高中生物新教材選擇性必修一第五章第三節(jié)植物生長調節(jié)劑的應用

【問題探討】

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(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。植物體內含量非常少，提取困難。植物激素:由植物體內產生，能從產生部位運送作用部位，對植物生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。缺點:一.植物生長調節(jié)劑的類型和作用1.概念:

由人工合成的，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2.優(yōu)點:（1）（2）（3）容易合成效果穩(wěn)定【思考】與植物激素相比，植物生長調節(jié)劑效果更穩(wěn)定,為什么？因為植物體內沒有相應的分解它們的酶，因而可以持續(xù)作用較長時間。原料廣泛3.植物生長調節(jié)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。(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。4.評述植物生長調節(jié)劑在生產中的應用事例1

在用傳統(tǒng)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(fā)芽就能產生α-淀粉酶。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的水果相比，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。類型實例赤霉素①啤酒生產中用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無需發(fā)芽就能產生α-淀粉酶，以簡化工藝，降低成本；②蘆葦生長期用一定濃度赤霉素溶液處理，可以使蘆葦纖維長度增加50%左右；③用赤霉素打破種子休眠；膨大素使西瓜、草莓、葡萄等長勢加快、個頭變大，加快水果成熟青鮮素延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥儲藏期生長素調節(jié)劑①適宜濃度的NAA促進甘薯、葡萄生根；②低濃度對棉花等進行?；ū９?，高濃度對蘋果等進行疏花疏果；③2，4-D可用作除草劑，出去單子葉農田中的雙子葉雜草乙烯利催熟菠蘿、香蕉等水果討論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？植物生長調節(jié)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?！参锷L調節(jié)劑≠增產、增收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？【提示】要根據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的施用時間，以及國家法律法規(guī)的要求等?！咎崾尽坑行┲参锷L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。目前禁用的兩種植物生長調節(jié)劑產品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

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。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；(2)過量使用，可能對人體健康和環(huán)境帶來不利影響。(2)減輕人工勞動如減少園林植物的修剪次數。

我國對于植物生長調節(jié)劑的生產、銷售和使用都有明確的規(guī)定。如植物生長調節(jié)劑必須經國家指定單位檢驗并進行正規(guī)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(jié)劑的功能；禁止在肥料中添加植物生長調節(jié)劑，等等。1．施用的注意事項（1）植物生長調節(jié)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(jié)劑。①促進扦插枝條的生根？②果實催熟？（2）要綜合考慮施用目的、效果和毒性，調節(jié)劑殘留、價格和施用是否方便等因素。生長素類植物生長調節(jié)劑乙烯利（3）對于某種植物生長調節(jié)劑來說，施用濃度、時間、部位以及施用時植物的生理狀態(tài)和氣候條件等，都會影響施用效果，施用不當甚至會影響生產。二.植物生長調節(jié)劑的施用影響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.預實驗（1）進行時間：正式實驗前（2）目的：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。例如：探索生長素類調節(jié)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?！咎嵝选款A實驗必須像正式實驗一樣認真進行才有意義！▲

預實驗不是為了減小實驗誤差。

3.探索生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度

(1）原理:（2）自變量:（3）因變量:（4）無關變量:適宜濃度的NAA溶液促進插條生根，濃度過高或過低都不利于插條生根。濃度過高，甚至會殺死植物。尋找最佳的濃度范圍非常有意義。不同濃度的生長素類調節(jié)劑

促進枝條生根的效果觀測指標:枝條生根數或根的長度實驗對象自身因素(枝條的發(fā)育程度、枝條長度、枝條上保留的芽的數量)、環(huán)境因素(溫度、培養(yǎng)液的濃度和量、培養(yǎng)時間)。時間NAA濃度（5）實驗方法:（6）實驗材料:沾蘸法浸泡法短大長小★確定實驗材料:

當地主要綠化樹種或花卉生長旺盛的一年生枝條。常用的生長素類調節(jié)劑：NAA、2，4—D，吲哚丙酸，IBA。①浸泡法：溶液的濃度較低時使用；把插條的基部浸泡在配制好的溶液中，深約3cm；處理幾小時至一天；最好是在遮陰和空氣濕度較高的地方進行處理。②沾蘸法：溶液的濃度較高時使用；把插條基部在藥液中沾蘸一下（約5s）,深約1.5cm。制備插條原因

選用生長旺盛的一年生枝條

去掉成熟葉片保留芽和幼葉降低蒸騰作用，保留水分新陳代謝強，細胞分裂旺盛,易成活芽和幼葉能產生生長素，有利于生根①制備插條:選取長勢、長度、粗細等均一致的插條若干，隨機均分成6組，每組3~5枝，分別編號預實驗②形態(tài)學下端削成斜面(增加吸水面積)。（7）實驗步驟：先設置較大梯度濃度進行預實驗，為進一步實驗摸索條件，以免由于設計不周，盲目開展實驗而造成人力、物力、時間的浪費。③配置不同濃度的萘乙酸(NAA)溶液0、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8（mol/L）④將插條在萘乙酸(NAA)溶液中浸泡相同時間漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品預實驗有空白對照ABCDEFABCDEF⑤將上述6組插條分別扦插到相同條件的環(huán)境中（水培），并在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品0mol/L

5×10-85×10-7

5×10-65×10-55×10-4⑥觀察各組的生根情況(生根數量或長度)，并做好記錄。⑦實驗結果:NAAmol/L生根數目第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010-810-710-610-510-4尊重原始實驗數據的真實性配制一些列濃度梯度的生長素類調節(jié)劑溶液處理生長狀況相同的插條的形態(tài)學下端觀察插條生根狀況重復前三步(縮小生長素類調節(jié)劑濃度梯度)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→記錄結果正式實驗……【思考】若實驗結果發(fā)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(tài)學上端和形態(tài)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(tài)學下端處于高濃度抑制狀態(tài)；④

配制的營養(yǎng)液中營養(yǎng)元素缺乏或缺氧。【思考】設置對照組、重復組的目的是什么？①設置對照組a.清水空白對照。預實驗中必須設置空白對照組，目的是判斷生長素類調節(jié)劑所起的作用是促進還是抑制。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。②設置重復組，即每組不能少于3個枝條。避免偶然性，求平均值作為最終結果，提高結果準確性。【注意事項】①枝條去掉不必要的葉片，防止蒸騰作用過強失水；②過多的幼芽、幼葉去掉，防止內源生長素的影響；③應把實驗材料放在相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng)，如光照不宜過強，溫度、濕度等條件相對適宜。4.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