①结构和生理效应类似
②结构不同，生理效应类似
矮壮素
对植物生长的效果
植物生长促进剂
植物生长抑制剂
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源 植物一定部位产生 人工化学合成
生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后是否被酶解
作用效果 短暂，只发挥一次作用 持久稳定
实 例 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
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，残留在植物体内继续发挥作用
请比较植物生长调节剂与植物激素并完善表格:
施用植物生长调节剂必然能达到增产、增收效果吗？
并不必然会增产增收
在具体的农业生产过程中，是否施用、如何施用植物生长调节剂，需要理性评估。
4.在生产中的应用
评述植物生长调节剂在生产中的应用
赤霉素类
事例1
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。
应用：赤霉素解除（打破）种子休眠
应用：促进细胞伸长，从而引起植株增高
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(优点），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，且不宜长时间储存（不足）。
细胞分裂素类
研究发现膨大剂可能对人体有危害，主要是神经系统，造成儿童脑炎、发育不良、痴呆等。
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。
青鲜素残留毒性可能会使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
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。
青鲜素
青鲜素，又名抑芽丹、马来酰肼，通过阻止核酸合成，最终使细胞生长受阻，主要用于抑制芽生长和茎伸长，延长储藏期。
青鲜素在土表和植物茎、叶表面不易分解。因此对于用作生食的作物不宜使用，在收获后不需储藏的块茎作物上，也不可喷洒青鲜素。
知 识 拓 展
事例4
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？
天然状态下凤梨（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。
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？
乙烯类
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。
乙烯利对皮肤黏膜有一定的刺激性，遇明火可燃烧，需注意防火。
注意
事例5
生长素类似物
思考：无子番茄属于可遗传变异还是不可遗传变异？
不可遗传变异，遗传物质未改变
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。
矮壮素：生长延缓剂，其作用是抑制细胞伸长，但不抑制细胞的分裂。矮壮素能使植物矮化，茎杆粗壮，防止作物徒长，增强抗倒伏能力，促进结实，提高座果率和植物的抗逆性。
α-萘乙酸（NAA）、2，4-D：具有生长素活性的植物生长调节剂。NAA具有与IAA不同的环状结构，侧链与IAA相同，比IA更加稳定。NAA、2，4-D可诱发不定根形成，还可促进扦抽生根，促进果实和块根、块茎膨大，提高坐果率，防止采前落果。
芸苔素内酯：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。促进蔬菜、瓜类、水果等作物生长，改善作物品质，使作物色泽艳丽、叶片更厚实，也能使茶叶采叶时间提前、瓜果含糖分更高、个体更大、更耐储藏。可以说是植物生长调节剂的万金油。
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？
施用时期
2011年，江苏某村民西瓜，施用膨大素的时期不当，导致西瓜炸裂。
施用剂量
2010年，四川某果农葡萄，施用乙烯利剂量不当，导致葡萄未成熟脱落。
施用方法
2016年，山东某村民番茄，施用赤霉素方法不当，导致空心果产生。……
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；同时还需考虑适当施用时间，以及国家法律法规要求等。
讨论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？
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。
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
①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
②禁止夸大其功能
③禁止在肥料中添加
国家管理
先试验，再推广
5.应用的好处及负面影响：
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，如作为除草剂减少园林植物的修剪次数。
（1）植物生长调节剂应用的好处：
（2）植物生长调节剂应用的负面影响：
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；
根据前面的学习，你能总结植物生长调节剂使用的利与弊吗
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源 植物体内产生
生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后是否被酶解
作用效果 短暂，只发挥一次作用
实 例 乙烯、生长素、细胞分裂素、 赤霉素和脱落酸等
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，残留在植物体内继续发挥作用
比较植物生长调节剂与植物激素
持久稳定
人工化学合成
乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
二、植物生长调节剂的施用
（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。
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。
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢？
有没办法让月季插条更快生根，从而让月季更快上市？
三、探索植物生长调节剂的应用
实验一：探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
2，4-D促进某种植物插条生根的最适浓度是？
2. 提出问题：
1. 原理：
适宜浓度的α-萘乙酸可促进插条生根，浓度过高会抑制生根，甚至会杀死双子叶植物。
3. 变量分析：
一系列不同浓度的2,4-D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，插条处理的时间长短等
自变量
因变量
无关变量
生长旺盛的一年生枝条，枝条上带有少量芽或幼叶。
①实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条？
②为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活？
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，易生根。
芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。
不能太多，①防止生长素过多抑制生根；
②去掉成熟叶片，降低蒸腾作用。
4.实验材料：
处理部位：形态学上端削成平面
形态学下端要削成斜面
：降低蒸腾作用
：增大吸水面积，促进成活。
5. 处理插条
枝条的方法：
浸泡法(浸泡深约3cm；处理几小时至一天，遮阴与空气湿度较高环境中)
沾蘸法(浓度较高，蘸一下（约5s）,深约1.5cm。)
低浓度、深、时间长
高浓度、浅、时间短
6. 实验思路：
配置系列浓度梯度的α-萘乙酸溶液
将插条分别置于不同浓度溶液中
观察插条生根状况
根据结果找出最适浓度
自变量
生长素类调节剂的浓度
最适浓度是未知的，那应该怎么设置浓度呢？
a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9
方案(1): 缩小浓度梯度，设置n浓度，进行n组实验
a1、a2、a3、a4、a5、a6、
a7、a8、a9
方案(2) :先用比较大的浓度梯度设置几组实验，确定有效浓度的大致范围
在这个大致范围内缩小浓度梯度，进行实验，找出最适浓度。
a1、a3、a5、a7、a9
a3、a4、a5
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
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。
你知道设置多大的浓度梯度吗？
正式实验前—预实验
7.步骤：
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同的插条的形态学下端
→
观察记录
插条生根状况
（生根数/长度）
→
重复前三步
(缩小浓度梯度)
→
预实验
正式实验
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
需要空白对照
可以不设空白对照
注意：预实验不能减小实验误差
先梯度比较大：
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
α-萘乙酸溶液的 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
NAA溶液
4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8
促进该植物插条生根的α-萘乙酸溶液的最适浓度是4.8-5.2μg/mL。
9.实验结论：
8.实验结果：
【思考1】设置对照组、重复组的目的是什么？
②设置重复组
①设置对照组
将枝条分组时，并不是每组只有一根枝条，而是每组有多根，且实验需重复多次，避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。
清水空白对照，目的是分清促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度
设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。
【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。
[思考3]正式实验还需要设置空白对照吗？
不需要
实验二：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
思考：成熟过程属于_______。
正反馈
2.材料：番茄、香蕉等
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。
3.自变量、因变量（处理后的生长时间、成熟程度）
1.原理:
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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