第五章植物生命活動的調節第3節

植物生長調節劑的應用目標010203探索生長素調節劑促進插條生根的最適濃度，分析討論根據實驗數據和曲線圖確定最適濃度范圍。(科學探究)概述植物生長調節劑的類型和應用。(生命觀念)基于對植物生長調節劑應用的利與弊的分析，宣傳科學、合理、安全使用植物生長調節劑。(社會責任)教學目標

在玫瑰葡萄園種植過程中，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。但是如果施用不合理，可能會造成果實空心等問題。討論: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？僅靠葡萄植株自身合成的植物激素來調節植株的生長發育，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。一、問題探討由__________的，對植物的_____、_____有_____作用的____________，稱為植物生長調節劑人工合成生長發育調節化學物質2、優點:與植物激素相比，為什么植物生長調節劑效果穩定？可能因為植物體內沒有相應的分解它們的酶，因而可以持續作用較長時間。二、植物生長調節劑的類型和作用1、概念:①原料廣泛②容易合成③效果穩定植物生長調節劑屬于植物激素嗎？不屬于3、

植物生長調節劑的類型(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。二、植物生長調節劑的類型和作用矮壯素C5HCl2N吲哚乙酸（IAA）C10H9NO2吲哚丁酸C12H13NO2α-萘乙酸（NAA）C12H10O2在種植葡萄的過程中施用植物生長調節劑，并不必然會增產、增收，在具體的農業生產過程中，是否施用、如何使用植物生長調節劑，需要理性評估。那么你知道植物生長調節劑在生產中是如何應用的嗎？二、評述植物生長調節劑在生產中的應用在用傳統方法生產啤酒時,大麥芽是不可缺少的原料。利用大麥芽，實質上是利用其中的α-淀粉酶。有人利用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發芽就能產生α-淀粉酶。赤霉素可誘導大麥種子產生a-淀粉酶。事例1

應用：赤霉素解除種子休眠二、評述植物生長調節劑在生產中的應用【拓展】大麥種子發芽α-淀粉酶赤霉素糊粉層胚乳胚葡萄糖葡萄糖α-淀粉酶②麥芽糖淀粉③用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發芽就能產生α-淀粉酶。糊粉層胚乳胚α-淀粉酶基因表達①二、評述植物生長調節劑在生產中的應用事例1

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。事例2

二、評述植物生長調節劑在生產中的應用在蔬菜水果上殘留的一些植物生長調節劑會損害人體健康。例如，可以延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥貯藏期的青鮮素（抑制發芽）可能有副作用。事例3

二、評述植物生長調節劑在生產中的應用青鮮素殘留毒性可能會使原癌基因和抑癌基因發生突變，導致正常細胞生長和分裂失控而變成癌細胞。天然狀態下的鳳梨（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。常見的還有香蕉、番茄等事例4

拓展案例乙烯利在生產中常用于水果的催熟，若兒童食用了催熟的水果會導致“性早熟”嗎？不會導致兒童“性早熟”的是性激素，與乙烯利無關；且人體細胞中無乙烯利的受體，所以乙烯利不能對動物細胞起調節作用。蘆葦是我國主要的造紙原料，但多數蘆葦的纖維短、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，就可以使蘆葦的纖維長度增加50%左右。事例5

拓展案例子房有子番茄受粉前,雌蕊柱頭涂抹生長素促進發育發育發育的種子生長素提供促進無子番茄拓展案例事例6

用一定濃度的生長素類調節劑培育無子果實。拓展案例事例6

用一定濃度的生長素類調節劑培育無子果實。注意以果實(如草莓、番茄等)為農產品的作物由于某種因素影響了受粉，則可通過噴施一定濃度的生長素類似物進行補救。以種子(向日葵、油菜等)為農產品的作物不能通過上述方法補救。(生長素不能提高種子的量，種子是受精卵，必須要受粉才能形成)用GA(赤霉素類）打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠；促進莧菜、芹菜等的營養生長，增加產量。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；對棉花進行保花保果，防止脫落。施用矮壯素（生長延緩劑）防止棉花徒長、促進結實。拓展案例事例7

