选必一5.3 植物生长调节剂的应用

第五章 第三节植物生长调节剂的应用 知识导航 一览无余 1 植物生长调节剂的类型和作用 含义：人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 特点: 原料广泛、容易合成、效果稳定等。 种类（1）一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。 （2）另一类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， 如 a-萘乙酸（NAA）、矮壮素等。 植物生长调节剂的应用 教材拓展 （1）植物激素和植物生长调节 剂的区别:植物激素只能在植物 体内合成；植物生长调节剂是人 工合成的化学物质。 （2）利用生长素类调节剂处理 植物比用天然的生长素作用时 间长，且效果更稳定，其原因是 人工合成的生长素类调节剂具 有生长素的作用，但植物体内没有分解它的酶，因而能长时间发挥作用。 2 植物生长调节剂的施用 （1）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）需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。 3 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（生长素类调节剂）能促进扦插的枝条生根，在不同浓度的生长素 （生长素类调节剂）溶液中，扦插枝条的生根情况不同。 （2）实验过程 注意 预实验：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；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。预实验时，设置对照组，用清水作为 空白对照。 （1）插条的选择:选取生长旺盛的一年生的小灌木（如月季、腊梅等）的枝条，其形 成层细胞分裂能力强、发育快、易成活。每组不能少于 3 个枝条。 （2）扦插枝条的处理：①枝条的形态上端为平面，下端要削成斜面，可增加吸收水 分的面积，促进成活。②每一枝条留 3 4 个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。 （3）用生长素类调节剂处理插条的方法 ①浸泡法: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（这种 处理方法要求的溶液浓度较低，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蘸一下（约 5s），深约 1.5cm 即可. 巩固练习 深化提升 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。判断下列有关表述正确的是( ) A ．施用的植物生长调节剂就是从植物器官中提取的植物激素 B ．施用植物生长调节剂不一定能提高葡萄的产量和品质 C ．葡萄扦插繁殖、控制枝条生长时施用植物生长调节剂不必考虑毒性和残留 D ．只需施用一种植物生长调节剂就能使葡萄的生长、果实品质达到理想效果 2 ．下列有关植物生长调节剂应用的叙述正确的是( ) A ．在果实成熟期喷洒一定浓度的细胞分裂素类调节剂会加快叶片黄化的速度 B ．矮壮素处理后，植株矮小、节间短，说明矮壮素的生理效应与赤霉素相似 C ．若连续阴雨影响了向日葵的受粉，可以通过喷施生长素类调节剂防止减产 D ．高浓度的生长素类调节剂能够抑制双子叶杂草的生长，可作为除草剂使用 3 ．下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述不正确的是( ) A ．不同种激素对植物生长发育的调节具有顺序性 B ．不同种植物激素在代谢上可能存在着相互作用 C ．植物生长调节剂是人工合成的调节植物生长、发育的化学物质 D ．植物生长调节剂可以提高作物产量，对人体健康无不利影响 1 学科网（北京）股份有限公司 4 ．下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述，错误的是( ) A ．黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花 B ．赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快 C ．使用植物生长调节剂前均需先进行预实验，以确定使用的最适浓度 D . α -萘乙酸是一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似生理效应 的植物生长调节剂 5 ．下列有关植物激素及植物生长调节剂相关的一些现象的叙述，错误的是( ) A ．在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，可以使芦苇的纤维长度增加 B．高温下种子中的脱落酸降解，所以小麦种子成熟时经历持续一段时间的干热后再遇 大雨容易在穗上发芽 C．用一定浓度的生长素类调节剂处理番茄植株的雌蕊可获得无子番茄，其原理与三倍 体无子西瓜的培育原理相同 D ．在植物离体叶片上喷洒一定浓度的细胞分裂素可延缓叶片衰老 6 ．