5.3植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用知識(shí)20212022學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

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第3節(jié)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用

在玫瑰葡萄種植過程中，合理施用人工合成的赤霉素、細(xì)胞分裂素類物質(zhì)，可以提高葡萄結(jié)果率和單果質(zhì)量，提高果實(shí)無核化程度。但如果施用不合理，可能會(huì)造成果實(shí)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(zhì)呢？

問題探討

僅靠葡萄植株自身合成的植物激素來調(diào)節(jié)植株的生長(zhǎng)發(fā)育，不一定能滿足人們對(duì)葡萄產(chǎn)量或品質(zhì)的需要。適當(dāng)施用人工合成的植物激素類物質(zhì)，可以提高作物產(chǎn)量或提升產(chǎn)品品質(zhì)。

玫瑰葡萄

植物體內(nèi)的激素含量非常少，提取困難

一些人工合成的化學(xué)物質(zhì)，具有與植物激素相似的化學(xué)物質(zhì)。

發(fā)現(xiàn)

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

稱為

1.概念：人工合成的，對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)，稱為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。

原料廣泛

容易合成

效果穩(wěn)定

2.優(yōu)點(diǎn)

一、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的類型和應(yīng)用

（1）分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)與植物激素類似，如吲哚丁酸（IBA）。

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

3.類型：

4.應(yīng)用實(shí)例【探究】植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的類型和作用

事例1用傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)啤酒時(shí)，大麥芽是不可缺少的原材料。利用大麥芽，實(shí)質(zhì)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(chǎn)生α—淀粉酶，這樣就可以簡(jiǎn)化工藝、降低成本。

事例2對(duì)西瓜、草莓、葡萄等使用一定濃度的膨大劑（也叫膨大素），會(huì)使水果長(zhǎng)勢(shì)加快、個(gè)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(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存。

【探究】植物生長(zhǎng)調(diào)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑會(huì)損害人體健康。例如，可以延長(zhǎng)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(guó)科學(xué)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(gè)月。

事例4天然狀態(tài)下的鳳梨（菠蘿）開花結(jié)果時(shí)期參差不齊，一片鳳梨田里需要分五六次收獲，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，晚上市還賣不出好價(jià)錢。到了冬季，由于氣溫低、日照弱，果實(shí)成熟慢、品質(zhì)差。用乙烯利催熟，就可以做到有計(jì)劃地上市。

【探究】植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的類型和作用

事例5蘆葦是我國(guó)主要的造紙?jiān)希鄶?shù)蘆葦?shù)睦w維短、品質(zhì)較次。如果在蘆葦生長(zhǎng)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(zhǎng)度增加50%左右。

事例6瓜農(nóng)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(jié)滿瓜藤的大小西瓜，還沒有成熟就一個(gè)個(gè)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在農(nóng)產(chǎn)品和園藝生產(chǎn)上應(yīng)用的例子？

評(píng)述植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)中的應(yīng)用

思考·討論

（1）用赤霉素類調(diào)節(jié)劑打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠；促進(jìn)莧菜、芹菜等的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，增加產(chǎn)量。

（2）用NAA促進(jìn)甘薯、黃楊、葡萄的生根；對(duì)蘋果、鴨梨進(jìn)行疏花疏果，促進(jìn)脫落；對(duì)棉花進(jìn)行?；ū９?，防止脫落。

（3）用乙烯利促進(jìn)黃瓜、南瓜的雌花分化，促進(jìn)香蕉、柿子、番茄的果實(shí)成熟。

（4）施用矮壯素（生長(zhǎng)延緩劑）防止棉花徒長(zhǎng)、促進(jìn)結(jié)實(shí)。

（5）用生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑培育無子番茄。

用一定濃度的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑培育無子果實(shí)

子房

有子番茄

無子番茄

發(fā)育的種子

生長(zhǎng)素

提供

促進(jìn)

受粉前,雌蕊柱頭

涂抹

生長(zhǎng)素

促進(jìn)