事例8

事例9

1、生長調節劑應用的好處(1)提高作物產量、改善產品品質

二、評述植物生長調節劑在生產中的應用疏花疏果保花保果植物保健傷口愈合解害扶苗增強抗性促長壯苗扦插生根促塊莖發育促發新根貯藏保鮮增加分蘗增甜著色防止裂果控制徒長促幼果發育能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠作用調節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(2)減輕人工勞動如減少園林植物的修剪次數。你們能舉例說明植物生長調節劑施用不當的實例嗎？施用時期2011年，江蘇某村民的西瓜，因施用膨大素的時期不當，導致西瓜炸裂。施用劑量2010年，四川某果農的葡萄，因施用乙烯利的劑量不當，導致葡萄未成熟就脫落了。施用方法2016年，山東某村民的番茄，因施用赤霉素的方法不當，導致空心果的產生。……二、評述植物生長調節劑在生產中的應用植物生長調節劑≠增產、增收2.、生長調節劑應用的負面影響(1)使用不當，可能影響作物產量和產品品質。(2)過量使用，可能對人體健康和環境帶來不利影響。二、評述植物生長調節劑在生產中的應用（P100）相關信息

在我國，植物生長調節劑屬于農藥管理范圍，只有取得農藥登記并獲得生產許可的植物生長調節劑產品，才能生產、經營和使用。

我國對植物生長調節劑的生產、銷售和使用都有明確規定。植物生長調節劑必須經國家指定單位檢驗并進行正規田間試驗，充分證明其效益，無毒、無害方可批準登記。在銷售中禁止夸大植物生長調節劑的功能。禁止在肥料中添加植物生長調節劑，等等。植物生長調節劑不是營養物質，也不是萬靈藥，只有配合澆水、施肥等措施，適時施用，才能發揮效果01二、評述植物生長調節劑在生產中的應用我國禁止銷售、使用未經國家有關部門批準的植物生長調節劑，這是為什么？有些植物生長調節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。

我國早在1989年就頒布過《中華人民共和國農業部關干肥料、土壤調理劑及植物生長調節劑檢驗登記的暫行規定》1997年又頒布了該規定的修訂版，對植物生長調節劑的生產銷售進行規范管理。2011年，農業部發布通知，進一步加強對植物生長調節劑的管理。a.我們應該嚴格按照藥劑產品的推薦施用劑量、時間和方法進行噴施。b.要注意看清登記證號、有效成分的含量、有效期，確保藥劑正品。c.在噴施時以最大的間隔期保證殘留量降到最低。d.整個噴施過程要做好個人防護措施，以防中毒。植物生長調節劑的使用效果與濃度、使用時期、使用方法等密切相關。目前禁用的兩種植物生長調節劑產品二、評述植物生長調節劑在生產中的應用植物激素對應生長調節劑應用生長素萘乙酸、2,4-D①促進扦插枝條的生根；②促進果實發育，防止落花落果；③用作農業除草劑赤霉素赤霉素①促進植物莖稈伸長；②解除種子和其他部位的休眠，用來提早播種細胞分裂素青鮮素蔬菜儲藏中，常用它來保持蔬菜鮮綠，延長貯存時間乙烯乙烯利用于催熟果實脫落酸矮壯素控制植物徒長，使植株節間縮短，長得矮、壯、粗,根系發達，抗倒伏二、評述植物生長調節劑在生產中的應用①施用濃度③施用部位④施用時植物的

生理狀態⑤氣候條件植物生長調節劑種類繁多，在生產上首先需要根據實際情況，選擇恰當的植物生長調節劑；還要綜合考慮施用目的、效果和毒性，調節劑殘留、價格和施用是否方便等因素。②施用時間二、評述植物生長調節劑在生產中的應用植物生長調節劑的生理作用與其濃度有很大關系，例如，適宜濃度的2，4-D可促進插條生根，濃度過高會抑制生根，甚至會殺死雙子葉植物。三、探索植物生長調節劑的應用1、原理：探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度三、探索植物生長調節劑的應用探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度2、變量:①自變量:不同濃度的生長素類調節劑

②因變量:促進枝條生根的效果觀測指標:

枝條生根數或根的長度③無關變量:實驗對象自身因素(枝條的發育程度、枝條長度、枝條上保留的芽的數量)、環境因素(溫度、光照、培養液的濃度和量、培養時間)。無關變量保持相同且適宜濃度較高:浸泡法沾蘸法約3cm幾小時至一天54321約5秒最好是在遮陰和空氣濕度較高的地方進行處理3.實驗方法:探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度三、探索植物生長調節劑的應用濃度較低:時間NAA濃度浸泡法長小√沾蘸法短大4.實驗材料:三、探索植物生長調節劑的應用探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度制備插條原因①