植物体内的激素含量非常少，提取困难。人们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，相关叙述错误的是( ) A ．植物生长调节剂是人工合成的具有促进植物生长作用的化学物质 B ．乙烯利是一种植物生长调节剂，会分解释放出乙烯 C ．用适宜浓度的吲哚丁酸喷施草莓浆果，可促进生长、提高产量 D ．吲哚丁酸既是植物激素，也可作为植物生长调节剂使用 7 ．用发芽的大麦生产啤酒，既费时又消耗种子内有机物，大大增加了成本，而大麦种 子用赤霉素处理后，无须发芽即可用于啤酒生产。为探究处理大麦种子所需赤霉素的 最适浓度，以下建议或观点中，不合理的是( ) A ．温度、pH 、水的含量等均为本实验的无关变量 B ．进行预实验可以检验实验设计的科学性和可行性 C ．预实验后的正式实验中可以不设置空白对照组 D ．大麦种子是否有活性不会影响本实验的实验结果 8．2，4－D 是农田中常用的一种除草剂，为探究 2，4－D 对稻田中鸭跖草防治的适宜 浓度，某兴趣小组进行了如下预实验。请完善实验并回答相关问题： 实验试剂：浓度分别为 20 、40 、60 、80 、100 μg/mL 的 2 ，4－D 溶液和清水等。 (提示：水稻为单子叶植物，鸭跖草为双子叶植物；2 ，4－D 作为除草剂的药害主要是 使平均株高下降) (1)2 ，4－D 是生产上常用的一种生长素类调节剂，植物生长调节剂使用时除需根据实 际情况选择恰当的种类外，还应综合考虑 (答出 1 点即可)等因素。 (2)在正式实验前进行预实验的作用有 (答出 1 点即可)。 (3)请完善以下预实验步骤： 第一步：将水稻试验田均分为六块，分别编号 A 、B 、C 、D 、E 、F。 第二步： ，各稻田的其他栽培条件相同且适宜。 第三步： 。 (4)兴趣小组在完成实验后得到如下实验结果，分析表中数据， (填“能 ”或“ 不能 ”)确定2 ，4－D对稻田中鸭跖草防治的最适浓度。若能，请说明理由；若不能， 请写出进一步预实验的基本思路： 。 编号 A B C D E F 2 ，4－D 浓度/(μg/mL) 0 20 40 60 80 100 鸭跖草植株高度/cm 36 36.5 37 38 41 44 水稻植株高度/cm 16 16.2 16.5 16.6 17 17.8 9．石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产 量的影响，将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于 少量甲醇后用清水稀释，处理长势相同的石蒜幼苗，鳞茎中合成淀 粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( ) 2 学科网（北京）股份有限公司 A ．多效唑通过催化细胞代谢而增强 AGPase 活性 B ．对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗 C ．喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长，提高鳞茎产量 D ．该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理 ” 10．(多选)新疆是我国优质长绒棉主产区，种植面积超过 200 万公顷。广泛使用的植物 化学调控技术提高了棉花产量和品质，现代农业机械的使用显著提高了生产效率。下 列叙述正确的是( ) A ．棉花生长早期喷洒低浓度萘乙酸抑制顶端优势、增加侧枝数量 B ．棉花生长中期喷洒缩节胺(赤霉素合成抑制剂) ，防止植株过高 C ．喷洒乙烯利促进棉桃同步成熟、吐絮，便于集中机械化采摘棉花 D ．机械化采收前喷洒落叶剂促进叶片脱落，减少收获棉花中的杂质 11．(多选)为研究激素对植物根生长的调控 机制，研究人员用碱蓬突变体和 NAA 、赤 霉素(GA)进行了根伸长实验，结果如图 1 所示；用野生型碱蓬的侧枝和 NAA 进行了 生根实验，结果如图2 所示。下列相关叙 述错误的是( ) A ．由图 1 可推测，本实验选用的碱蓬是 GA 不敏感型 B ．NAA 和GA 在促进细胞伸长方面存在协同作用 C ．由图2 可知，相对浓度 4 是促进碱蓬侧枝生根的最适浓度 D ．插条内缺乏分解 NAA 的相应酶，因此 NAA 作用时间更持久 12 ．某学习兴趣小组为探究植物生长调节剂 2 ，4－D 促进蔷薇枝条生根的最适浓度， 设置了如图 1 的梯度稀释，分别将长势相同的枝条插入①到⑤号和盛有清水的试管中， 相同的时间后统计枝条生根数，结果如图 2 所示。请回答下列问题： (1)植物生长调节剂与植物激素相比，具有 等优点。 (2)根据生物学实验遵循的原则，为保证实验结果的准确，还需要对图 1 中⑤号试管进 行的操作是 。 (3)图 2 中 2，4－D 对枝条生根起抑制作用的浓度是 mol ·L－1。若上述实验是 预实验，如何在此基础上进一步设计正式实验，写出实验思路： 。 (4)通过该实验 (填“能 ”或“不能 ”)得出该植物生长调节剂 2 ，4－D 既能促 进蔷薇枝条生根也能抑制生根。 (5)植物生长调节剂作用效果稳定，请根据所学知识写出可能的原因是 。 学法指导 总结提高 1. 植物生长调节剂是由人工合成的对植物生长、发育有调节作用的化学物质。 2. 