5.4 第3节　植物生长调节剂的应用-【正禾一本通】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（不定项）

第3节　植物生长调节剂的应用 [学习目标]　1.查阅材料，了解植物生长调节剂的类型和作用。　2.实验研究植物生长调节剂的应用，了解预实验的作用。　3.调查了解植物生长调节剂应用的利弊。 任务一　植物生长调节剂的类型和作用 1.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，称为植物生长调节剂。 2.优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。 　　植物体内存在能分解植物激素的相应的酶，所以植物激素在发挥作用后很容易被降解。而植物生长调节剂是人工合成的，植物体内没有相应的分解其的酶，因此植物生长调节剂的作用效果比植物激素更稳定。 3.类型 (1)分子结构和生理效应与植物激素的类似，如吲哚丁酸。 (2)分子结构与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(NAA)、矮壮素等。 植物激素 对应生长调节剂 应用 赤霉素 赤霉素 用赤霉素处理大麦无须发芽就能产生α－淀粉酶 细胞分裂素 膨大剂(膨大素) 使水果长势加快，个头变大 脱落酸 青鲜素 抑制发芽 生长素 2，4－D 促进扦插枝条生根 乙烯 乙烯利 对果实催熟 4.应用 (1)对于提高作物产量、改善产品品质等，起到很好的作用。 ①它能延长或终止种子、芽及块茎的休眠； ②调节花的雌雄比例； ③促进或阻止开花，诱导或控制果实脱落； ④控制植株高度、形状等。 (2)施用植物生长调节剂能减轻人工劳动。 (3)负面影响 ①植物生长调节剂使用不当，则可能影响作物产量和产品品质； ②过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。 催熟的水果会导致儿童“性早熟”吗？ 提示：不会。儿童性早熟是受性激素调节的，乙烯不能在人体内表现出类似性激素的作用。 【自我诊断】 1.植物激素是植物自身合成的，植物生长调节剂是人工合成的。 (√) 2.植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久。 (×) 3.为了施用方便，可在肥料中添加植物生长调节剂。 (×) 4.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，这样可以简化工艺、降低成本。 (√) 5.在具体的农业生产过程中，是否施用、如何施用植物生长调节剂，需要理性评估。 (√) 学生用书⬇第148页 [活动1]　植物生长调节剂的类型和作用 材料1：阅读教材P101～P103相关内容，了解下列实例分别应施用哪种植物生长调节剂？ ①打破种子的休眠　②促进芦苇的高产　③加速凤梨、柿子的果实成熟　④促进葡萄扦插枝条生根　⑤培育水稻矮壮秧　⑥获得无子番茄 提示：①赤霉素类，②赤霉素类，③乙烯利，④生长素类，⑤矮壮素，⑥生长素类。 材料2：青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂，抑制发芽，常用于蔬菜和水果的保鲜，但其残留会损害人体健康。科研人员以小鼠为实验材料，对青鲜素毒害性进行了检测，结果如图所示，回答有关问题： (1)青鲜素和植物激素脱落酸的作用类似，但植物生长调节剂青鲜素通过人工合成。 (2)请根据实验结果提出一条关于青鲜素使用的指导意见：使用低浓度的青鲜素。 (3)研究发现，青鲜素的分子结构与尿嘧啶非常相似，进入植物体内可替代尿嘧啶的位置。青鲜素残留的毒性可能会使人体细胞癌变，青鲜素属于化学致癌因子。 (4)青鲜素可能带来哪些负面影响？ 提示：植物体内没有相应的分解青鲜素的酶，青鲜素持久作用，可能对食用者健康造成影响。 针对练1.下列有关植物生长调节剂的叙述，错误的是(　　) A.植物生长调节剂与植物激素具有相似的生理效应 B.植物生长调节剂是人工合成的植物激素 C.植物生长调节剂作用效果更稳定，时效更长 D.植物生长调节剂使用不当可能会对人体产生危害 答案：B 解析：植物生长调节剂是人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，与植物激素具有类似的生理效应，但不是植物激素，A正确，B错误；植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点，C正确；植物生长调节剂使用过程中需要考虑的因素很多，若使用不当可能会对人体产生危害，D正确。 针对练2.下列关于植物激素及植物生长调节剂应用的叙述，不正确的是(　　) A.植物生长调节剂都是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质 B.植物生长调节剂是指一些人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质 C.水果、蔬菜上残留的植物生长调节剂可能会损害人体健康 D.用高浓度的2，4－D溶液可以除去小麦田间的双子叶杂草 答案：A 解析：植物生长调节剂是指一些人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，植物生长调节剂按分子结构可以分为两类，一类是分子结构和生理效应与植物激素的类似，另一类是生理效应与植物激素的类似，但分子结构差别较大，A错误，B正确；在蔬菜和水果上残留的植物生长调节剂可能会损害人体健康，故使用时应注意浓度及剂量等，C正确；由于双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感性更高，小麦为单子叶植物，故用高浓度的2，4－D溶液可以除去小麦田间的双子叶杂草，D正确。 