選用生長旺盛的一年生枝條②

去掉成熟葉片③保留芽和幼葉④插條的形態學下端要削成斜面⑤過多的幼芽、幼葉去掉其形成層細胞分裂能力強，發育快，易成活，新陳代謝強，易生根。降低蒸騰作用，保留水分。芽和幼葉能產生生長素，有利于生根增加吸收水分的面積，促進成活防止內源生長素的影響（1）預實驗①進行時間：正式實驗前②目的：a.為進一步的實驗摸索條件b.檢驗實驗設計的科學性和可行性。【提醒】預實驗必須像正式實驗一樣認真進行才有意義。例如：探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度時，通過預實驗確定有效濃度的大致范圍，可為確定最適濃度打下基礎。▲預實驗不能減小實驗誤差三、探索植物生長調節劑的應用探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度5、設計實驗:配制一些列濃度梯度的生長素類似物溶液處理生長狀況相同的插條的形態學下端觀察插條生根狀況重復前三步(縮小生長素類似物濃度梯度)預實驗正式實驗預實驗需進行空白對照實驗，正式實驗可不進行空白對照。制備插條→分組處理插條→進行實驗觀察→記錄實驗結果三、探索植物生長調節劑的應用探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度5、設計實驗:預實驗取材、分組編號變量處理進行培養分析結果設計一組濃度梯度比較大的預實驗進行摸索取生長素調節劑按照不同的比例稀釋成相應份數，用蒸餾水作為空白對照。采用浸泡法或沾蘸法處理插條。例如：配制一系列濃度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8mg/mL)。將新剪下的形態、大小一致的植物插條分成10組，每組若干枝，一段時間后觀察插條的生根情況（長度、數目）列表比較各實驗材料在不同濃度的生長素調節劑2,4-D溶液中的生根情況，得出結論6、實驗步驟：三、探索植物生長調節劑的應用觀察記錄把每組處理過的枝條形態學下端依濃度梯度從小到大分別放入盛蒸餾水和不同濃度的生長素調節劑的容器中浸泡,放在相同且適宜的條件下培養。三、探索植物生長調節劑的應用6、實驗步驟：小結：①取材、分組、編號②分組施加實驗條件（自變量）③在相同且適宜的條件下培養一段時間，檢測因變量。7、實驗結果：組別1234567892，4-D溶液的濃度（mg/mL）0.20.40.60.81.01.21.41.61.8生根數（平均值）3.64.35.26.37.36.15.33.93.2三、探索植物生長調節劑的應用8、數據處理：以生長素類調節劑的濃度為橫坐標，以根的數目(每組平均值)為縱坐標，繪制曲線圖，并確定插條生根的最適濃度。9、實驗結論：對于XX植物來說，促進該植物插條生根的生長素類調節劑的最適濃度是0.8-1.2mg/mL

是不是說明最適濃度是1.0？10、進一步探究：進一步探究最適濃度：在__________________濃度之間進一步縮小濃度梯度。0.8-1.2mg/mL在實驗中，若兩種濃度的生長素類調節劑促進插條生根效果基本相同，請分析原因。如何進一步確定最適濃度？最適濃度應在兩種溶液濃度之間，即在兩種濃度之間再等濃度梯度配制溶液進行實驗。①設置對照組a.清水空白對照，目的是分清促進生根和抑制生根的生長素類似物濃度b.設置濃度不同的幾個實驗組之間進行相互對照，目的是探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度。c.在預實驗的基礎上再次實驗時可不設置空白對照。②設置重復組，即每組不能少于3個枝條。避免偶然性，統計數據取每組的枝條生根數或生根長度的平均值作為最終結果。提高結果準確性。三、探索植物生長調節劑的應用11、注意事項：12、實驗設計遵循的原則1.單一變量原則2.對照原則3.平行重復原則4.科學性原則、可行性原則5.實事求是原則若實驗結果發現插條都不能生出不定根,其原因可能是什么?①

沒有分清形態學上端和形態學下端,枝條倒插。②

枝條所帶葉片較多,蒸騰作用過強,失水過多。③

枝條幼芽、幼葉保留多,本身合成了一定濃度的生長素,使形態學下端處于高濃度抑制狀態。④

配制的營養液中營養元素缺乏或缺氧。三、探索植物生長調節劑的應用13、深度剖析：若實驗結果發現插條都生根過少,其原因可能是什么?配制生長素類調節劑溶液時，濃度梯度不夠小，組別不夠多。組別少濃度梯度大可能是導致生根過少的主要原因。1、某生物興趣小組的同學探究了植物生長素類調節劑(2,4－D)對富貴竹插條生根條數的影響，實驗結果如表所示。下列說法錯誤的是（

