第5章　植物生命活动的调节\n第3节　植物生长调节剂的应用\n课标要求课内探究1．概述植物生长调节剂的概念和种类(生命观念)2．评述植物生长调节剂的应用(生命观念、科学思维)3．尝试利用多种媒体，搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料(社会责任)4．尝试探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度(科学探究)1．结合教材第101页“思考·讨论”中的事例，明确植物生长调节剂的应用，将所用的植物生长调节剂与事例相对应2．掌握生长调节剂的正确使用和用生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度的实验及利用乙烯利催熟果实的实验\n知识导图\n学霸记忆•素养积累课内探究•名师点睛训练巩固•课堂达标新知预习•双基夯实指点迷津•拨云见日\n新知预习•双基夯实\n一、植物生长调节剂的应用1．概念：由______________的，对植物的生长、发育有____________的化学物质。2．优点：原料广泛、____________、____________等。人工合成调节作用容易合成效果稳定\n二、植物生长调节剂的类型和作用1．类型：从分子结构来看，主要有______大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如____________；另一类分子结构与植物激素____________，但具有与植物激素类似的生理效应，如α－萘乙酸(NAA)、__________等。2．应用(连线)①膨大剂(素)a．处理大麦，简化酿酒工艺②赤霉素b．使水果长势加快，提前上市两吲哚丁酸完全不同矮壮素\n3．作用(1)应用领域______。(2)能减轻____________。(3)过量使用，还可能对人体健康和环境带来____________。广人工劳动不利影响\n三、植物生长调节剂的施用1．施用时的注意事项：(1)在生产上要综合考虑____________、效果和毒性、调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。(2)对于某种植物生长调节剂来说，还要考虑施用浓度、________、部位以及施用时植物的____________和气候条件等。2．预实验的作用：可以为进一步的实验____________，可以检验实验设计的科学性和__________。施用目的时间生理状态摸索条件可行性\n四、探索植物生长调节剂的应用1．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度(1)实验原理：生长素类调节剂的生理作用与其________具有很大的关系。(2)变量分析：①自变量：________________________。②因变量：____________。③无关变量：处理时间、温度和光照等。浓度生长素类调节剂的浓度生根数量\n(3)常用方法：①浸泡法：要求生长素类调节剂溶液的浓度________。②__________：省时。较低沾蘸法一系列浓度梯度生长状况相同预实验预实验变窄\n2．尝试利用乙烯利催熟水果乙烯利是一种植物生长调节剂，当溶液pH＜_______时，它比较稳定。3.5\n活学巧练1．用乙烯利促进香蕉、番茄的果实生长。()2．植物生长调节剂和植物激素是同一种物质。()3．连续阴雨时喷施一定浓度的生长素类调节剂可防止油菜减产。()4．用较高浓度的2,4－D作除草剂，可抑制麦田中双子叶杂草的生长。()×××√\n5．用生长素类调节剂处理插条可以采用浸泡法，这种处理方法要求溶液的浓度较高，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。()6．“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中实验的因变量是插条生根的数量或长度，插条的处理时间属于无关变量。()×√\n思考：1．为什么植物生长调节剂效果更稳定？提示：植物生长调节剂具有植物激素的作用，但植物体内没有分解它的酶，因此作用效果更稳定。\n2．“探索植物生长调节剂的应用”实验中，为什么选取生长旺盛的一年生枝条？提示：一年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活，很容易生根，实验效果显著。注意：枝条上保留少量的幼叶和芽，原因是幼叶和芽产生的生长素可促进插条生根。3．为什么处理枝条要在遮阴和空气湿度较高的地方进行？提示：为了防止因蒸发而改变溶液浓度。\n学霸记忆•素养积累\n植物生长调节剂是指由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。从分子结构看，植物生长调节剂主要有两大类：①分子结构和生理效应与植物激素类似；②分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应。重点呈现\n课内探究•名师点睛\n知识点五种植物激素对应的生长调节剂的作用植物生长调节剂的类型和作用名称对应生长调节剂应用生长素萘乙酸、2,4－D①促进扦插枝条的生根；②促进果实发育，防止落花落果；③用作农业除草剂赤霉素赤霉素类①促进植物茎秆伸长；②解除种子和其他部位休眠，提早用来播种\n名称对应生长调节剂应用细胞分裂素青鲜素蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间乙烯乙烯利用于果实催熟脱落酸矮壮素控制植物徒长，使植株节间缩短，长得矮、壮、粗，根系发达，抗倒伏\n知识拓展(1)植物生长调节剂不是植物激素，而是人工合成的，可批量生产，而植物激素是植物自身产生的微量有机物。