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1、第第3 3节节 植物生长调节剂的应用植物生长调节剂的应用第五章第五章 植物生命活动的调节植物生命活动的调节在在玫玫瑰瑰葡葡萄萄种种植植过过程程中中，合合理理施施用用人人工工合合成成的的赤赤霉霉素素、细细胞胞分分裂裂素素类类物物质质，可可以以提提高高葡葡萄萄结结果果率率和和单单果果质质量量，提提高高果果实实无无核核化化程程度度。但但如如果施用不合理，可能会造成果实空心等问题。果施用不合理，可能会造成果实空心等问题。思考：思考：葡萄植株里有自身合成的植物激素，为什么还要施用人工合成的植葡萄植株里有自身合成的植物激素，为什么还要施用人工合成的植物激素类物质呢？物激素类物质呢？仅靠葡萄植株自身合成的植
2、物激素来调节，不能满足人们对葡萄产量或品质的需要；适当施用人工合成的植物激素类物质，可以提高作物产量或提升产品品质。问题探讨 植物体内的植物激素含量非常少，提取困难。人们在多年的研究和实践中发现，一些人工合成的化学物质具有与植物激素相似的化学性质。植物生长调节剂：由植物生长调节剂：由 的，对植物的生长、发育有的，对植物的生长、发育有调节调节作用作用的化学物质。的化学物质。一、植物生长调节剂的类型和作用一、植物生长调节剂的类型和作用人工合成人工合成优点：1、原料广泛2、容易合成3、效果稳定 植物体内没有相应分解植物生长调节剂的酶，因而其可以持续作用较长时间为什么效果比植物激素稳定？一植物生长调节
3、剂的类型和作用3.种类：一类：结构和生理效应都与植物激素类似，如吲哚丁酸；另一类：结构与植物激素不同，生理效应与植物激素类似，如NAA、矮壮素。分子结构植物生长调节剂 吲哚丙酸 植物激素吲哚乙酸（IAA）分子结构相似 植物生长调节剂 萘乙酸（NAA）分子结构不相似Q1Q1：阅读102页，植物生长调节剂具体应用有哪些？内源激素乙烯催熟事事例例1.1.用传统的方法生产啤酒时，大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽，实质是利用其中的-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生-淀粉酶，这样就可以简化工艺、降低成本简化工艺、降低成本。酵母菌发酵淀粉淀粉葡萄葡萄糖糖酒精酒精-淀粉酶大麦
4、芽大麦芽麦麦芽芽糖糖事事例例2.2.对对西西瓜瓜、草草莓莓、葡葡萄萄等等使使用用一一定定浓浓度度的的膨膨大大剂剂（也也叫叫膨膨大大素素），会会使使水水果果长长势势加加快快、个个头头变变大大，加加快快水水果果成成熟熟，使使其其提提前前上上市市。但但使使用用膨膨大大剂剂的的水水果果与正常水果相比，口感较差，汁水较少，甜味不足，而且不宜长时间储存。与正常水果相比，口感较差，汁水较少，甜味不足，而且不宜长时间储存。施用膨大剂的时间和剂量需合适。乙烯利催熟可有计划上市用生长素类调节剂促进插条生根用生长素类调节剂促进果实发育，获得无子果实二、植物生长调节剂的应用二、植物生长调节剂的应用u番茄、茄子在开花结
5、果期必须用2，4-D或防落素等植物激素，西瓜在开花时必喷膨大素(吡效隆)，否则无法保住果。u沙糖桔挂果后，有2-3次生理落果期，落果期内都要喷两三次902(赤霉素)等植物生长调节剂。植物生长调节剂无处不在提高产量、改善品质；减少修剪等人工劳动提高产量、改善品质；减少修剪等人工劳动事事例例3.3.在在蔬蔬菜菜水水果果上上残残留留的的一一些些植植物物生生长长调调节节剂剂会会损损害害人人体体健健康康。例例如如，可可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素青鲜素（抑制发芽抑制发芽）可能有副作用。）可能有副作用。中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料，研究表明残留期为12个月
6、，青鲜素残留毒性可能会使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。植物生长调节剂有利有弊禁用的植物生长调节剂 植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验，充分证明其效益，无毒、无害方可批准登记；在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能；禁止在肥料中添加植物生长调节剂，等等。我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么？节剂。这是为什么？有些植物生长调节剂是人工生产的化学药剂，可能有一定的毒性，因此上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。20172017年，欧盟委员会发布年，欧盟委员会发布