）組別12345672,4－D濃度(mol/L)清水10－1510－1310－1110－910－710－5平均生根條數(根)2.03.89.420.39.11.30A.該探究實驗的自變量是2,4－D濃度，因變量為插條生根條數B.濃度為10－5mol/L的2,4－D溶液對富貴竹插條生根既不促進也不抑制C.如要確定促進富貴竹插條生根的最適濃度，需縮小2,4－D濃度梯度做

進一步實驗D.實驗過程中，每條插條的葉片數以及實驗室的溫度等因素也會影響實

驗結果習題鞏固B1、實驗原理正反饋三、探索植物生長調節劑的應用嘗試利用乙烯利催熟水果乙烯利是一種植物生長調節劑，工業品為液體,當溶液pH<3.5時，它比較穩定,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，還可進一步誘導水果自身產生乙烯，加速水果成熟。【思考】成熟過程屬于___________。番茄、香蕉等處理后的生長時間及是否浸入乙烯利溶液成熟程度（軟硬、口感等）2、實驗材料：3、實驗變量：①自變量:②因變量:4、注意事項：三、探索植物生長調節劑的應用嘗試利用乙烯利催熟水果乙烯利對皮膚、黏膜有一定的刺激性，操作時需要做好防護措施，并在通風良好的環境進行，乙烯利遇到明火可燃燒，需要注意防火。乙烯在常溫下是氣體，作為生長調節劑用的是乙烯利。5、實驗過程①將果實浸入稀釋的乙烯利溶液中（或者用噴壺將稀釋的乙烯利溶液均勻的噴灑在水果表面），瀝干水分②放入自封袋或者塑料袋密封，置于20-25℃儲存。③封存24后打開，每隔一段時間觀察果實成熟情況。注意：a.設置不用乙烯利處理的對照組，并保持所有組的實驗溫度一致。b.果實成熟度的觀察指標包括：顏色、硬度、口感等。果實種類建議濃度催熟時間（20-25℃）香蕉0.05%～0.2%2～3天西紅柿0.1%～0.2%3～5天杧果0.05%～0.2%2～5天柿子0.03%～0.2%1～5天獼猴桃0.01%～0.05%2～5天三、探索植物生長調節劑的應用不同的果實催熟使用的乙烯利濃度不同，一些蔬果的建議濃度和催熟時間為探究植物生長素對枝條生根的影響，研究人員在母體植株上選擇適宜的枝條，在一定部位進行環剝去除樹皮（含韌皮部），將一定濃度的生長素涂抹于環剝口上端，并用濕土包裹環剝部位，觀察枝條的生根情況，實驗的部分結果如表所示。生長素用量（mg/枝）處理枝條數第90天存活枝條數第90天存活時的生根枝條數首次出根所需天數0505012750.5505040301.0505043251.5505041302.0504338303.050373333回答下列問題:（1）據表可知，生長素用量為0時，有些枝條也生根。其首次出根需要天數較多的原因是______________________________________________________。枝條自身產生的生長素較少，積累到生根所需濃度時間長習題鞏固回答下列問題：（2）表中只提供了部分實驗結果，若要從表中所列各生長素用量中確定促進該植物枝條生根效果最佳的用量，你認為需要提供的根的觀測指標還有________________________________（答出兩點即可）。每個枝條的生根數量；根的長度生長素用量（mg/枝）處理枝條數第90天存活枝條數第90天存活時的生根枝條數首次出根所需天數0505012750.5505040301.0505043251.5505041302.0504338303.050373333（3）從激素相互作用的角度分析，高濃度生長素抑制植物生長的原因是___________________________________________________________________________。生長素濃度高時會促進乙烯的合成，乙烯能夠抑制植物的生長習題鞏固植物激素植物生長調節劑來源