二者对植物的生命活动都有调节作用。\n植物激素与植物生长调节剂的比较比较项目植物激素植物生长调节剂来源植物一定部位产生人工化学合成生理作用对植物生长、发育进行调节对植物生长、发育进行调节作用后去向被相应的酶分解而失活在植物体内持续发挥作用作用效果短暂，只发挥一次作用持久稳定实例乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸乙烯利、2,4－D、青鲜素、矮壮素(2)植物生长调节剂不是营养物质，对植物生命活动不起催化作用，不为植物生命活动供能。\n(2020·山东高三开学考试)钻天杨由于受到某种病原体(该病原体能分泌细胞分裂素类似物)的侵袭，侧芽生长失控，形成大量侧枝，影响其成“材”。下列叙述错误的是()A．该现象说明细胞分裂素类似物能解除植物的顶端优势B．该细胞分裂素类似物不是能调节植物生长发育的植物激素C．正常生长的钻天杨侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高D．侧芽生长失控是因为该部位生长素与细胞分裂素类似物的比值增大典例1典例剖析D\n解析：顶芽产生的生长素积累在侧芽处会抑制侧芽的生长，而细胞分裂素类似物能使侧芽生长失控，形成大量侧枝，这说明细胞分裂素类似物能解除植物的顶端优势，A项正确；该病原体分泌的细胞分裂素类似物能调节植物的生长发育，但它是由病原体分泌的，不是植物激素，B项正确；正常生长的钻天杨侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高，C项正确；侧芽生长失控是因为该部位生长素与细胞分裂素类似物的比值减小，D项错误。\n变式训练1．下列关于植物激素及植物生长调节剂的应用，不合理的是()A．用脱落酸处理休眠的种子，促进种子萌发B．施用2,4－D除去麦田中的双子叶杂草C．用一定浓度乙烯利处理未成熟的香蕉，可促其成熟D．用赤霉素处理生长期的芦苇，使纤维长度增加A\n解析：赤霉素能促进种子萌发，可以解除种子的休眠，A项错误；双子叶杂草对生长素类调节剂比单子叶植物小麦敏感，故用一定浓度的2,4－D可以除去麦田中的双子叶杂草，B项正确；乙烯利能释放乙烯，乙烯具有催熟作用，可以促使未成熟的香蕉成熟，C项正确。赤霉素会促进细胞伸长，从而使芦苇的纤维长度增加，D项正确。\n知识点1．选用植物生长调节剂的原则(1)植物生长调节剂种类繁多，在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂。(2)还要综合考虑施用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。(3)对于某种植物生长调节剂来说，施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响施用效果，施用不当甚至会影响生产。植物生长调节剂的施用\n2．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。这样可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。3．探究实践问题1：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度(1)实验原理适宜浓度的生长素类调节剂溶液能促进插条生根，用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理，插条生根情况不同。\n(2)常用方法①浸泡法：要求溶液的浓度较小，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。②沾蘸法：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。\n(3)实验流程\n(4)变量分析①自变量：生长素类调节剂溶液的浓度。②因变量：生根情况。③无关变量：处理时间、植物材料等。\n问题2：尝试利用乙烯利催熟水果(1)实验原理：乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体。当溶液pH＜3.5时，它比较稳定；但随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯。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，加速水果成熟。(2)实施实验取一塑料袋，内盛有未成熟的水果，将乙烯利喷洒到水果表面，密封、观察实验结果。\n下列有关“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是()A．生长素类调节剂浓度不同，促进生根的效果也不相同B．不同浓度生长素类调节剂处理组之间可形成相互对照C．可以用较低浓度的生长素类调节剂溶液浸泡插条的基部D．该实验前需做预实验解析：生长素类调节剂浓度不同，促进生根的效果有可能相同，A错误。典例2典例剖析A\n变式训练2．NAA是人工合成的生长素类调节剂。