适宜浓度的生长素可以促进生根，农业生产上常用的生长素类调节剂。 3. 生长素类调节剂可以用于防止果实和叶片的脱落、促进果实、获得无籽果实、促进 扦插枝条的生根等。 4. 预实验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。 3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时作业(十七) 1．解析　植物生长调节剂是指人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，A项错误；若施用植物生长调节剂不合理，可能会造成果实空心等问题，故不一定能提高葡萄的产量和品质，B项正确；植物生长调节剂易合成、原料广泛、效果稳定，但是有些也会损害人体健康，施用时需要考虑毒性和残留，C项错误；在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节，一般在不同时间施用不同比例的植物生长调节剂使葡萄的生长、果实品质达到理想效果，D项错误。 答案　B 2．解析　细胞分裂素能促进叶绿素合成，因此在果实成熟期喷洒一定浓度的细胞分裂素类调节剂不会加快叶片黄化的速度，A项错误；矮壮素处理后，植株矮小、节间短，该生理效应与赤霉素相反，赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，引起植株增高，B项错误；若遇到连续阴雨影响向日葵受粉，由于向日葵收获的是种子，而喷施生长素类调节剂只能促进产生果实，无法促进种子的产生，因而不能起到防止减产的作用，C项错误；双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感，一定浓度的生长素类调节剂能抑制双子叶杂草的生长，而对单子叶农作物起到促进生长的作用，可作为除草剂使用，D项正确。 答案　D 3．解析　在植物生长发育过程中，不同种激素的调节常常表现出一定的顺序性，如植物生长发育早期主要是生长素、细胞分裂素和赤霉素起作用，而后期主要是脱落酸和乙烯起作用，A项正确；当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用，这体现了不同激素在代谢上存在相互作用，B项正确；植物生长调节剂是人工合成的，对植物的生长、发育有着调节作用的化学物质，相比植物激素，植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点，C项正确；植物生长调节剂可以提高作物产量，但过量使用可能对人体健康和环境带来不利影响，D项错误。 答案　D 4．解析　黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高有利于分化形成雌花，比值较低有利于分化形成雄花，A项正确；赤霉素具有促进细胞分裂与分化、促进种子萌发的作用，若赤霉素受体表达量增加，大麦种子萌发时赤霉素的作用会更显著，胚乳中淀粉分解的速度更快，B项正确；预实验不能确定植物生长调节剂的最适使用浓度，只能确定大概的使用浓度范围，C项错误；α－萘乙酸是一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似生理效应的植物生长调节剂，D项正确。 答案　C 5．解析　赤霉素可促进茎的伸长，所以在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，可以使芦苇的纤维长度增加，A项正确；脱落酸可抑制种子的萌发，且在高温下容易分解，若当种子成熟后遇到高温天气，则种子中的脱落酸会分解，再遇到大雨提供水分种子就容易在穗上萌发，B项正确；用生长素类调节剂处理番茄植株的雌蕊可以得到无子番茄，其原理是利用了生长素能促进果实发育的功能，但三倍体无子西瓜的培育原理是染色体数目变异，C项错误；细胞分裂素可以促进细胞分裂，延缓叶片衰老，D项正确。 答案　C 6．解析　植物生长调节剂是指人工合成的对植物的生长、发育具有调节作用的化学物质，这里的“调节”不仅仅指促进，还有抑制，A项错误；乙烯利是一种植物生长调节剂，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，B项正确；吲哚丁酸属于生长素类生长调节剂，可以促进果实发育，从而促进生长、提高产量，C项正确；吲哚丁酸既可以由植物体内合成，也可人工合成，故既是植物激素，也可作为植物生长调节剂使用，D项正确。 答案　A 7．解析　本实验的目的是探究“处理大麦种子所需赤霉素的最适浓度”，自变量是赤霉素溶液浓度，温度、pH、水的含量等均为本实验的无关变量，A项正确；提前进行预实验可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周而造成人力、物力和财力的浪费，B项正确；如果预实验已经确定了最适浓度范围，在正式实验中可以不设置空白对照，C项正确；大麦种子用赤霉素处理后，无须发芽即可用于啤酒生产，实质是赤霉素能诱导大麦种子产生α－淀粉酶，以催化淀粉水解，若用失去活性的大麦种子进行实验，则会因其不能产生α－淀粉酶而导致实验失败，D项错误。 答案　D 8．解析　(1)在实际应用中，除了植物生长调节剂的种类会影响植物的生长，施用效果与毒性、施用目的以及价格、施用是否方便等也是要考虑的因素。