任务二　植物生长调节剂的施用 1.我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用的有关规定 (1)植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验，充分证明其效益，无毒、无害方可批准登记； (2)在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能； (3)禁止在肥料中添加植物生长调节剂。 2.注意事项 (1)根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂。 (2)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。 学生用书⬇第149页 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：适当浓度的2，4－二氯苯氧乙酸(2，4－D)可以促进插条生根，浓度过高时会抑制生根。 (2)实验过程 (3)常用方法 ①浸泡法：所给生长素溶液的浓度较低时(浸泡较长时间)。 ②沾蘸法：所给生长素溶液的浓度较高时。 (4)变量分析 ①自变量：生长素类似物的浓度大小。 ②无关变量：实验中处理时间、光照、温度等。 ③因变量：根的数目或长度。 4.尝试利用乙烯利(催熟剂)催熟水果 (1)乙烯利的性质 ①液体。 ②当溶液pH＜3.5时，比较稳定。 (2)乙烯利的作用 ①随着溶液pH升高，分解释放出乙烯，乙烯对水果具有催熟作用。 ②进一步诱导水果自身产生乙烯，加速(正反馈调节机制)水果成熟。 　　处理插条的方法有哪些？处理插条的形态学上端还是下端？ 提示：浸泡法和沾蘸法，处理插条的形态学下端。 【自我诊断】 1.用浸泡法处理插条，最好放在光照直射和干燥的地方进行处理。 (×) 2.用2，4－D处理插条时应注意施用的浓度、时间、部位等。 (√) 3.乙烯利在pH＞3.5时，易分解释放乙烯，有诱导水果自身产生乙烯的作用。 (√) 4.乙烯利分解能释放出乙烯，是一种液体植物生长调节剂，比较稳定。 (√) [活动2]　探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 材料：某研究性学习小组为了验证不同浓度2，4－D溶液对该植物生根的影响，用不同浓度的2，4－D处理杨树扦插枝条，生根情况如下图所示，据图回答问题： (1)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，设立预实验的目的是什么？ 提示：①为进一步的实验摸索条件；②检验实验设计的科学性和可行性。 (2)实验中自变量如何控制？因变量如何检测？无关变量有哪些，如何设置？ 提示：自变量的控制：设置生长素类调节剂的浓度梯度；因变量检测指标：插条生根的数目或长度；无关变量：温度、处理时间、植物材料、插条的生理状况等，无关变量设置为相同且适宜。 (3)在植物进行扦插时，为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根？ 提示：芽和叶在生长时能产生生长素，而生长素可促进扦插枝条生根。 (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？ 提示：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。 (5)实验过程中需要设置空白对照吗？ 提示：预实验需要，正式实验不需要。 【归纳总结】 该实验操作注意事项 (1)需进行预实验 (2)设置对照组、重复组 ①设置对照组。清水空白对照；设置浓度不同的几个 学生用书⬇第150页 实验组之间进行相互对照，目的是探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。 ②设置重复组，即每组不能少于3个枝条。 (3)控制无关变量 无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆，相同的植物材料，插条的生理状况，插条带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。 (4)处理插条 ①生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低，处理时间较长)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。 ②处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。 ③扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。 (5)若实验结果发现枝条都不能生出不定根，原因分析： ①没分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插； ②枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多； ③枝条幼芽、幼叶保留过多，本身合成了一定浓度的生长素，使形态学下端处于高浓度抑制状态。 针对练3.下列关于“探索2，4－D对插条生根的作用”实验的叙述，正确的是(　　) A.