7、(EU)2017/1777EU)2017/1777号法规号法规，规定樱桃中，规定樱桃中乙烯乙烯利的最大残留限量利的最大残留限量为为5 mg/kg5 mg/kg，葡萄中乙烯利的最大残留限量为，葡萄中乙烯利的最大残留限量为1 mg/kg1 mg/kg，苹果中乙烯利的最大残留限量为，苹果中乙烯利的最大残留限量为0.8 mg/kg0.8 mg/kg，梨、杏、桃子、草莓、芒，梨、杏、桃子、草莓、芒果和香蕉中乙烯利的最大残留限量为果和香蕉中乙烯利的最大残留限量为0.05 mg/kg0.05 mg/kg。应理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊应理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊科学合理地适当施用不会危害健
8、康科学合理地适当施用不会危害健康 3 3、应用价值、应用价值（1 1）提高作物产量、改善产品品质）提高作物产量、改善产品品质（2 2）减轻人工劳动）减轻人工劳动4 4、负面影响、负面影响（1 1）使用不当，影响作物产量和产品品质）使用不当，影响作物产量和产品品质（2 2）过量使用，对人体健康和环境带来不利影响）过量使用，对人体健康和环境带来不利影响请结合以上资料分析，归纳植物生长调节剂的应用价值和负面影响：二、植物生长调节剂的施用二、植物生长调节剂的施用【概念检测】1.种植葡萄时，在扦插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。判断下列有关表述是否正确。(1)施用的植物生
9、长调节剂就是植物激素。()(2)施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质。()练习与应用练习与应用教材P104 2.研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2，4-D对即将成熟的柑橘体内脱落酸含量的影响，进行了一项科学实验，实验结果如下图所示。下列说法错误的是（）A.喷施赤霉素和2，4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落B.赤霉素比2，4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成C.赤霉素和2，4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成D.赤霉素、2，4-D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反B B（20202020浙江）浙江）胎萌是指种子未脱离母体即发芽。下列关于种子胎萌和萌发的叙述，错误的是（）A外施赤霉素合
10、成抑制剂，种子萌发会受到抑制B抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达，会引起胎萌C外施脱落酸，可抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌D离体的水稻成熟胚，可在无激素的培养基上萌发答案：答案：C C（20232023海南）海南）禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。下列有关叙述正确的是（）答案：答案：D DA本实验中只有A组是对照组B赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降C赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用D三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、
11、C组（20212021山东）山东）实验发现，物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽；乙可解除种子休眠；丙浓度低时促进植株生长，浓度过高时抑制植株生长；丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是（）A甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片B乙可通过发酵获得C成熟的果实中丙的作用增强D夏季炎热条件下，丁可促进小麦种子发芽答案：答案：B B（20222022北京）北京）干旱可诱导植物体内脱落酸（ABA）增加，以减少失水，但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽（C）在此过程中起重要作用。(1)分别用微量（0.1molL-1）的C或ABA处理拟
