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學習目標：1.舉例說明植物生長調節劑的類型以及它們在生產中的作用。。3.探索植物生長調節劑的應用，嘗試運用預實驗的方法開展探究。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。植物激素缺點：問題探討植物體內含量非常少，提取困難。植物生長調節劑的類型和作用由人工合成的，對植物的生長、發育有調節作用的化學物質。1.概念:【思考】植物生長調節劑屬于植物激素嗎？2.優點:①原料廣泛②容易合成③效果穩定【思考】為什么植物生長調節劑效果比植物激素穩定？可能是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。植物生長調節劑不是植物激素，不起催化作用，不供能。矮壯素(1)分子結構和生理效應與植物激素類似，

如吲哚丁酸、吲哚乙酸。(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.類型植物激素與植物生長調節劑的比較

類別項目植物激素植物生長調節劑來源生理作用作用后去向作用效果實例植物一定部位產生人工化學合成對植物生長發育進行調節被相應的酶分解失活殘留在植物體內繼續發揮作用短暫，只發揮一次作用持久穩定乙烯、生長素、細胞分裂素、赤霉素和脫落酸乙烯利、NAA、青鮮素、膨大素等事例1：用傳統的方法生產啤酒時，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芽就可以產生α—淀粉酶，這樣就可以簡化工藝、降低成本。思考·討論：評述植物生長調節劑在生產中的應用

赤霉素可誘導大麥種子產生a-淀粉酶。事例4：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。1.生長調節劑應用的好處：(1)簡化工藝、降低成本;(2)提高作物產量、改善產品品質；(3)減輕人工勞動。事例3：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。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。膨大劑可能對人體有危害，主要是神經系統，造成兒童腦炎、發育不良、癡呆等。思考·討論：評述植物生長調節劑在生產中的應用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。植物激素植物生長調節劑應用生長素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。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休眠，用來提早播種。細胞分裂素矮壯素①控制植物徒長，使植株節間縮短，長得矮、壯、粗；②根系發達，抗倒伏。乙烯乙烯利用于果實催熟脫落酸青鮮素蔬菜貯藏中常用它來保持蔬菜鮮綠，延長貯存時間。五種生長調節劑及對應植物激素的應用發育的種子生長素提供子房促進發育發育有子番茄無子番茄受粉前，雌蕊柱頭促進生長素涂抹用一定濃度的生長素類似物培育無子果實。【思考】你還知道哪些植物生長調節劑在農產品和園藝生產上應用的例子？注意：①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②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)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。【思考】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。目前禁用的兩種植物生長調節劑產品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；人體細胞中無乙烯利的受體。植物生長調節劑施用不當的實例施用時期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。……植物生長調節劑≠增產、增收1.矮壯素是一種植物生長調節劑，能抑制植株長高，促使葉片綠色加深。下列敘述錯誤的是A.植物產生的矮壯素與赤霉素的作用效果相反B.矮壯素調節植物生長的作用具有效果穩定的優點C.在麥田中使用一定濃度的矮壯素能使小麥抗倒伏D.在麥田中使用一定濃度的矮壯素可能促進葉綠素的合成√典題應用2.下列有關植物生長調節劑的敘述，不正確的是、矮壯素等分子結構和生理效應與植物激素類似B.青鮮素能抑制馬鈴薯、大蒜等發芽C.生長素類調節劑可控制植株高度、形狀等D.膨大劑是人工合成的，能促進西瓜、草莓的成熟√

注意事項：【思考】在生產過程中施用植物生長調節劑要注意哪些事項？1.首先需要根據實際情況，選擇恰當的植物生長調節劑；影響1施用濃度2施用時間4施用時植物的生理狀態3施用部位5氣候條件施用效果促進扦插枝條生根——②果實催熟——生長素類植物生長調節劑乙烯利植物生長調節劑的施用2.綜合考慮施用效果和毒性，調節劑殘留、價格和施用是否方便等因素。

