第3节植物生长调节剂的应用

第3节植物生长调节剂的应用学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.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。2．评述植物生长调节剂的应用，认同正确使用植物生长调节剂应合理合法的观点。3．探索植物生长调节剂的应用，尝试运用预实验方法开展探究。1.植物生长调节剂是由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，其具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。2．预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。

[主干知识梳理]一、植物生长调节剂的类型和作用及施用1．植物生长调节剂：由

的，对植物的生长、发育有

作用的化学物质。2．类型(1)分子结构和生理效应与植物激素类似，如

。

(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

、

等。3．植物生长调节剂的应用可以提高

、改善

，还可以

，如减少园林植物的修剪次数。人工合成调节吲哚丁酸α­-萘乙酸矮壮素农作物产量产品品质减轻人工劳动4．应用植物生长调节剂，需要关注可能存在的

。5．施用植物生长调节剂时，首先要选择恰当的植物生长剂，还要综合考虑施用目的、

、调节剂残留、价格等多种因素。二、探索植物生长调节剂的应用1．预实验的意义：可以为进一步的实验

，也可以检验实验设计的

和

。

2．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度(1)适当浓度的2,4­-D可以

插条生根，浓度过高时会

生根，甚至会

。负面影响效果和毒性摸索条件科学性可行性促进抑制杀死双子叶植物(2)常用的生长素类调节剂：

。(3)处理插条的方法有：

法和

法。3．利用乙烯利催熟水果(1)采摘水果一般不等完全成熟，原因是________________________________________________________。(2)乙烯利的工业品为

，当溶液pH＜3.5时它比较稳定，随溶液pH

，会分解释放乙烯。NAA、2,4-­D、吲哚丙酸、IBA浸泡沾蘸完全成熟后采摘，经过储存、运输和销售过程容易腐烂液体升高[边角知识发掘]1．(教材第102页“相关信息”)植物生长调节剂是植物生长的营养物质吗？怎样施用才能发挥效果？提示：不是。只有配合浇水、施肥等措施，适时施用，才能发挥效果。2．(教材第102页“与社会的联系”)我国为什么对植物生长调节剂的生产销售作出严格的规定？提示：植物生长调节剂使用不当，则可能影响作物产量和产品品质；过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。[教材问题提示]思考·讨论(教材第101页)1．用乙烯利催熟凤梨，可以做到有计划地上市；用一定浓度的2,4­D(生长素类似物)处理玫瑰插条能促进生根等。2．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。3．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。原料广泛效果稳定分子结构相似完全不同(3)植物生长调节剂的应用可以提高农作物产量、改善产品品质，如延长或终止

的休眠，调节花的

，促进或阻止开花，

果实脱落，控制植株的

等。(4)应用实例：用

处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生___________；对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的

，会使水果长势加快、个头变大、加快成熟；用

可以抑制发芽，使马铃薯、大蒜等储藏期延长。但是使用不当会造成负面影响。种子、芽或块茎雌雄比例诱导或防止高度、形状赤霉素α-淀粉酶膨大剂青鲜素2．青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂，从而抑制发芽，被用于蔬菜和水果的保鲜，但其残留会损害人体健康。科研人员以小鼠为实验材料，对青鲜素毒害性进行了检测，结果如图所示，请回答有关问题：(1)青鲜素和

(一种植物激素)的作用类似，这类人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质被称为

。(2)该实验检测有毒物质毒性的指标是

，请根据实验结果提出一条关于青鲜素使用的指导意见：

。脱落酸植物生长调节剂变异细胞的比例应使用低浓度(或浓度低于90mg·L－1)的青鲜素[师说重难]

常见植物生长调节剂的类型及原理1.植物生长促进剂①生长素类，如吲哚丁酸、NAA、2,4-­D等。②赤霉素(GA)类，已发现108种，其中GA3应用最广泛。③细胞分裂素类，已知12种左右，如玉米素、激动素等。④乙烯类，如乙烯利促进开花，促进果实成熟。⑤其他，如芸苔素内酯、三十烷醇等。2.植物生长延缓剂作用是抗赤霉素，不同的植物生长延缓剂原理是抑制赤霉素生物合成的不同环节，如矮壮素、缩节胺、多效唑等。3.植物生长抑制剂抑制顶端分生组织生长，如青鲜素、三碘苯甲酸。[在应用中悟][典例]目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植中已有较多应用，下列说法错误的是

(

)A．用高浓度的α­-萘乙酸在适当的时期处理桃可提高产量B．一定浓度的2,4-­D可促进插条生根C．用乙烯利催熟香蕉不会明显影响香蕉的品质D．用一定浓度的赤霉素溶液处理大麦种子可在发芽前明显增加α-­淀粉酶的含量[解析]用高浓度的α-­萘乙酸处理桃会促使其落花落果，不能提高产量，A错误；生长素能促进扦插的枝条生根，因此用一定浓度的2,4­-D可促进插条生根，B正确；乙烯能促进果实成熟，用乙烯利催熟香蕉不会明显影响香蕉的品质，C正确；赤霉素能促进大麦种子无须发芽就能产生α­-粉酶，D正确。[答案]