12、南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如图1。据图1可知，C和ABA均能够 ，从而减少失水。(2)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是，经干旱处理后 。降低气孔开度降低气孔开度C C基因缺失突变体中的基因缺失突变体中的N N基因表达基因表达量和量和ABAABA含量均显著低于野生型含量均显著低于野生型影影响响1施用施用浓度浓度2施用施用时间时间4施用时植施用时植物的生理物的生理状态状态3施用施用部位部位5气候条气候条件件施用效果施用效果 根据矮壮素的使用说明，使用植物生长调节剂时候要注意哪些事项？学以致用：分析某学以致用
13、：分析某植物生长调节剂植物生长调节剂使用说明书，说明植物生长调节剂使用说明书，说明植物生长调节剂施用时，有哪些注意事项？施用时，有哪些注意事项？如何确定怎么施用才能达到最如何确定怎么施用才能达到最佳效果呢？佳效果呢？二、植物生长调节剂的施用二、植物生长调节剂的施用科学方法科学方法预实验预实验在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。预 实 验 的 目 的为进一步的实验探索条件，也可以检验实验设计的可行性和科学性。例如，在探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，通过预实验确定有效浓度的大致范围，可为确定最适浓度打下基础。预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。探究探究实验实验
14、：探索植物生长调节剂的应用探索植物生长调节剂的应用（一）、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度（一）、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度1.1.实验原理实验原理生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大关系。适当适当浓度浓度的2,4-二氯苯氧乙酸（简称2,4-D）可以促进插条生根，浓浓度过高度过高时会抑制生根，高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。2.2.实验目的实验目的寻找所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度促进抑制OA2,4-D浓度当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条蒸馏水，花盆，细沙；常用的生长素类调节剂：NAA、2,4-D，吲哚丙酸，IBA等3.3.材料
15、用具材料用具4.4.实验设计实验设计处理插条的方法溶液浓度小，处理时间长。且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。浸浸泡泡法法沾沾蘸蘸法法把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。4.4.实验设计实验设计先设计一组梯度比较大梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度更合理的浓度梯度进行实验。处理插条的方法（可先配制母液再逐级稀释）4.4.实验设计实验设计先设计一组梯度比较大梯度比较大的预实验进行摸索，再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度更合理的浓度梯度进行实验。变量分析设计几
16、组重复实验处理插条的方法自变量自变量一系列不同浓度的一系列不同浓度的2,4-D2,4-D溶液溶液（单一变量）。因变量因变量平均生根数量，平均生根长度平均生根数量，平均生根长度（观测指标）。无关变量无关变量植物材料，插条的生理状况、插条处理的时间长短、植物材料，插条的生理状况、插条处理的时间长短、培养温度等。培养温度等。（要相同且适宜）选用生长旺盛的一年生枝条（容易生根）。去掉成熟叶片，降低蒸腾作用；枝条上保留少量的幼叶和芽。插条的形态学下端要削成斜面。5.5.进行实验进行实验问题问题1 1、为什么实验中插条上带有一定数量的幼芽？、为什么实验中插条上带有一定数量的幼芽？插条上一定数量的幼芽可以产
17、生生长素，促进生根。插条上一定数量的幼芽可以产生生长素，促进生根。问题问题2 2、为什么插条的形态学下端应削成斜面？、为什么插条的形态学下端应削成斜面？插条的形态学下端削成斜面，可以增加对水的吸收，增加与生长插条的形态学下端削成斜面，可以增加对水的吸收，增加与生长素类调节剂的接触面积，有利于生长素调节剂发挥作用。素类调节剂的接触面积，有利于生长素调节剂发挥作用。制备插条分组处理插条进行实验观察记录实验结果配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液处理生长状况相同插条的形态学下端观察插条生根状况重复前三步（缩小生长素类似物浓度梯度）正式实验不需要空白对照预实验5.5.进行实验进行实验探究探究实验实验：