怎樣使用這些植物生長調節劑才能達到最佳效果呢？所選定的生長素類調節劑促進某種植物插條生根的最適濃度是多少呢？2.提出問題：實驗一：探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度1.原理：植物生長調節劑的生理作用與其濃度有很大關系,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。3.變量分析：相同且適宜一系列不同濃度的2,4-D溶液平均生根數量或平均生根長度植物材料，插條的生理狀況、帶有的芽數，插條處理的時間長短等自變量因變量無關變量生長旺盛的一年生枝條，枝條上帶有少量芽或幼葉。①實驗中為什么要選取生長旺盛的一年生苗木的枝條？②為什么保留有一定的芽或幼葉的插條容易成活？③所帶的葉或芽的數量是否越多越好？形成層細胞分裂能力強、發育快、易成活，很容易生根。芽或幼葉可產生生長素，能促進插條生根。芽或幼葉不能太多，防止生長素過多抑制生根；去掉插條成熟葉片，降低蒸騰作用。4.實驗材料：實驗一：探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度處理部位：插條的形態學上端削成平面，減少蒸騰；形態學下端要削成斜面，扦插后可增大吸水面積，促進成活。濃度較低：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5.處理插條枝條的方法：思考：處理插條的形態學上端還是下端？實驗一：探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度約cm配置系列濃度梯度的生長素類似物溶液處理生長狀況相同插條的形態學下端觀察插條生根狀況根據結果找出最適濃度6.實驗思路：你知道設置多大的濃度梯度嗎？(2)目的：

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。(3)意義：為正式實驗做準備，以免造成人力、物力、財力的浪費。科學方法——預實驗①為進一步的實驗摸索條件；②檢驗實驗設計的科學性和可行性。(1)定義：進行科學研究時，有時需要在正式實驗前先做一個預實驗。注意：預實驗不是為了減小實驗誤差。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。a.制作插條并分組：把

的插條平均分成10組，每組3枝；b.處理枝條：把一定濃度的2,4-D或NAA按不同比例稀釋成10份具有濃度梯度(實驗前通過預實驗確定的梯度范圍)的溶液，用

或者

處理插條；c.實驗培養：將每組處理過的插條基部(形態學

)放入盛有清水的營養花缽中浸泡,放在適宜溫度（25~30℃）下培養。d.觀察記錄實驗結果：一段時間后，觀察、記錄各組插條的生根情況，如生根的

等生長狀況相同浸泡法沾蘸法下端平均數量或平均長度7.實驗步驟：實驗一：探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度2,4—D濃度（mol/L)010-1010-810-610-410-2平均生根數11.5310.50.2②通過以上實驗能否確定濃度為10-8mol/L的2,4—D溶液就是處理扦插枝條所需

要的最適濃度？為什么？8.預實驗結果：在10-10—10-6mol/L范圍之間縮小濃度梯度，重復上述實驗③進一步正式實驗還需要清水組作為空白對照嗎？不需要，預實驗需要空白對照①以上實驗能否體現生長素低濃度促進高濃度抑制的特點嗎？能目的是判斷生長素類調節劑所起的作用是促進還是抑制。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是不是說明最適濃度是1.0？9.分析實驗結果，得出實驗結論實驗結論：促進該植插條生根的生長素類調節劑的最適濃度是mg/mL。

規律：最適濃度存在于作用效果相同的兩種生長素濃度之間。(取峰值左右的濃度）【思考】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，合成了一定的生長素，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。【思考】設置對照組、重復組的目的是什么？1.清水空白對照：2.設置不同濃度的實驗組之間進行相互對照：3.設置重復組：目的是判斷生長素類調節劑的作用是促進還是抑制。目的是探究生長素類調節劑促進扦插枝條生根的最適濃度。避免偶然性，求平均值作為最終結果，提高結果準確性。乙烯利是一種植物生長調節劑，工業品為液體；當溶液時,比較穩定；但隨著溶液pH升高，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。1.實驗原理PH升高乙烯利催熟水果誘導乙烯水果產生乙烯正反饋實驗二：嘗試利用乙烯利催熟水果2.實驗過程①將果實浸入稀釋的乙烯利溶液中(或者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。注意事項：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。課堂小結：植物生長調節劑概念特點類型應用施用優點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。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。

()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

(