5.3植物生長調節(jié)劑的應用知識20212022學年高二上學期生物人教版選擇性必修1

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第3節(jié)植物生長調節(jié)劑的應用

在玫瑰葡萄種植過程中，合理施用人工合成的赤霉素、細胞分裂素類物質，可以提高葡萄結果率和單果質量，提高果實無核化程度。但如果施用不合理，可能會造成果實空心等問題。

葡萄植株里有自身合成的植物激素，為什么還要施用人工合成的植物激素類物質呢？

問題探討

僅靠葡萄植株自身合成的植物激素來調節(jié)植株的生長發(fā)育，不一定能滿足人們對葡萄產量或品質的需要。適當施用人工合成的植物激素類物質，可以提高作物產量或提升產品品質。

玫瑰葡萄

植物體內的激素含量非常少，提取困難

一些人工合成的化學物質，具有與植物激素相似的化學物質。

發(fā)現(xiàn)

植物生長調節(jié)劑

稱為

1.概念：人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有調節(jié)作用的化學物質，稱為植物生長調節(jié)劑。

原料廣泛

容易合成

效果穩(wěn)定

2.優(yōu)點

一、植物生長調節(jié)劑的類型和應用

（1）分子結構和生理效應與植物激素類似，如吲哚丁酸（IBA）。

（2）分子結構與植物激素完全不同，但具有與植物激素類似的生理效應，如α-萘乙酸（NAA）、矮壯素等。

3.類型：

4.應用實例【探究】植物生長調節(jié)劑的類型和作用

事例1用傳統(tǒng)的方法生產啤酒時，大麥芽是不可缺少的原材料。利用大麥芽，實質是利用其中的α—淀粉酶。有人用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就可以產生α—淀粉酶，這樣就可以簡化工藝、降低成本。

事例2對西瓜、草莓、葡萄等使用一定濃度的膨大劑（也叫膨大素），會使水果長勢加快、個頭變大，加快水果成熟，使其提前上市。但使用膨大劑的水果與正常水果相比，口感較差，汁水較少，甜味不足，而且不宜長時間儲存。

【探究】植物生長調節(jié)劑的類型和作用

事例3在蔬菜水果上殘留的一些植物生長調節(jié)劑會損害人體健康。例如，可以延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥貯藏期的青鮮素（抑制發(fā)芽）可能有副作用。中國科學院植物生理研究所用荔枝為原料研究表明，殘留期為1～2個月。

事例4天然狀態(tài)下的鳳梨（菠蘿）開花結果時期參差不齊，一片鳳梨田里需要分五六次收獲，費時費工，晚上市還賣不出好價錢。到了冬季，由于氣溫低、日照弱，果實成熟慢、品質差。用乙烯利催熟，就可以做到有計劃地上市。

【探究】植物生長調節(jié)劑的類型和作用

事例5蘆葦是我國主要的造紙原料，但多數(shù)蘆葦?shù)睦w維短、品質較次。如果在蘆葦生長期用一定濃度的赤霉素溶液處理，就可以使蘆葦?shù)睦w維長度增加50%左右。

事例6瓜農劉某承包了江蘇鎮(zhèn)江大呂村40多畝的西瓜大棚，從今年5月8日開始，就像布下了“地雷陣”，已結滿瓜藤的大小西瓜，還沒有成熟就一個個炸裂開來，有的炸得四分五裂，有的炸得像朵花。

1.你還知道哪些植物生長調節(jié)劑在農產品和園藝生產上應用的例子？

評述植物生長調節(jié)劑在生產中的應用

思考·討論

（1）用赤霉素類調節(jié)劑打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠；促進莧菜、芹菜等的營養(yǎng)生長，增加產量。

（2）用NAA促進甘薯、黃楊、葡萄的生根；對蘋果、鴨梨進行疏花疏果，促進脫落；對棉花進行?；ū９?，防止脫落。

（3）用乙烯利促進黃瓜、南瓜的雌花分化，促進香蕉、柿子、番茄的果實成熟。

（4）施用矮壯素（生長延緩劑）防止棉花徒長、促進結實。

（5）用生長素類調節(jié)劑培育無子番茄。

用一定濃度的生長素類調節(jié)劑培育無子果實

子房

有子番茄

無子番茄

發(fā)育的種子

生長素

提供

促進

受粉前,雌蕊柱頭

涂抹

生長素

促進

發(fā)育

發(fā)育

2.在生產過程中施用植物生長調節(jié)劑要注意哪些事項？

3.我國禁止銷售、使用未經國家有關部門批準的植物生長調節(jié)劑。這是為什么？

要根據(jù)實際情況和施用目的，綜合考慮植物生長調節(jié)劑的作用效果、價格等；同時還需要考慮適當?shù)氖┯脮r間，以及國家法律法規(guī)的要求等。