18、探索植物生长调节剂的应用探索植物生长调节剂的应用制备插条分组处理插条进行实验观察记录实验结果2,4-D2,4-Dmol/Lmol/L生根数目生根数目第第8 8天根天根长长/mm/mm平均根平均根长长/mm/mm第4天第5天第6天第7天第8天010-810-710-610-510-4观察记录，并统计各组插条生根数目、测量根的长度。5.5.进行实验进行实验6 6.结果分析结果分析以生长素类调节剂的浓度为横坐标横坐标，以根的数目（每组平均值）为纵坐标纵坐标，绘制曲线图，并确定插条生根的最适浓度。2,4-D浓度10-6g/L2,4-D浓度10-6g/L问题问题3 3，由表可知，生长素类调，由表可知，生
19、长素类调节剂促进插条生根的最适浓度是节剂促进插条生根的最适浓度是多少？多少？问题问题4 4：为准确地获得生长素类调为准确地获得生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，可节剂促进插条生根的最适浓度，可怎样改进措施？怎样改进措施？要准确地获得生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，可要准确地获得生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，可在在1010121210106 6 molmol/L/L之间设置更小的浓度梯度，确定生根数量之间设置更小的浓度梯度，确定生根数量最多时的生长素类调节剂浓度即为最适浓度。最多时的生长素类调节剂浓度即为最适浓度。组别组别A AB BC CD D浓度浓度/(mol/L)/(mo
20、l/L)1010121210109 910106 60 0生根数量生根数量/条条5 59 94 42 2位于位于1010121210106 6 molmol/L/L之间之间探究探究实验实验：探索植物生长调节剂的应用探索植物生长调节剂的应用（二）、尝试利用乙烯利催熟水果（二）、尝试利用乙烯利催熟水果1.1.实验原理实验原理乙烯利pH=3.5加水，pH升高乙 烯催熟水果果实产生乙烯诱导乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体。当溶液pH3.5pH3.5时,它比较稳定稳定；但随着随着溶液pHpH升高升高，它会分解释放出乙烯释放出乙烯。乙烯对水果有催熟作用，还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成
21、熟。3.3.为探究两种生长素类调节剂甲、乙对红薯幼茎插条生根的影为探究两种生长素类调节剂甲、乙对红薯幼茎插条生根的影响，某兴趣小组开展了如下实验：选取生长良好、生理状态相似响，某兴趣小组开展了如下实验：选取生长良好、生理状态相似的红薯苗若干株，将其幼茎切成的红薯苗若干株，将其幼茎切成5 cm5 cm的插条，将插条在清水中浸的插条，将插条在清水中浸泡一段时间后，均匀分组，在不同浓度的甲、乙两种生长素类调泡一段时间后，均匀分组，在不同浓度的甲、乙两种生长素类调节剂溶液中沾蘸节剂溶液中沾蘸5 s5 s，再接种到基本培养基中，在适宜且相同的条，再接种到基本培养基中，在适宜且相同的条件下培养件下培养10
22、 d10 d后统计插条的生根数，实验结果如图所示。请分析后统计插条的生根数，实验结果如图所示。请分析回答下列相关问题：回答下列相关问题：(1)(1)幼茎插条在分组处理幼茎插条在分组处理前先在清水中浸泡一段时间前先在清水中浸泡一段时间是为了是为了 。除去插条中的内源性激素除去插条中的内源性激素(2)(2)据图分析，用据图分析，用0.5 mol/L0.5 mol/L的生长素类调节剂乙溶液处理幼茎的生长素类调节剂乙溶液处理幼茎插条，对其生根的作用效果插条，对其生根的作用效果 。如果用。如果用100 mol/L100 mol/L的生的生长素类调节剂甲溶液处理红薯幼茎，会长素类调节剂甲溶液处理红薯幼茎，会 其生其生长。长。(均填均填“促进促进”“”“抑制抑制”或或“无法确定无法确定”)”)(3)(3)根据图中信息根据图中信息 (填填“能能”或或“不能不能”)”)说明生长素类调节剂甲说明生长素类调节剂甲具有具有“低浓度促进生根，高浓度抑制低浓度促进生根，高浓度抑制生根生根”的特点。若需确定生长素类调的特点。若需确定生长素类调节剂甲促进红薯插条生根的最适浓度，节剂甲促进红薯插条生根的最适浓度，应在应在 mol/Lmol/L范围内设置更范围内设置更小的浓度梯度进一步进行实验。小的浓度梯度进一步进行实验。无法确定无法确定促进促进不能不能1010 100100