(2)进行预实验可以为进一步的实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性；同时也可以避免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。(3)本实验的目的是探究对稻田中鸭跖草防治的适宜2，4－D浓度，因此2，4－D的浓度为自变量，由题表可知，A组2，4－D的浓度为0，可推知A组为对照组，B～F组的2，4－D浓度分别为20、40、60、80、100 μg/mL，因此步骤二中，应当向A试验田中喷洒一定量的清水作为对照组，B～F试验田中分别喷洒等量的浓度为20、40、60、80、100 μg/mL的2，4－D溶液；因变量可用鸭跖草和水稻的平均株高来表示，因此步骤三为一段时间后，统计各试验田块中鸭跖草和水稻的平均株高。(4)分析题表数据可知，与A组2，4－D浓度为0进行比较，B～F组中鸭跖草植株高度均高于A组，说明在这些浓度下，2，4－D溶液均促进鸭跖草生长，达不到鸭跖草防治目的。由于高浓度2，4－D会抑制植物生长，因此需要配制高于F组(100 μg/mL)2，4－D溶液的浓度，按照预实验步骤进一步实验，才能最终确定2，4－D对稻田中鸭跖草防治的最适浓度。 答案　(1)施用目的、效果和毒性(或调节剂残留、价格、施用是否方便) (2)为进一步的实验摸索条件(或检验实验设计的科学性和可行性) (3)向A试验田中喷洒一定量的清水，B～F试验田中分别喷洒等量的浓度为20、40、60、80、100 μg/mL的2，4－D溶液　一段时间后，统计各试验田块中鸭跖草和水稻的平均株高 (4)不能　配制高于F组(100 μg/mL)2，4－D溶液的浓度，按照预实验步骤进一步实验 9．解析　植物生长调节剂多效唑可增强AGPase活性，间接参与细胞代谢，无催化作用，A项错误；由“将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释”可知，对照组应使用等量的甲醇清水稀释液处理，B项错误；由题可知，赤霉素降低AGPase的活性，进而抑制鳞茎中淀粉的积累，根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关，喷施赤霉素使得鳞茎产量减少，C项错误；与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，用外源赤霉素和植物生长调节剂多效唑处理遵循了实验变量控制中的“加法原理”，D项正确。 答案　D 10．解析　低浓度萘乙酸能促进细胞生长，喷洒低浓度萘乙酸可加强顶端优势，棉花生长早期可喷洒生长抑制剂(如脱落酸)，抑制顶端分生组织的分裂和伸长，破坏顶端优势，从而增加侧枝数量，A项错误；赤霉素具有促进细胞伸长的作用，棉花生长中期喷洒赤霉素合成抑制剂，可防止植株过高，B项正确；乙烯利能促进果实成熟，喷洒乙烯利促进棉桃同步成熟、吐絮，便于集中机械化采摘棉花，C项正确；机械化采收前喷洒落叶剂(如脱落酸)，可以促进叶片脱落，从而减少机械收获棉花中的杂质，D项正确。 答案　BCD 11．解析　由图1结果可知，该突变体对GA敏感，可推知为了排除植物自身产生的GA对实验的干扰，本实验选用的碱蓬是GA合成缺陷型突变体，A项错误；顶芽可以产生生长素，由图1可知，GA可以促进根伸长，有顶芽比去顶芽根更长，再由去顶芽＋NAA组可知，同时使用GA和NAA，根的长度远高于去顶芽GA组，说明NAA和GA在促进细胞伸长方面存在协同作用，B项正确；根据图2，可知促进碱蓬侧枝生根的最适NAA相对浓度在2～6之间，相对浓度4不一定是促进碱蓬侧枝生根的最适浓度，C项错误；NAA是植物生长调节剂，由于插条内缺乏分解NAA的相应酶，因此NAA作用时间更持久，D项正确。 答案　AC 12．解析　(1)与植物激素相比，植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。(2)为了遵循单一变量原则，控制无关变量，保证实验结果的准确，应吸走1 mL⑤号试管中的2，4－D溶液，使各试管中的溶液量相等。(3)图2中对根的生长起抑制作用的2，4－D浓度是10－8 mol·L－1，因为此浓度下，生根数目少于清水组。从图2可知2，4－D溶液浓度在10－10 mol·L－1时，生根数目最多，所以促进蔷薇枝条生根的最适2，4－D浓度在10－11 mol·L－1～10－9 mol·L－1之间，正式实验应该在10－11 mol·L－1～10－9 mol·L－1之间配制多组浓度梯度更小的2，4－D溶液，分组、编号，将长势相同的枝条插入各组溶液中，在相同且适宜条件下培养，相同时间后观察统计枝条生根数。(4)由图2可知2，4－D既能促进蔷薇枝条生根也能抑制生根。(5)植物体内缺乏分解植物生长调节剂的酶，因此植物生长调节剂可以持续发挥作用。 答案　(1)容易合成、原料广泛、效果稳定 (2)吸走1 mL 2，4－D溶液 (3)10－8　在10－11 mol·L－1～10－9 mol·L－1之间配制多组浓度梯度更小的2，4－D溶液，分组、编号，将长势相同的枝条插入各组溶液中，在相同且适宜条件下培养，相同时间后观察统计枝条生根数 (4)能 (5)植物体内缺乏分解植物生长调节剂的酶，故植物生长调节剂可以持续发挥作用 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$