發(fā)育

發(fā)育

2.在生產(chǎn)過程中施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑要注意哪些事項(xiàng)？

3.我國(guó)禁止銷售、使用未經(jīng)國(guó)家有關(guān)部門批準(zhǔn)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。這是為什么？

要根據(jù)實(shí)際情況和施用目的，綜合考慮植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的作用效果、價(jià)格等；同時(shí)還需要考慮適當(dāng)?shù)氖┯脮r(shí)間，以及國(guó)家法律法規(guī)的要求等。

有些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是人工生產(chǎn)的化學(xué)藥劑，可能具有一定的毒性，因此上市之前需要經(jīng)過國(guó)家有關(guān)部門的檢測(cè)、評(píng)估。

5.生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用的好處

（1）提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)：

6.生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用的負(fù)面影響

（1）使用不當(dāng)，可能影響作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)；

如它能延長(zhǎng)或終止種子、芽及塊莖的休眠，調(diào)節(jié)花的雌雄比例，促進(jìn)或阻止開花，誘導(dǎo)或控制果實(shí)脫落，控制植株高度、形狀等

（2）減輕人工勞動(dòng)：如減少園林植物的修剪次數(shù)

（2）過量使用，可能對(duì)人體健康和環(huán)境帶來不利影響；

植物激素與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的比較

項(xiàng)目類別

植物激素植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

來源

生理作用

作用后去向

作用效果

實(shí)例

植物體內(nèi)產(chǎn)生

人工合成

對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起調(diào)節(jié)作用

屬于信息分子，發(fā)揮完作用后被相應(yīng)的酶分解失活

殘留在植物體內(nèi)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(zhǎng)素、細(xì)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的施用

1.根據(jù)實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)闹参锷L(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。

（1）促進(jìn)扦插枝條的生根——生長(zhǎng)素類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。

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

影響

1

施用濃度

2

施用時(shí)間

4

施用時(shí)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(shí)催熟——乙烯利。

1.原理：

2.自變量：

因變量：

無關(guān)變量：

生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑的生理作用與其濃度具有很大的關(guān)系，適當(dāng)濃度的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑可以促進(jìn)插條生根，濃度過高或過低都不利于插條生根。

生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑的濃度（單一變量）

枝條生根數(shù)量、長(zhǎng)度等（觀察指標(biāo)）

植物材料、插條的情況、處理時(shí)間的長(zhǎng)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(shí)短)

三、探究·實(shí)踐探索植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用

（一）探索生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度

3.步驟：

制備插條→分組處理插條→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察→記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

①同種的生長(zhǎng)旺盛的一年生枝條：

②去掉成熟葉片：

③插條的形態(tài)學(xué)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(gè)芽）：

（一）探索生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)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(jìn)成活

芽和幼葉能產(chǎn)生生長(zhǎng)素，有利于生根

3.步驟：

需要空白對(duì)照

不需要空白對(duì)照

意義：為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)摸索條件；檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性，以免造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)

制備插條→分組處理插條→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察→記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

▲預(yù)實(shí)驗(yàn)不能減小實(shí)驗(yàn)誤差

（一）探索生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)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(shí)

漢水丑生侯偉作品

漢水丑生侯偉作品

預(yù)實(shí)驗(yàn)有空白對(duì)照

每組處理不止一根枝條，平行重復(fù)原則：避免偶然性，求平均值作為最終結(jié)果，提高結(jié)果準(zhǔn)確性。

浸泡24小時(shí)后，取出枝條晾干4小時(shí)

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(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察→記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（一）探索生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度

NAAmol/L生根數(shù)目第8天根長(zhǎng)/mm平均根長(zhǎng)/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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性

（二）嘗試?yán)靡蚁├呤焖?/p>

1.實(shí)驗(yàn)原理：乙烯利是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，工業(yè)品為液體；當(dāng)溶液pH<3.5時(shí)，它比較穩(wěn)定；但隨著溶液pH升高，它會(huì)分解釋放出乙烯；乙烯對(duì)水果有催熟作用，還可