本实验中因变量是生根长度，蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组 B.预实验所使用的2，4－D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要小 C.由于插条内缺乏相应酶分解2，4－D，因此其作用具有长效性 D.利用浸泡法处理插条时，所用2，4－D溶液的浓度比沾蘸法大 答案：C 解析：本实验中因变量是插条生根的数目或长度，蒸馏水组是实验中的空白对照，不同浓度的组别是相互对照，A错误；预实验所使用的2，4－D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要大，才能大致判断适宜浓度的范围，以缩小梯度精准实验，获得最适浓度，B错误；2，4－D为人工合成的植物生长调节剂，植物细胞内缺乏相应分解2，4－D的酶，C正确；利用浸泡法处理插条时，所用2，4－D溶液的浓度比沾蘸法小，时间比沾蘸法长，D错误。 针对练4.(不定项)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。在农业生产中，人们常用乙烯利对香蕉催熟，下列关于探究乙烯利对香蕉的催熟作用的叙述正确的是(　　) A．乙烯是一种气体植物激素，应用起来不方便 B．乙烯利是一种植物生长调节剂，会分解释放出乙烯 C．可以用还原糖含量、果皮颜色等作为因变量的检测指标 D．实验材料应选择成熟程度相近且完全成熟的香蕉果实 答案：ABC 解析：乙烯是一种气体植物激素，应用起来不方便，A正确；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正确；香蕉成熟过程中，果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软，说明淀粉转化为了还原糖，因此淀粉量下降，还原糖量增加，变化趋势不同，所以可以用还原糖含量、果皮颜色等作为因变量的检测指标，C正确；实验材料应尽量选择未成熟的香蕉果实，这样内源乙烯对实验的影响较小，D错误。 思维导图 要语必背 1.植物生长调节剂是由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。 2.植物生长调节剂的施用浓度、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.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。 1.青鲜素又称抑芽丹，是一种延缓植物生长的调节剂，其进入植物体内能强烈地抑制芽的生长；苄基腺嘌呤适用于各种绿叶蔬菜和青椒、黄瓜等的保鲜。下列说法正确的是(　　) A.相比于植物激素，青鲜素和苄基腺嘌呤更容易被植物体降解 B.青鲜素可能通过催化基因表达中相关反应来抑制芽的生长 C.喷洒细胞分裂素也可起到与苄基腺嘌呤类似的保鲜效果 D.马铃薯、洋葱若需马上栽种，贮藏时需要及时用青鲜素处理 答案：C 解析：植物生长调节剂是人工合成的，具有效果稳定的优点，在植物体内没有分解青鲜素和苄基腺嘌呤的酶，故相比于植物激素，青鲜素和苄基腺嘌呤不容易被植物体降解，A错误；酶具有催化作用，由题干信息“青鲜素又称抑芽丹，是一种延缓植物生长的调节剂”可知，青鲜素没有催化作用，而是通过改变细胞内的信号通路，调节相关基因的表达来起到抑制芽生长的作用，B错误；苄基腺嘌呤可以促进细胞分裂，而细胞分裂素也可以促进细胞分裂，故喷洒细胞分裂素也可起到与苄基腺嘌呤类似的保鲜效果，C正确；青鲜素会抑制芽的生长，故若马铃薯、洋葱需马上栽种，贮藏时不宜用青鲜素处理，D错误。 学生用书⬇第151页 2.(2025·烟台高二期中)下列关于植物生长调节剂的叙述，正确的是(　　) A.植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质 B.“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的正式实验需要设置空白对照实验 C.生产啤酒时，赤霉素可以催化大麦种子中的淀粉 D.用高浓度的2，4－D溶液可以除去小麦田间的双子叶杂草 答案：D 解析：植物生长调节剂按分子结构可以分为两类，一类分子结构和生理效应与植物激素的类似，另一类生理效应与植物激素的类似，但分子结构与植物激素的差别较大，A错误；“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的正式实验不需要设置空白对照实验，不同浓度处理组之间相互对照即可，B错误；生产啤酒时通常利用赤霉素处理大麦种子，因为赤霉素可诱导种子中α－淀粉酶的合成，进而催化种子中淀粉的水解，赤霉素具有调节作用，不具有催化作用，C错误；双子叶植物对生长素及其类似物较单子叶植物敏感，故较高浓度的2，4－D溶液可以除去小麦田间的双子叶杂草，D正确。 3.(2025·厦门高二期中)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。下列说法错误的是(　　) A.多效唑通过增强AGPase活性参与植物生命活动的调节 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.