A[在训练中评]1．下列有关植物生长调节剂的叙述，错误的是

(

)A．植物生长调节剂与植物激素具有相似的生理效应B．植物生长调节剂与植物激素具有相似的分子结构C．植物生长调节剂作用效果更稳定，时效更长D．植物生长调节剂使用不当可能会对人体产生危害解析：植物生长调节剂与植物激素具有相似的生理效应，A正确；植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质，从分子结构分成两种类型，一类与植物激素类似，另一类与植物激素完全不同，B错误；植物生长调节剂作用效果更稳定，时效更长，C正确；植物生长调节剂使用过程中需要考虑的因素很多，若使用不当可能会对人体产生危害，D正确。答案；B

2．下列关于生长素及生长素类调节剂的叙述，正确的是

(

)A．生产上常用生长素类调节剂除去双子叶农作物中的单子叶杂草B．生长素在植物体内所起的作用是为细胞传达一种调节代谢的信息，从而直接参与细胞代谢C．施用生长素类调节剂时需要考虑施用时间、处理部位、药物残留等D．生长素均匀地分布于植物体的各个部位中，且作用表现出两重性解析：由于双子叶杂草比单子叶农作物对生长素更敏感，所以生产上常用生长素类调节剂除去单子叶农作物中的双子叶杂草，A错误；生长素在植物体内所起的作用是为细胞传达一种调节代谢的信息，从而对细胞代谢做出调节，B错误；施用生长素类调节剂时需要考虑施用时间、处理部位、药物残留等无关变量的影响，C正确；生长素集中分布于植物生长旺盛的部位，D错误。答案；C

3．(2021年1月新高考8省联考·湖北卷)水稻杂交制种中，由于母本茎秆最上部的伸长节间不够长，稻穗不能全部从叶鞘中抽出，包在叶鞘中的稻穗不能接受父本的花粉，因此不能结实，从而影响制种产量。技术人员通过适时喷施调节物质解决了这个问题。下列物质中常用的是

(

)A．赤霉素 B．乙烯利C．脱落酸

D．细胞分裂素解析：赤霉素可以促进节间细胞的伸长，进而促使稻穗从叶鞘中抽出，能够接受父本的花粉，达到结实和提高制种产量；乙烯利是植物生长调节剂，能促进果实成熟，不能促进节间细胞的伸长；脱落酸促进植物休眠以及抑制种子萌发等，不能促进节间细胞的伸长；细胞分裂素促进细胞分裂，不能促进节间细胞的伸长。答案；A

浓度最适浸泡沾蘸2．实验步骤3．实验注意事项(1)需进行预实验预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。(2)设置对照组、重复组①设置对照组。蒸馏水为空白对照；设置浓度不同的几个实验组进行相互对照，目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。②设置重复组，即每组不能少于3个枝条。(3)控制无关变量无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料，插条的生理状况、带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。(4)处理插条①生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。②处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。③扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。[在应用中悟][典例]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。组别顶芽处理侧芽处理A去除2mg/L激动素溶液涂抹B保留2mg/L激动素溶液涂抹C保留蒸馏水涂抹回答下列问题：(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__________________________________________________________________________________________________________。(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。[解析]

(1)顶芽能抑制侧芽生长，即顶芽优先生长的现象称为顶端优势。(2)顶芽是产生生长素的场所，去除顶芽后没有生长素向下运输，故A组侧芽附近的生长素浓度低于B组相应侧芽附近的生长素浓度。(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组的处理是去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽，预测该处理的实验结果是：D组侧芽生长量小于A组的生长量。[答案]

(1)顶端优势(2)低于顶芽是产生生长素的场所，去除顶芽后没有生长素向下运输(3)去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽小于[名师点睛]解答本题的关键是读懂题目中采用的方法措施及实验结果。对实验分析时要结合实验目的进行，找出实验中的自变量、因变量和无关变量，以正确设置实验组和对照组。[在训练中评]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．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解析：在生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度两侧，存在两个不同浓度的生长素类调节剂促进插条的生根效果相同，A错误；芽能产生生长素，生长素能够促进插条生根，而插条上的芽数为无关变量，所以要保持相同，B正确；预实验中需设置用蒸馏水处理的一组枝条，作为对照组，C正确；正式实验中，不同浓度的生长素类调节剂促进插条生根的情况可能不同，彼此之间形成相互对照，D正确。答案；A

