内容正文:
nullnull第五章 第三节
植物生长调节剂的应用
本节聚焦:
1.比较植物激素和植物生长调节剂的异
同点。
2.探索植物生长调节剂的应用。
3.关注植物生长调节剂的优点及不合理
施用带来的危害
问题探讨
在玫瑰葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度。但如果施用不合理,可能会造成果实空心等问题。
讨论:
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?
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或品质的需要。
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.植物生长调节剂的概念:
由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
【思考】植物生长调节剂属于植物激素吗?
不属于
2.植物生长调节剂的优点:
原料广泛、容易合成、效果稳定等。
【思考】为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定?
因为植物体内缺乏分解调节剂的酶。
一、植物生长调节剂的类型和作用
3.植物生长调节剂的类型:
1
2
分子结构和生理效应与植物激素类似
如:吲哚丁酸
分子结构与植物激素不同,但生理效应与植物激素类似
如:α-萘乙酸
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例一:
在用传统方法生产啤酒时, 大麦芽是不可缺少的原料。利用大麦芽,实质上是利用其中的α-淀粉酶。有人利用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
发芽的大麦
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例二:
使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,可提前上市。但与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,且不宜长时间储存。
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例三:
蔬菜、水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。例如: 可延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例四:
天然状态下的凤梨(菠萝)开花结果时期参差不齐,一片凤梨田里需要分五六次收获,费时费工,晚上市还卖不出好价钱。到了冬季,由于气温低、日照弱,果实成熟慢、品质差。用乙烯利催熟,就可以做到有计划地上市。
【问题】乙烯利在生产中常用于水果的催熟,若儿童食用了催熟的水果会导致“性早熟”吗?
导致儿童“性早熟”的是性激素,与乙烯利无关;且人体细胞中无乙烯利的受体,所以乙烯利不能对动物细胞起调节作用。
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
讨论1.你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子?
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
讨论2.你们能举例说明植物生长调节剂施用不当的实例吗?
施用时期
2011年,江苏某村民的西瓜,因施用膨大素的时期不当,导致西瓜炸裂。
施用剂量
2010年,四川某果农的葡萄,因施用乙烯利的剂量不当,导致葡萄未成熟就脱落了。
施用方法
2016年,山东某村民的番茄,因施用赤霉素的方法不当,导致空心果的产生。
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。
根据实际情况,选择适当的植物生长调节剂
例如:(1)促进扦插枝条的生根——生长素类植物生长调节剂(2)果实催熟——乙烯利
二、评述植物生长调节剂在生产中的应用
讨论3.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
综合考虑
合理选择
(1)实验原理
①适当浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插
条生根,浓度过高时会 生根,高浓度的2,4-D甚至
会杀死双子叶植物。
②2,4-D的影响存在一个 ,在此浓度下植物插
条的生根数量最多,生长最快。
抑制
最适浓度
三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
(2)实验过程
(3)实验步骤
①分组:把 基本一致的插条 分成10
组,每组3枝。
形态、大小
平均
②处理插条:把一定浓度的2,4-D按不同比例稀释成10份具
有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液,
用浸泡法或者 处理插条。
③培养:将处理过的插条放入营养花钵中,适宜温度(25~
30 ℃)下培养。
④观察:一段时间后,观察、记录各组插条的 情
况,如生根条数、根的长度等。
沾蘸法
生根
(4)实验结果
生根数目最多且不定根的长度最长的一组对应的生长素类调
节剂浓度接近促进插条生根的 。
最适浓度
(1)正式实验前做预实验有什么好处?
预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检测实验
设计的科学性和可行性。
(2)实验过程中需要设置空白对照吗?
预实验需要,正式实验不需要。
讨论:
(3)实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条?为什么保
留有一定的芽或幼叶的插条容易成活?而所带的叶或芽的数量
是否越多越好?
一年生苗木的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。芽或幼叶可产生生长素,
能促进插条生根。留叶过多,不利于生根,因叶片多,蒸腾作
用失水多,插条易枯死。留芽过多,分泌较多的生长素,会影
响实验的结果,导致结果不准确。
(4)在实验中,若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基
本相同,请分析原因。如何进一步确定最适浓度?