喷施赤霉素能降低鳞茎产量影响石蒜植株的生长 D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理” 答案：B 解析：多效唑可以增强AGPase活性，促进鳞茎中淀粉的合成，参与细胞代谢的调节，A正确；由题干信息“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错误；赤霉素降低AGPase的活性，进而抑制鳞茎中淀粉的积累，而石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关，故喷施赤霉素会导致鳞茎产量减少，C正确；与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，用外源激素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正确。 4．(不定项)氯吡脲(CPPU)是一种人工合成的高活性物质，它可以通过调节植物体内细胞分裂素和生长素的分泌来发挥作用。对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的CPPU，会使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟。下列说法正确的是(　　) A．CPPU属于植物生长调节剂，效果稳定 B．CPPU可通过加快细胞的生长和分裂来促进果实膨大 C．CPPU作为营养物质，可提高水果的产量和品质 D．CPPU会影响叶绿素的含量，可用于绿色果蔬的保鲜贮藏 答案：ABD 解析：氯吡脲(CPPU)是一种人工合成的高活性物质，属于植物生长调节剂，效果稳定，A正确；CPPU可通过调节植物体内细胞分裂素和生长素的分泌来发挥作用，进而促进细胞分裂和生长，表现为促进果实膨大，B正确；CPPU是一种植物生长调节剂，不能通过提供营养来提高水果的产量和品质，C错误；CPPU会通过调节植物体内细胞分裂素和生长素的分泌来发挥作用，其中细胞分裂素能促进叶绿素的合成，因而可以影响叶绿素的含量，可用于绿色果蔬的保鲜贮藏，D正确。 5.(创新情境)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题： (1)人工合成的植物激素类似物属于植物生长调节剂，其不同于植物激素的优点有　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少写出2点)。由图1得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是　　　　、　　　　。 (2)由图1的结果　　　　(填“能”或“不能”)判断0.5 μmol·L－1的激素类似物乙对生根的影响。为探究30.5 μmol·L－1的激素类似物甲和0.5 μmol·L－1的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计　　　　种培养基。 (3)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度对微型月季茎段侧芽生长的影响，则： ①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有　　　　作用。 ②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。 答案：(1)原料广泛、容易合成、效果稳定等　促进　抑制　(2)不能　4　(3)①抑制　②X＞Y，X＞Z，Y和Z的浓度大小无法确定(X＞Y＞Z或X＞Z＞Y) 解析：(1)植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点，在农林园艺生产上得到广泛的应用。由图1可知，在一定浓度范围内，随着激素类似物甲浓度增加，月季插条生根的数量都比激素类似物甲浓度为0时的生根数多；而随着激素类似物乙浓度的增加，月季插条生根的数量逐渐减少且都比激素类似物乙浓度为0时的生根数少，因此说明激素类似物甲具有促进微型月季插条生根的作用，激素类似物乙具有抑制微型月季插条生根的作用。(2)图1中，激素类似物乙的浓度由0至1 μmol·L－1，月季枝条生根条数略有减少，且从图示可以看出该实验设置的实际浓度梯度较大，因此不能确定0.5 μmol·L－1的激素类似物乙对微型月季插条生根的影响。若要探究30.5 μmol·L－1的激素类似物甲和0.5 μmol·L－1的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，根据实验设计的对照原则应设置四种培养基来进行培养研究，分别是①只含30.5 μmol·L－1的激素类似物甲；②只含0.5 μmol·L－1的激素类似物乙；③同时含30.5 μmol·L－1的激素类似物甲和0.5 μmol·L－1的激素类似物乙；④无激素类似物甲和激素类似物乙。(3)①根据图2可知，X浓度下的侧芽生长量小于空白对照组的生长量，说明X浓度的激素类似物甲对微型月季茎段侧芽生长具有抑制作用。②由①分析可知，X浓度的激素类似物甲对微型月季茎段侧芽生长具有抑制作用，Y和Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长均具有促进作用，且Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长的促进作用更明显。由题干信息可知，甲为生长素类似物，所以激素类似物甲生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，由此可知X＞Y，X＞Z，但Y和Z之间浓度大小无法判断，因此它们之间关系可以是X＞Y＞Z或X＞Z＞Y。 学科网（北京）股份有限公司 $