某同学设计了“探究NAA促进银杏插条生根的最适浓度”的实验，获得了如下图所示的结果。下列有关实验设计及实验结果的叙述，正确的是()A．银杏插条自身也能产生大量的NAAB．插条上芽的数目及饱满程度不会影响实验结果C．c表示NAA促进银杏插条生根的最适浓度D．NAA处理插条时间的长短会影响实验结果D\n解析：由题意可知，NAA是人工合成的生长素类调节剂，不是植物自身合成的，A项错误。因为插条上的芽会产生生长素，所以芽的数目及饱满程度，会影响实验结果，B项错误。在此图中，NAA浓度为c时，插条生根的数目最多，但c不一定是最适浓度，C项错误。NAA处理插条时间的长短会影响实验结果，D项正确。\n指点迷津•拨云见日\n一、插条的选择及处理过程中的注意事项1．插条选择：插条质量和规格对探索实验效果影响很大，以一年生枝条为最好(形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活)；以从枝条中部剪取的插条为最好，基部较差。2．插条的处理：枝条的形态学上端削成平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增大吸水面积，促进成活；每一枝条留3～4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。\n3．设置重复及对照组：每组不能少于3个枝条；设置对照组，用蒸馏水处理作为空白对照；设置浓度不同的几个实验组以进行对比，目的是探究2,4－D或α－萘乙酸促进插条生根的最适浓度。4．配制溶液：配制生长素类调节剂溶液时，浓度梯度要小，组别要多。5．实验结果处理：对实验结果进行处理时，要根据实验数据，以生长素类调节剂的浓度为横坐标，根的数目为纵坐标，绘制曲线图，确定最适浓度范围。\n二、可能出现的问题及原因分析1．不能生根的原因用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡，插条均不能生根，主要有以下几种可能：一是枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧；三是没有分清形态学的上端与下端。2．生根过少的原因配制生长素类调节剂溶液时，浓度梯度要小一些，组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围，导致实验失败。\n某课题组研究了植物生长调节剂甲和乙对微型月季插条生根的影响，实验结果如图所示，典例3\n下列说法正确的是()A．该实验的自变量只有植物生长调节剂的种类B．该实验证明了植物生长调节剂甲的作用具有两重性C．该实验证明了植物生长调节剂乙促进生根的最适浓度是10μmol·L－1D．若探究植物生长调节剂甲、乙对月季插条生根的复合影响，应至少设计4组实验D\n解析：该实验的自变量是植物生长调节剂的种类与浓度，A错误；实验中植物生长调节剂甲的作用都是促进生根，没有体现两重性，B错误；一定范围内，随着植物生长调节剂乙的浓度增加，乙的生根数目逐渐减少，说明植物生长调节剂乙可能对月季插条生根有抑制作用，C错误；若探究植物生长调节剂甲、乙对月季插条生根的复合影响，应设计不使用植物生长调节剂的空白对照组、分别使用甲、乙两种植物生长调节剂的实验组，同时使用甲、乙两种植物生长调节剂的实验组，至少4组，D正确。\n解疑答惑问题探讨⇨P100提示：仅靠葡萄植株自身合成的植物激素来调节植株的生长发育，不一定能满足人们对葡萄产量和品质的需要。适当施用人工合成的植物激素类物质，可以提高葡萄结果率和单果质量，提高果实无核化程度，提高产量和品质，既满足人们的需求又能增加经济效益。\n思考·讨论⇨P1011．提示：在农业生产过程中，使用植物生长调节剂的例子较多，以下是部分例子。(1)用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠；促进苋菜、芹菜等的营养生长，增加产量。(2)用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根；对苹果、鸭梨进行疏花疏果，促进脱落；对棉花进行保花保果，防止脱落。(3)用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化，促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。(4)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。\n2．提示：要注意植物生长调节剂的浓度、用量和使用时期等。3．提示：禁止使用的植物生长调节剂对人体健康或环境可能带来不利影响。\n练习与应用⇨P104一、概念检测1．(1)×(2)×提示：(1)植物生长调节剂是人工合成的，植物激素是植物本身产生的。(2)植物生长调节剂使用不当，会影响葡萄的品质和产量。2．B提示：根据题图信息可知，2,4－D比赤霉素更能抑制柑橘内源脱落酸的合成。\n二、拓展应用1．提示：可以赞成，也可不赞成，要给出合理解释。2．提示：①研究思路：配制一系列浓度梯度的除草剂溶液，然后将等量清水及各除草剂溶液，喷洒于不同的实验田中，一段时间后观察记录麦田杂草及小麦的生长情况，确定除草剂使用的浓度范围。②除了考虑浓度参考范围，还需要考虑的因素有适用于哪些庄稼的除草，能除哪些杂草，使用时间，药物毒性及残留，生产日期，有效期，生产者及其他注意事项。\n训练巩固•课堂达标\n1．