由生长素作用曲线可知,存在作用效果相同的两种生长
素浓度。最适浓度应在两种溶液浓度之间,即在两种浓度之间
再等浓度梯度配制溶液进行实验。
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH<3.5时,比较稳定。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有催熟作用。
②可以进一步诱导水果自身产生 ,加速水果成熟。
乙烯
四、 尝试利用乙烯利催熟水果
1. 下列关于植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A. 植物生长调节剂在植物体相应部位合成后运输到作用部位
B. 对于刚采摘的芒果可喷施一定量的乙烯利,以促进果实成熟
C. 用2,4-D处理大麦,可以使其无须发芽就能够产生α-淀粉酶
D. 在生活中可用青鲜素处理马铃薯、大蒜、洋葱等来延长其储藏期
解析:
植物生长调节剂是由人工合成的,不是在植物体相应部位合成的,A错误;
乙烯利对水果有催熟作用,可加速水果成熟,B正确;
用赤霉素处理大麦,可以使其无须发芽就能够产生α-淀粉酶,C错误;
青鲜素可能有副作用,会对人体造成危害,在生活中不宜选用青鲜素处理马铃薯、大蒜、洋葱等来延长储藏期,D错误。
2. (2021·辽宁高考7题)下表为几种常用的植物生长调节剂,下列有
关其应用的叙述错误的是( )
名称 属性
萘乙酸 生长素类
6-BA 细胞分裂素类
乙烯利 乙烯类
PP333 赤霉素合成抑制剂
A. 用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根
B. 用一定浓度的6-BA抑制马铃薯发芽,以延长储藏期
C. 用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
D. 用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力
解析:
萘乙酸的作用与生长素类似,用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根,A正确;
6-BA的作用与细胞分裂素类似,抑制马铃薯发芽,延长储藏期的激素是脱落酸,与细胞分裂素无关,故6-BA不能抑制马铃薯发芽,以延长储藏期,B错误;
乙烯利作用与乙烯类似,故用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘,C正确;
PP333作用与赤霉素合成抑制剂类似,故用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力,D正确。
3. 植物生长调节剂是由人工合成对植物的生长发育有调节作用的化学
物质,下列关于植物生长调节剂与植物激素的叙述,正确的是( )
A. 植物生长调节剂是人工合成的分子结构和生理效应都与植物激素类
似的化学物质
B. 果农误喷一种除草剂致使果园中的一些灌木叶片枯死,可能是因为
其中含有生长素类调节剂
C. 早春低温用流动的水浸泡种子促其早发芽,这与赤霉素变化的相关
性最大
D. 对草莓、葡萄等用适宜浓度的细胞分裂素处理,会使水果长势加
快,并加快其成熟
解析:
植物生长调节剂的类型主要有两大类,一类分子结构和
生理效应与植物激素的类似,如吲哚乙酸,另一类分子结构和植物激素的差别较大,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸,A错误;
果农误喷某除草剂后导致园中部分灌木叶枯死,推测该除草
剂中含2,4-D等生长素类调节剂,B正确;
早春低温用流动的水浸泡种子促其早发芽,与休眠种子中存在的脱落酸有关,如桃、蔷薇的休眠种子的外种皮中存在脱落酸,所以只有通过处理,脱落酸水平降低后,种子才能正常发芽;水稻种子数量巨大,用流水浸泡法更为实用,C错误;
细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,不具有加快水果成熟的作用,乙烯具有催熟作用,D错误。
4. 关于探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度的实验,下列叙
述错误的是( )
A. 实验中使用一年生枝条的原因是细胞分裂旺盛
B. 不同植物的枝条,其生根的最适浓度一般不同
C. 光照和温度是该实验最主要的无关变量
D. 带有芽的枝条扦插时容易生根,是因为芽能产生IAA
解析:
实验中使用一年生枝条的原因是细胞分裂旺盛,这样容易生根,A正确;
不同植物的枝条对生长素类调节剂的敏感度不同,其生根的最适浓度一般不同,B正确;
光照对插条生根的影响不大,温度会影响酶的活性,对插条生根影响比较大,因此温度是该实验最主要的无关变量,C错误;
芽能产生IAA,可以促进生根,因此带有芽的枝条扦插时容易生根,D正确。
5. 某研究小组探究了α-萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。下列相关叙述正确的是( )
①自变量是NAA的浓度,因变量是平均生
根数和生根率
②不同浓度的NAA均提高了插条生根率
③生产上应选择浓度为320 mg/L的NAA处理插条
④400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应
A. ①② B. ①③
C. ①④ D. ②③
解析:
由图可知,该实验的自变量是NAA的浓度,因变量是平均生根数和生根率,①正确;
与NAA浓度为0时比较可知,当NAA浓度低于300 mg/L时能提高插条生根率,当NAA浓度高于300 mg/L时会降低插条生根率,②错误;
用320 mg/L的NAA处理插条时,生根率过低,不能用于生产,③错误;
与NAA浓度为0时相比,400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应,④正确。
6. 某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料,做了探究α-萘乙酸(NAA)促
进插条生根最适浓度实验的预实验,结果如图。请根据预实验结果,
设计进一步的探究实验。
(1)材料用具:生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养
皿、NAA、蒸馏水等。
(2)配制溶液:配制浓度依次为
(溶液浓度梯度为
0.5 ppm)的NAA溶液9份,并编号为1~9。
2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、
4 ppm、4.5 ppm、5 ppm、5.5 ppm、6 ppm
解析:根据预实验的结果,可确定进一步探究的浓度范围是2~6
ppm,再根据题中要求浓度差为0.5 ppm,可确定要配制的NAA的浓度
梯度为2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、4 ppm、4.5 ppm、5
ppm、5.5 ppm、6 ppm,共9份。
(3)实验步骤:
第一步:
第二步:
第三步:一天后取出枝条分别进行扦插;
第四步:每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。
将迎春枝条随机均分为9份
将9份枝条的基部分别浸泡在1~9号NAA溶液中
解析:填写实验步骤时,应遵循随机分组→浸泡→培养(扦插)→统计的思路进行解答。
(4)请设计本实验的观察记录表。
:
NAA深度(ppm)
生根条数
天数 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
1
2
3
︙
答案 : 如下表:
解析:设计观察记录表应根据题中信息:配制NAA溶液9份,每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。
(5)该实验应控制好两个主要的无关变量,具体方法是
。
解析:该实验的无关变量应从实验材料、处理时间、温度等方面考虑。
各组枝条处
理时间长短一致;所用植物材料尽可能做到生长状况一致
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