5.3植物生长调节剂的应用知识20212022学年高二上学期生物人教版选择性必修1

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第3节植物生长调节剂的应用

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？

问题探讨

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

植物体内的激素含量非常少，提取困难

一些人工合成的化学物质，具有与植物激素相似的化学物质。

发现

植物生长调节剂

称为

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，称为植物生长调节剂。

原料广泛

容易合成

效果稳定

2.优点

一、植物生长调节剂的类型和应用

（1）分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸（IBA）。

（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。

3.类型：

4.应用实例【探究】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。

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。

【探究】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。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。

【探究】植物生长调节剂的类型和作用

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。

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？

评述植物生长调节剂在生产中的应用

思考·讨论

（1）用赤霉素类调节剂打破莴苣、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。

（5）用生长素类调节剂培育无子番茄。

用一定浓度的生长素类调节剂培育无子果实

子房

有子番茄

无子番茄

发育的种子

生长素

提供

促进

受粉前,雌蕊柱头

涂抹

生长素

促进

发育

发育

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？

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。

5.生长调节剂应用的好处

（1）提高作物产量、改善产品品质：

6.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；

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

（2）过量使用，可能对人体健康和环境带来不利影响；

植物激素与植物生长调节剂的比较

项目类别

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

植物体内产生

人工合成

对植物生长发育起调节作用

属于信息分子，发挥完作用后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、α-萘乙酸、青鲜素、膨大素

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。

（1）促进扦插枝条的生根——生长素类植物生长调节剂。

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。

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

（2）果实催熟——乙烯利。

1.原理：

2.自变量：

因变量：

无关变量：

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。

生长素类调节剂的浓度（单一变量）

枝条生根数量、长度等（观察指标）

植物材料、插条的情况、处理时间的长短、培养温度、光照等（相同且适宜）

处理扦插枝条的方法:浸泡法(浓度较低,最好在遮阴和空气湿度较高的地方)、沾蘸法(浓度较高、用时短)

三、探究·实践探索植物生长调节剂的应用

（一）探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度

3.步骤：

制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果

①同种的生长旺盛的一年生枝条：

②去掉成熟叶片：

③插条的形态学下端要削成斜面：

④保留有芽和幼叶的插条更容易生根成活（但并非越多越好，每枝留3~4个芽）：

（一）探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度

迎

春

花

枝

条

容易生根

降低蒸腾作用

增加吸水面积，促进成活

芽和幼叶能产生生长素，有利于生根

3.步骤：

需要空白对照

不需要空白对照

意义：为进一步的实验摸索条件；检验实验设计的科学性和可行性，以免造成人力、物力、财力的浪费

制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果

▲预实验不能减小实验误差

（一）探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度

配置不同浓度的α—萘乙酸（NAA）溶液

将枝条在α—萘乙酸（NAA）溶液中浸泡24小时

汉水丑生侯伟作品

汉水丑生侯伟作品

预实验有空白对照

每组处理不止一根枝条，平行重复原则：避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。

浸泡24小时后，取出枝条晾干4小时

适宜温度下，将枝条放入培养液中水培，每天记录生根数量

3.步骤：

制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果

（一）探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度

NAAmol/L生根数目第8天根长/mm平均根长/mm

第4天第5天第6天第7天第8天

0

10-8

10-7

10-6

10-5

10-4

尊重原始实验数据的真实性

（二）尝试利用乙烯利催熟水果

1.实验原理：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；乙烯对水果有催熟作用，还可