下列关于植物生长调节剂的叙述，不正确的是()A．同一种植物的幼芽对生长素的反应敏感程度高于幼根B．棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关C．喷洒一定浓度的乙烯利可促进果实成熟D．用一定浓度的2,4－D溶液浸泡葡萄插条基部可诱导生根解析：同一种植物的幼芽对生长素的反应敏感程度低于幼根，A错误。A\n2．在种植新疆无子葡萄品种“无核白”过程中，通过大量喷施赤霉素可提高产量(注：无子果实的形成过程中，没有经过授粉作用)。下列有关说法正确的是()A．无子果实形成时染色体数减半B．赤霉素能促进果实细胞的伸长C．果实形成过程中必需赤霉素D．赤霉素能抑制种子的形成B\n解析：无子果实形成时，细胞分裂的方式是有丝分裂，染色体数目不变，A项错误；赤霉素能促进果实细胞的伸长，从而促进果实的发育，B项正确；果实形成过程中必需生长素，C项错误；种子是由受精卵发育而来，“无核白”无核的原因是没有授粉，不能形成受精卵，与赤霉素无关，D项错误。\n3．西瓜膨大剂是一种人工合成的化合物，作用效果持久，应用广泛。下列有关说法正确的是()A．西瓜膨大剂是一种植物激素，从其功能推断，它应该属于生长素的一种B．过量使用西瓜膨大剂，其残留部分很可能造成青少年发育过快C．使生长素类调节剂作用在二倍体西瓜未受精的子房壁上，可能会得到无子西瓜D．高浓度的生长素能够促进乙烯的产生，从而促进子房壁发育为成熟的果实C\n解析：西瓜膨大剂是一种人工合成的化合物，属于植物生长调节剂，又因其能促进西瓜膨大，故与细胞分裂有关，在功能上属于细胞分裂素的一种，A错误；西瓜膨大剂属于植物生长调节剂，人体细胞没有能识别西瓜膨大剂的受体，它无法在人体中发挥相应的生理功能，故残留部分不会造成青少年发育过快，B错误；生长素能够影响植物器官的生长、发育，使生长素类调节剂作用在二倍体西瓜未受精的子房壁上，刺激子房发育成果实，可能会得到无子西瓜，C正确；高浓度的生长素能够促进乙烯的产生，乙烯含量升高会抑制生长素的作用，从而抑制植物生长发育，D错误。\n4．用月季作为实验材料进行NAA促进扦插枝条生根的验证实验中，预实验结果如下图所示。下列说法不正确的是()A．通过预实验可以确定最佳浓度范围是2×10－6～6×10－6B．NAA促进扦插枝条生根的最适浓度是4×10－6C．该实验处理枝条的方法可以使用浸泡法和沾蘸法D．NAA不属于植物激素B\n解析：由图可知，在浓度为4×10－6处生根最多，其最佳浓度范围是2×10－6～6×10－6，但不能确定最适浓度是4×10－6，故A项正确、B项错误；处理枝条的方法有浸泡法和沾蘸法两种，C项正确；NAA不是由植物体内产生的，不属于植物激素，D项正确。\n5．在农业生产上，用生长素类调节剂萘乙酸诱导无子果实的效果比用天然的生长素要明显，其原因是()A．萘乙酸成本低，用量大，而用吲哚乙酸成本高，用量少，影响效果B．萘乙酸分子上有两个发挥作用的基团，而吲哚乙酸分子上只有一个作用基团C．植物体内没有分解萘乙酸的酶，可长时间发挥作用，而植物体内有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用D．萘乙酸化学性质稳定，不易挥发，可长时间发挥作用，而吲哚乙酸化学性质不稳定，易挥发，不能长时间发挥作用C\n解析：在植物体内有合成生长素的过程，也存在着生长素的分解过程，这样才能保持生长素的正常生理浓度。在生产上用生长素类调节剂效果明显优于天然的生长素——吲哚乙酸，是因为生长素类调节剂具有生长素的生理作用，但植物体内没有分解它的酶。而使用吲哚乙酸时，当吲哚乙酸浓度高出植物体的正常水平时，将很快被植物体内的酶分解掉而恢复到正常水平。\n6．某生物兴趣小组进行探究α－萘乙酸(NAA)促进插条生根的最适浓度，他们设计如下实验：(1)材料用具：生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、NAA、蒸馏水等。(2)配制一系列具有浓度梯度的NAA溶液。\n(3)实验步骤：第一步：________________________________________________________________；第二步：将月季枝条随机均分为5等份；第三步：根据第一步的实验结果，将5份枝条的基部分别浸泡在1～5号NAA溶液中，其他条件相同；第四步：一天后，取出枝条分别进行扦插；第五步：________________________________________。对α－萘乙酸(NAA)促进扦插枝条生根最适浓度进行预实验每天对扦插的枝条生根情况进行观察记录\n(4)请回答相关问题：①实验开始前进行预实验的意义是__________________________________________________________________________________。②该实验中的自变量是____________________，因变量是_______________________，同时要严格控制无关变量。为进一步的实验摸索出较为可靠的探究范围，以避免由于设计不周，盲目开展实验NAA溶液的浓度生根的数量(或长度)\n解析：(1)进行预实验：在进行科学探究时，特别是确定某个最适因素时，需要在正式实验前进行一个预实验，这样可以为进一步的实验摸索条件，也可检验实验设计的科学性和可行性，避免由于设计不周，盲目开展实验。(2)控制无关变量：正确分析实验中的自变量是什么，因变量是什么，确定后，要严格控制无关变量。