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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
一、植物生长调节剂的类型和作用
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.概念:
【思考】植物生长调节剂属于植物激素吗？
2.优点:
①原料广泛
②容易合成
③效果稳定
【思考】为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定？
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶。因而可以持续作用较长时间。
不属于
一、植物生长调节剂的类型和作用
3.类型:
矮壮素
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似， 如吲哚丁酸、吲哚乙酸。
(2)分子结构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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
植物激素与植物生长调节剂的比较
类别 项目 植物激素 植物生长调节剂
来源
生理作用
作用后去向
作用效果
实例
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
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
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
乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
一、植物生长调节剂的类型和作用
在种植水果过程中施用植物生长调节剂，并不必然会增产、增收。你可能还从媒体了解到更多的关于施用植物生长调节剂的讨论。可见，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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
大麦芽是酿酒的重要原料，这是由于大麦芽中含有淀粉酶，可将其他谷物中的淀粉水解为_______（二糖），再在其他酶的催化下转化为可被_______（微生物）利用的葡萄糖。在生产中，可以用___________（激素）处理大麦种子，则无需发芽便可产生淀粉酶，从而降低成本，简化工艺。
麦芽糖
酵母菌
赤霉素
发芽的大麦
一、植物生长调节剂的类型和作用
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
膨大剂是一种植物生长调节剂，其作用主要是促进细胞分裂，增加细胞的数量，在西瓜坐果初期适量使用膨大剂可提高产量，但有些瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象，可能的原因是施用膨大剂的__________和______________________不合适。
时间
剂量(浓度或多少)
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
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。
讨论
一、植物生长调节剂的类型和作用
2.生长调节剂应用的好处：
（1）提高作物产量、改善产品品质：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）减轻人工劳动：如减少园林植物的修剪次数
3.生长调节剂应用的坏处：
（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；
一、植物生长调节剂的类型和作用
施用时期
2011年，江苏某村民的西瓜，因施用膨大素的时期不当，导致西瓜炸裂。
施用剂量
2010年，四川某果农的葡萄，因施用乙烯利的剂量不当，导致葡萄未成熟就脱落了。
施用方法
2016年，山东某村民的番茄，因施用赤霉素的方法不当，导致空心果的产生……
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
4.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
一、植物生长调节剂的类型和作用
4.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
5.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？
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。
一、植物生长调节剂的类型和作用
二、植物生长调节剂的施用
在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
1. 首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；
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
促进扦插枝条生根——
果实催熟——
生长素类植物生长调节剂
乙烯利
2. 综合考虑施用效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
二、植物生长调节剂的施用
实验：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
（1）实验原理：
植物生长调节剂的生理作用与其浓度有很大关系，适宜浓度的2，4-D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。
（2）提出问题：
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？
（3）变量分析：
相同且适宜
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
观测指标: 枝条生根数或根的长度
二、植物生长调节剂的施用
（4）实验材料：
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，很容易生根。
芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。
芽或幼叶不能太多，防止生长素过多抑制生根；
去掉插条成熟叶片，降低蒸腾作用。
处理部位：插条的形态学上端削成平面，减少蒸腾；形态学下端要削成斜面，扦插后可增大吸水面积，促进成活。
二、植物生长调节剂的施用
（5）处理插条枝条的方法：
浓度较低：
浓度较高：
浸泡法
沾蘸法
约3cm
几小时至一天
5
4
3
2
1
约5秒
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
约1.5cm
低浓度、深、时间长
高浓度、浅、时间短
二、植物生长调节剂的施用
（6）实验过程：
配置系列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同插条的形态学下端
观察插条生根状况
根据结果找出最适浓度
你知道设置多大的浓度梯度吗？
二、植物生长调节剂的施用
进行时间：
正式实验前
目的：
①为进一步的实验摸索条件，以免造成人力、物力、财力的浪费
②检验实验设计的科学性和可行性。
二、植物生长调节剂的施用
（7）实验过程：
①取材、分组、编号；
②分组施加实验条件（自变量）
③在相同且适宜的条件下培养一段时间，检测因变量。
a.制作插条并分组：把 的插条平均分成10组，每组3枝；
b.处理枝条：把一定浓度的2，4-D按不同比例稀释成10份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液，用 或者 处理插条；
c.实验培养：将每组处理过的插条基部 (形态学 )放入盛有清水的营养花钵中浸泡，放在适宜温度（25~30℃）下培养。
d.观察记录实验结果：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，
如生根的 等
生长状况相同
浸泡法
沾蘸法
下端
平均数量或平均长度
设置重复组：
避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。
二、植物生长调节剂的施用
（8） 预实验结果：
2,4—D浓度（mol/L) 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
平均生根数 1 1.5 3 1 0.5 0.2
②通过以上实验能否确定浓度为10-8mol/L的2，4—D溶液就是处理扦插枝条所需
要的最适浓度？为什么？
在10-10—10-6mol/L范围之间缩小浓度梯度，重复上述实验
③进一步正式实验还需要清水组作为空白对照吗？
不需要，预实验需要空白对照
①以上实验能否体现生长素低浓度促进高浓度抑制的特点吗？
能
目的是判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制。
二、植物生长调节剂的施用
（9） 分析实验结果，得出实验结论：
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2，4-D溶液的浓度（mg/mL） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
生根数（平均值） 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2
是不是说明最适浓度是1.0？
实验结论：促进该植插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是0.8-1.2mg/mL。
规律：最适浓度存在于作用效果相同的两种生长素浓度之间。(取峰值左右的浓度）
二、植物生长调节剂的施用
二、植物生长调节剂的施用
实验：尝试利用乙烯利催熟水果
（1）实验原理：
（2）实验过程：
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，比较稳定；但随着溶液pH升高，会分解释放出乙烯；乙烯对水果有催熟作用，还可进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
PH升高
乙烯利
催熟水果
诱导
乙烯
水果产生乙烯
pH=3.5
正反馈
① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中(或者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。
二、植物生长调节剂的施用
植物生长调节剂的施用-练一练
例1：关于“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验，下列叙述错误
的是( A )
A．生长素类调节剂浓度不同，插条生根数目一定不同
B．每根插条上应保留有相同数量的芽
C．预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组
D．正式实验中不同浓度的生长素类调节剂之间形成相互对照
1．植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。( )
2．植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。( )
3．在应用植物生长调节剂时，需要考虑植物的生理状态。( )
4．在进行“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验时，正式实验需要设置空白对照组。( )
5．乙烯利在植物体内分解释放出乙烯，促进果实成熟，诱导植株产生乙烯。( )
√
×
√
×
×
A
植物生长调节剂的施用-练一练
例2：某同学在探索生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)促进银杏插条生根的最适浓度实验中获得了如图所示的结果，下列相关叙述不正确的是( C )
A．本实验的自变量是NAA的浓度
B．银杏插条上侧芽的数目及饱满
程度会影响实验结果
C．促进银杏插条生根的最适浓度为c
D．用NAA处理插条的时间应该相同
C

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