2．(2021年1月新高考8省联考·福建卷)多叶棘豆是一种珍贵的药

用植物，其种子萌发率极低。为研究外源IAA能否促进多叶

棘豆种子的萌发，科研人员用蒸馏水配制不同浓度的IAA溶

液，分别浸泡

种子14小时(甲组)、21小时(乙组)和28小时(丙组)。将浸泡后的种子置于培养皿中，在适宜的萌发条件下培养。观察萌发情况，结果如图所示。下列叙述错误的是

(

)A．分析可知，外源IAA能减轻28小时蒸馏水浸泡对种子萌发的抑制B．本实验结果中，外源IAA促进种子萌发的最佳浸泡时间为21小时C．乙组可在5～20mg·L－1范围内进一步探究外源IAA促进种子萌发的最佳浓度D．甲组10mg·L－1的萌发率大于20mg·L－1，说明20mg·L－1外源IAA能抑制种子萌发解析：分析丙组可知，浸泡28小时蒸馏水的种子没有萌发，而施加外源IAA后种子萌发率升高，故外源IAA减轻了28小时蒸馏水浸泡对种子萌发的抑制，A正确；本实验结果中，相同外源IAA浓度下乙组的萌发率最高，故外源IAA促进种子萌发的最佳浸泡时间为21小时，B正确；分析实验结果可知，乙组可在5～20mg·L－1范围内进一步探究外源IAA促进种子萌发的最佳浓度，C正确；甲组10mg·L－1的萌发率大于20mg·L－1，但与不加外源IAA组相比，20mg·L－1外源IAA仍然促进了种子萌发，D错误。答案；D

3．为探究植物生长素对枝条生根的影响，研究人员在母体植株上选择适宜的枝条，在一定部位进行环剥去除树皮(含韧皮部)，将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端，并用湿土包裹环剥部位，观察枝条的生根情况，实验的部分结果如表所示。生长素用量/(mg/枝)处理枝条数第90天存活枝条数第90天存活时的生根枝条数首次出根所需天数0505012750.5505040301.0505043251.5505041302.0504338303.050373333(1)据表可知，生长素用量为0时，有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是什么？(2)从激素相互作用的角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因是什么？(3)表中只提供了部分实验结果，若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量，你认为需要提供的根的观测指标还有哪些？答案：(1)枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长。(2)生长浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够抑制植物的生长。(3)每个枝条的生根数量、根的长度等。科学视野——除草剂的作用机理自20世纪30年代人们合成出第一种除草剂起，经过多年的发展，除草剂已经成为现代农业生产体系的重要部分，在农田除草中发挥着重要作用。除草剂之所以能起作用，在于它被植物吸收后，能作用于特定位点，进而干扰植物的生理、生化反应，导致植物生长受抑制或死亡，其作用机理主要有以下几类。1．抑制光合作用。有些除草剂通过抑制叶绿素等色素合成、抑制光合电子传递链、分流光合电子传递链的电子、抑制光合磷酸化等途径来抑制光合作用，如二苯醚类和联吡啶类等。需要注意的是，在我国，二苯醚类中的除草醚属于禁止使用的农药，它对动物有致畸、致突变、致癌作用；联吡啶类中的百草枯对人畜毒性剧烈，农业农村部规定2020年9月26日起禁止使用百草枯可溶胶剂。2．其他作用机理。如抑制脂肪酸合成、抑制氨基酸合成、抑制微管与组织发育等。[素养评价]1．农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。如图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则甲、乙曲线分别表示何类植物，以及应当选用生长素类似物的浓度是

(

)A．单子叶植物、双子叶植物；a点浓度B．双子叶植物、单子叶植物；b点浓度C．单子叶植物、双子叶植物；b点浓度D．双子叶植物、单子叶植物；c点浓度解析：据题中信息可知，对生长素类似物敏感的应是双子叶植物杂草，即图中的甲，而图中的乙是单子叶植物。生长素类似物最适浓度应为c点，既能促进单子叶植物的生长，又能抑制双子叶植物杂草生长。答案；D

2．植物生长调节剂在农林园艺生产中应用广泛，下列生产措施与预期结果对应一致的是

(

)A．播种前用一定浓度的赤霉素溶液浸泡种子——促进种子萌发B．用适宜浓度的生长素类似物处理二倍体番茄幼苗——得到多倍体番茄C．生长期喷洒适宜浓度的乙烯利——促进种子的形成和果实的发育D．成熟期喷洒一定浓度的细胞分裂素溶液——加速叶片的黄化速度解析：赤霉素能促进种子萌发，因此播种前用一定浓度的赤霉素溶液浸泡种子，可以促进种子的萌发；用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到无子番茄，用秋水仙素处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄；乙烯利可以促进果实成熟，而不能促进果实的发育；一定浓度的细胞分裂素溶液可延缓叶片的黄化速度。答案；A

3．猕猴桃果实采摘后，置于常温下贮藏，测得果实内的ABA(脱落酸)及其他相关生理指标的变化趋势如图所示。有关叙述正确的是

(

)A．ABA的释放一直增加，可有效促进果实的软化，促进果实的成熟B．猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节C．猕猴桃采摘后，乙烯释放增加，果实硬度增加，加快果实的成熟D．第