資源簡介

(共31張PPT)
第3節
植物生長調節劑的應用
SW生老師
玫瑰葡萄
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植株的生長發育，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。
問題探討
1.植物生長調節劑的概念
由人工合成的，對植物的生長、發育有調節作用的化學物質。
2.植物生長調節劑的優點：
原料廣泛、容易合成、效果穩定等。
【思考】植物生長調節劑屬于植物激素嗎？
不屬于
【問題探究1】為什么植物生長調節劑效果比植物激素穩定？
因為植物體內缺乏分解調節劑的 。
酶
一、植物生長調節劑的類型和作用
3.植物生長調節劑的類型：
（1） 分子結構和生理效應與植物激素類似
（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
如吲哚丁酸
如α-萘乙酸（NAA）、矮壯素等
【思考·討論】評述植物生長調節劑在生產中的應用
【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。
應用：赤霉素打破休眠
蘋果：早春時噴灑赤霉素920的藥液，可打破蘋果芽的休眠，作用顯著。
金蓮花：種子在室溫下用赤霉素920的藥液浸泡3~4天，可促進發芽。
【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。
【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。
目前禁用的兩種植物生長調節劑產品
【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。
【事例5】蘆葦是我國主要的造紙原料，但多數蘆葦的纖維短、品質較次。如果在蘆葦生長期用一定濃度的赤霉素溶液處理，就可以使蘆葦的纖維長度增加50%左右。
【思考·討論】評述植物生長調節劑在生產中的應用
討論1.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？
（1）用GA (赤霉素類）打破萵苣、馬鈴薯、人參種子的休眠；促進莧菜、芹菜等的營養生長，增加產量。
（2）用NAA促進甘薯、黃楊、葡萄的生根；對蘋果、鴨梨進行疏花疏果，促進脫落；對棉花進行保花保果，防止脫落。
（3）用乙烯利促進黃瓜、南瓜的雌花分化，促進香蕉、柿子、番茄的果實成熟。
（4) 施用矮壯素（生長延緩劑）防止棉花徒長、促進結實。
討論2.在生產過程中施用植物生長調節劑要注意哪些事項？
討論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劑。這是為什么？
要根據實際情況和施用目的，綜合考慮植物生長調節劑的作用效果、價格等；同時還需要考慮適當的施用時間，以及國家法律法規的要求等。
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。
4. 植物生長調節劑應用的好處
5. 關注植物生長調節劑應用的負面影響
（1）應用領域廣，能提高作物產量、改善產品品質等。
如：延長或終止種子、芽及塊莖的休眠，調節花的雌雄比例，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。
（2）減輕人工勞動。
如：減少園林植物的修剪次數
（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。
我國對于植物生長調節劑的生產、銷售和使用都有明確的規定。
植物激素 植物生長調節劑
來源 產生 人工化學合成
生理作用 對植物生長發育進行調節 作用后去向 被相應的 分解失活 殘留在植物體內繼續發揮作用
作用效果 短暫，只發揮 作用 持久穩定
實例 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
植物激素與植物生長調節劑的比較
植物體一定部位
酶
一次
1．施用的注意事項
（1）植物生長調節劑種類繁多，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劑
乙烯利
（3）對于某種植物生長調節劑來說，施用濃度、時間、部位以及施用時植物的生理狀態和氣候條件等，都會影響施用效果，施用不當甚至會影響生產。
二、植物生長調節劑的施用
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。
最適濃度？
【提醒】預實驗必須像正式實驗一樣認真進行才有意義！
【探究實例1】探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度
（一）實驗原理：
生長素類植物生長調節劑的生理作用與其濃度有很大的關系。適當濃度的2，4—D可以促進插條生根，濃度過高會抑制生根，甚至會殺死雙子葉植物。尋找最佳的濃度范圍非常有意義。
【探究活動的一般步驟】
提出問題 → 作出假設 → 設計實驗 （包括選擇實驗材料、選擇實驗器具、確定實驗步驟、設計實驗記錄表格）→ 實施實驗 → 分析與結論 → 表達與交流
（二）提出問題：
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？
（三）材料用具：
常用的生長素類調節劑：
NAA、2，4—D，吲哚丙酸，IBA；
植物插條：