有些植物生長調節(jié)劑是人工生產的化學藥劑，可能具有一定的毒性，因此上市之前需要經過國家有關部門的檢測、評估。

5.生長調節(jié)劑應用的好處

（1）提高作物產量、改善產品品質：

6.生長調節(jié)劑應用的負面影響

（1）使用不當，可能影響作物產量和產品品質；

如它能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠，調節(jié)花的雌雄比例，促進或阻止開花，誘導或控制果實脫落，控制植株高度、形狀等

（2）減輕人工勞動：如減少園林植物的修剪次數(shù)

（2）過量使用，可能對人體健康和環(huán)境帶來不利影響；

植物激素與植物生長調節(jié)劑的比較

項目類別

植物激素植物生長調節(jié)劑

來源

生理作用

作用后去向

作用效果

實例

植物體內產生

人工合成

對植物生長發(fā)育起調節(jié)作用

屬于信息分子，發(fā)揮完作用后被相應的酶分解失活

殘留在植物體內繼續(xù)發(fā)揮作用

短暫,只發(fā)揮一次作用

持久穩(wěn)定

乙烯、生長素、細胞分裂素、赤霉素和脫落酸

乙烯利、α-萘乙酸、青鮮素、膨大素

二、植物生長調節(jié)劑的施用

1.根據(jù)實際情況，選擇適當?shù)闹参锷L調節(jié)劑。

（1）促進扦插枝條的生根——生長素類植物生長調節(jié)劑。

2.綜合考慮施用目的、效果和毒性，調節(jié)劑殘留、價格和施用是否方便等因素。

影響

1

施用濃度

2

施用時間

4

施用時植物的生理狀態(tài)

3

施用部位

5

氣候條件

施用效果

（2）果實催熟——乙烯利。

1.原理：

2.自變量：

因變量：

無關變量：

生長素類調節(jié)劑的生理作用與其濃度具有很大的關系，適當濃度的生長素類調節(jié)劑可以促進插條生根，濃度過高或過低都不利于插條生根。

生長素類調節(jié)劑的濃度（單一變量）

枝條生根數(shù)量、長度等（觀察指標）

植物材料、插條的情況、處理時間的長短、培養(yǎng)溫度、光照等（相同且適宜）

處理扦插枝條的方法:浸泡法(濃度較低,最好在遮陰和空氣濕度較高的地方)、沾蘸法(濃度較高、用時短)

三、探究·實踐探索植物生長調節(jié)劑的應用

（一）探索生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度

3.步驟：

制備插條→分組處理插條→進行實驗觀察→記錄實驗結果

①同種的生長旺盛的一年生枝條：

②去掉成熟葉片：

③插條的形態(tài)學下端要削成斜面：

④保留有芽和幼葉的插條更容易生根成活（但并非越多越好，每枝留3~4個芽）：

（一）探索生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度

迎

春

花

枝

條

容易生根

降低蒸騰作用

增加吸水面積，促進成活

芽和幼葉能產生生長素，有利于生根

3.步驟：

需要空白對照

不需要空白對照

意義：為進一步的實驗摸索條件；檢驗實驗設計的科學性和可行性，以免造成人力、物力、財力的浪費

制備插條→分組處理插條→進行實驗觀察→記錄實驗結果

▲預實驗不能減小實驗誤差

（一）探索生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度

配置不同濃度的α—萘乙酸（NAA）溶液

將枝條在α—萘乙酸（NAA）溶液中浸泡24小時

漢水丑生侯偉作品

漢水丑生侯偉作品

預實驗有空白對照

每組處理不止一根枝條，平行重復原則：避免偶然性，求平均值作為最終結果，提高結果準確性。

浸泡24小時后，取出枝條晾干4小時

適宜溫度下，將枝條放入培養(yǎng)液中水培，每天記錄生根數(shù)量

3.步驟：

制備插條→分組處理插條→進行實驗觀察→記錄實驗結果

（一）探索生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度

NAAmol/L生根數(shù)目第8天根長/mm平均根長/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

尊重原始實驗數(shù)據(jù)的真實性

（二）嘗試利用乙烯利催熟水果

1.實驗原理：乙烯利是一種植物生長調節(jié)劑，工業(yè)品為液體；當溶液pH<3.5時，它比較穩(wěn)定；但隨著溶液pH升高，它會分解釋放出乙烯；乙烯對水果有催熟作用，還可