產生人工化學合成生理作用對植物生長發育進行調節作用后去向被相應的

分解失活殘留在植物體內繼續發揮作用作用效果短暫，只發揮

作用持久穩定實例乙烯、生長素、細胞分裂素、赤霉素和脫落酸乙烯利、NAA、青鮮素、膨大素等植物體一定部位酶一次四、植物激素與植物生長調節劑的比較實例原因和方法變異類型無子番茄用一定濃度的生長素溶液處理未授粉的番茄雌蕊，需去雄套袋不遺傳的變異無子葡萄用赤霉素處理植株，可誘導單性結實,形成無籽果實。赤霉素處理可能導致花粉不育，因此不需要去雄不遺傳的變異無子西瓜由染色體變異而培育的三倍體西瓜可遺傳的變異無子香蕉香蕉屬于三倍體植物，細胞進行減數分裂時，不能形成正常的精子和卵細胞，因而不能受精形成種子可遺傳的變異五、幾種“無子”水果的比較植物生長調節劑概念特點類型應用施用具體作用應用實例負面影響國家管理考慮因素實踐應用由人工合成，對植物的生長、發育有調節作用的化學物質。①原料廣泛、②容易合成、③效果穩定①分子結構與生理效應與植物激素類似②分子結構與植物激素不同，生理效應類似①簡化工藝、降低成本②提高產量，改善品質③減少人工勞動赤霉素、膨大素青鮮素、乙烯利生長素調節劑①使用不當，可能影響作物產量和產品品質②過量使用，可能對人體健康和環境帶來不利影響有明確的規定施用目的、效果、毒性、殘留、價格、施用是否方便、法律法規等①探索植物生長調節劑促進插條生根的最適濃度；②嘗試利用乙烯催熟水果。總結歸納一、概念檢測1.種植葡萄時，在打插繁殖、控制枝條生長、提高果實品質等方面都可以使用植物生長調節劑。判斷下列有關表述是否正確。(1)施用的植物生長調節劑就是植物激素。(

)(2)施用植物生長調節劑就一定能提高葡萄的產量和品質。(

)××練習與應用2.研究人員為探究定期噴施一定濃度的赤霉素和(或)2,4-D對即將成熟的柑橘體內脫落酸含量的影響，進行了一項科學實驗，實驗結果如下圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.噴施赤霉素和2,4-D能延緩柑橘果實的成熟和脫落B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘內源脫落酸的合成C.赤需素和2,4-D都能抑制柑橘內源脫落酸的合成D.赤霉素、2,4-D與脫落酸對柑橘脫落的作用相反B二、拓展應用1.如果你是水果銷售員，面對半青不熟的水果，你認為應該使用乙烯利催熟嗎？作為一個消費者，你又怎么看？在科學評估、合理使用，且能保證水果質量的前提下，可以使用乙烯利來催熟半生不熟的水果。練習與應用2.現有一種用于麥田除草的除草劑剛研制出來，作為技術人員，你的任務是研究這種除草劑在使用時的濃度要求。請列出你的研究思路；假如讓你來設計這個產品的說明書，你認為除了濃度參考范圍，還應該在這個說明書中補充哪些內容。可參考本節“探究?實踐”中“探索生長素類植物生長調節劑促進插條生根的最適濃度”的做法。說明書中還應該有合理的施用時間，適用的作物范圍，等等。植物生長調節劑應用植物生長促進劑a-萘乙酸2，4-D①促進扦插枝條生根；②促進果實發育，防止落花落果。③農業除草劑。乙烯利①處理瓜類幼苗，能增加雌花形成率；②促進果實成熟。膨大劑促進細胞分裂、器官分化、葉綠素合成，還能延緩衰老、打破頂端優勢。植物生長抑制劑青鮮素蔬菜貯藏中常用它來保持蔬菜鮮綠，延長貯存時間。植物生長延緩劑矮壯素防止作物徒長、抗倒伏、增產量丁酰肼抑制植株徒長、防止落花落果。番外篇之一：植物生長調節劑在農產品和園藝生產上的應用-1用途種類延長貯存器官休眠青鮮素、萘乙酸甲酯促進生根吲哚丁酸（IBA）、α-萘乙酸（NAA）促進莖葉生長赤霉素、油菜素內酯

抑制莖芽生長多效唑、矮壯素誘導產生雌花乙烯利、萘乙酸、吲哚乙酸、矮壯素促進果實成熟乙烯利提高抗逆性脫落酸、矮壯素…………番外篇之一：植物生長調節劑在農產品和園藝生產上的應用-2類型常見物質作用生長素類萘乙酸及其同系物；苯酚化合物，主要有2,4-D、2,4,5-T疏花疏果、促進花芽形成、促進生根、抑制新梢生長、提高坐果等赤霉素類GA3(九二0)和GA4+7打破種子休眠，促進幼苗生長(休眠幼苗)；抑制花芽形成；提高坐果率，誘導單性結實；促進無核葡萄增大;改變果形細胞分裂素類ZT、BA，CPPU，TDZ促進坐果，防止落果；調節果形；促進側芽萌發；促進果實增大；疏果；延緩葉片衰老；誘導芽的分化乙烯類乙烯利、乙烯發生劑、乙烯抑制劑抑制營養生長，促進側芽萌發；促進花芽形成；輔助機械收獲；促進成熟和上色；疏花疏果;延遲花期，提高抗寒性；促使休眠