當地主要綠化樹種或花卉生長旺盛的一年生枝條；
其它：花盆；細沙；所用藥品包裝說明上所列舉的其他材料。
實驗中為什么要選取生長旺盛的一年生苗木的枝條？
為什么保留有一定的芽或幼葉的插條容易成活？
一年生苗木的枝條形成層細胞分裂能力強、發育快、易成活，很容易生根，實驗效果顯著。
芽或幼葉可產生生長素，能促進插條生根。
（四）設計實驗：
1.生長素類調節劑處理插條的方法
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。
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。
①浸泡法：
②沾蘸法：
2.設置自變量
該實驗的自變量是？
生長素類調節劑的濃度
如果對要研究的植物有關情況所知不多，還可先設計一組梯度比較 的預實驗進行摸索，再在其基礎上設計更小更合理的濃度梯度進行正式實驗。
一系列濃度梯度
萘乙酸濃度 平均生根數（條） 清水 2ppm 4ppm 6ppm 8ppm 10ppm 12ppm
9月13日 0 0 0 0 0 0 0
…
9月21日 4.0 6.5 9.0 10.0 7.5 2.0 1.0
探索萘乙酸促進迎春花插條生根的預實驗記錄表
在4—8ppm范圍內，設置一系列更小的濃度梯度（如：4、4.5、5、5.5……）重復實驗，觀察記錄生根情況。
大
3.注意控制無關變量
溫度
藥物處理的時間長短
實驗所用的植物材料
生理狀況
植物種類
長度、芽數
控制相同且適宜
4.確定因變量的檢測指標
枝條生根的平均數目
枝條生根的平均長度
5.實施實驗：
（1）選擇生長素類調節劑：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等
（2）配制生長素類調節劑的濃度梯度：用容量瓶分別配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8mg/mL的9組生長素類調節劑溶液，分別放入小磨口瓶，及時貼上相應標簽。（NAA有毒，戴手套口罩）
（3）制作插條：①以1年生苗木為最好（1年或2年生枝條形成層細胞分裂能力強、發育快、易成活）；②枝條的形態學上端為平面，下端要削成斜面，這樣在扦插后可增加吸收水分的面積，促進成熟；③每一枝條留3～4個芽（所選枝條的芽數盡量一樣多）；④并將插條隨機平均分成10組（每組不少于3枝），并編號為1～10組。
（4）處理插條：
用配制的上述不同濃度的生長素類調節劑分別浸泡1~9組插條，用蒸餾水浸泡第10組插條，處理一天。
（5）培養插條：
將處理過的插條浸在清水中，適宜溫度（25～30℃）下培養。
——水培法
（6）觀察記錄：
觀察生根情況
水培
觀察記錄各小組實驗材料的生根情況，如生根條數、生根長度等。
6.分析實驗結果得出實驗結論：
組別 1 2 3 4 5 6
2，4-D溶液的濃度（mol/L） 0 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8
生根的條數（平均值）
生根的長度（平均值）
生根數
或長度
2, 4-D溶液
濃度(mol/L)
蒸餾水
10－12
10－11
10－10
10－9
10－8
生根數目最多且不定根的長度最長的一組對應的生長素類調節劑濃度接近促進插條生根的適宜濃度。
實驗的對照：
該實驗中存在 （即用蒸餾水處理的對照組）
和 （即用不同濃度生長素類似物處理的實驗組）。
空白對照
相互對照
【問題探究5】實驗要設置重復組（每組枝條數相等且不少于3枝），目的是？
【問題探究6】在實驗中，若兩種濃度的生長素類調節劑促進插條生根效果基本相同，請分析原因。如何進一步確定最適濃度？
由生長素作用曲線可知，存在作用效果相同的兩種生長素濃度。
最適濃度應在兩種溶液濃度之間，即在兩種濃度之間再配制一系列更小的濃度梯度溶液進行實驗。
避免實驗的偶然性，增強實驗的準確性。
【探究實例2】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劑，工業品為液體；當溶液pH<3.5時，它比較穩定；但隨著溶液pH升高，它會分解釋放出乙烯。
2.乙烯利作用
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。
思考：成熟過程屬于 反饋。
正
3.實驗材料：
番茄、香蕉等。
4.實驗的自變量和因變量：
處理后的生長時間
成熟程度
【注意事項】
乙烯利對皮膚黏膜有一定的刺激性，操作是需要做好防護措施，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。
【歸納總結】
1．設置對照實驗
（1）設置空白對照——不添加生長素類調節劑的一組，如蒸餾水組。預實驗中必須設置空白對照組，目的是判斷生長素類調節劑所起的作用是促進還是抑制。
（2）設置相互對照——含不同濃度生長素類調節劑的組別間相互對照，其目的是判斷促進作用或抑制作用程度的大小。
本實驗的自變量是生長素類調節劑的濃度。
2．遵循單一變量原則：
3．控制好無關變量：
為保證實驗結果的準確性，還應注意把實驗材料放在相同且適宜的環境下培養，如光照不宜過強，溫度、濕度等條件相對適宜。
4．在預實驗確定的濃度范圍內再多設置幾個更小的濃度梯度進一步實驗，但濃度梯度的設置也不是越多越好，原因如下：一是效果不明顯，二是會造成不必要的浪費，人為增加實驗的難度。

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