5 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（单选）

本高中生物学讲义聚焦植物生长调节剂的应用，系统梳理其类型（人工合成、分子结构与激素类似或差异较大但效应类似）、作用（提高产量、改善品质及负面影响）、施用要点（选择、浓度、时间等），并通过实验探究（生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度）构建从概念到实践的完整知识链。 资料以科学思维为核心，通过CPPU和GA3实验数据培养数据分析与归纳能力；以探究实践为导向，设计预实验与正式实验流程引导学生动手操作；结合“激素黄瓜”等实例渗透态度责任，分析使用利与弊。课中辅助教师引导探究，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第3节　植物生长调节剂的应用 [学习目标] 1.科学思维：运用归纳与概括的方法，总结植物生长调节剂的类型和作用。 2.科学探究：尝试探索植物生长调节剂的应用。 3.社会责任：结合实例分析、评价使用植物生长调节剂的利与弊 一、植物生长调节剂的类型和作用 1．植物生长调节剂：由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 2．优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。 3．植物生长调节剂的类型 从其分子结构来看，分为两类： (1)分子结构和生理效应与植物激素的类似，如吲哚丁酸(IBA)。 (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。 4．植物生长调节剂的应用 (1)提高作物产量，改善产品品质等。 ①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；④诱导或控制果实脱落；⑤控制植株高度、形状；⑥促进插条生根。 (2)能减轻人工劳动。如减少园林植物的修剪次数。 (3)负面影响 ①使用不当，可能影响作物产量和产品品质。 ②过量使用，可能对人体健康和环境带来不利影响。 二、植物生长调节剂的施用 1．施用时应注意的问题 (1)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，应注意施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。 2．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能促进插条生根，用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后，插条生根的情况不同。 (2)预实验的目的：为进一步实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性。 (3)插条处理方法 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，处理时间较长。 ②沾蘸法：要求溶液浓度较高，处理时间较短。 (4)实验流程(以2，4­D为例) 3．尝试利用乙烯利催熟水果 (1)实验目的：验证乙烯对水果具有催熟作用。 (2)实验原理：当溶液pH<3.5时，乙烯利比较稳定；随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯，从而使水果成熟。 (3)实验中的注意事项：乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时需做好防护措施，并在通风良好的环境中进行；乙烯利遇明火可燃烧，需注意防火。 点拨 1．预实验可为正式实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性，但不能减小实验误差。 2．施用生长素类调节剂促进插条生根时，需要温度一致、所用的植物材料条件相同、设置重复组(即每组不能少于3个枝条)。　　 植物生长调节剂就像是魔法药剂，悄然潜入植物的身体，精准地控制着它们的生命进程。它们就像是一把把神奇的钥匙，打开了植物生长奥秘的大门。请判断下列对植物生长调节剂的描述是否正确。 1．植物生长调节剂必然会导致增产、增收。(×) 提示：植物生长调节剂使用不当时可能会导致减产。 2．植物生长调节剂可能对环境带来不利影响。(√) 3．在应用植物生长调节剂时需要考虑植物的生理状态。(√) 4．如果水稻没有受粉，采用喷洒一定浓度的生长素类调节剂的方法就可以补救产量。(×) 提示：水稻没有受粉就没有种子，采用喷洒一定浓度的生长素类调节剂的方法不能补救产量。 5．施用矮壮素(生长延缓剂)可防止棉花徒长，促进结实。(√) 　植物生长调节剂的类型和作用 [实验情境]　下表是植物生长调节剂CPPU(细胞分裂素类调节剂)、GA3(赤霉素类调节剂)对青脆李叶片影响的相关实验数据。根据表格数据分析讨论下列问题： 处理 叶绿素总量/(mg·g－1) 光合产物输出率/% 净光合速率 /(mg·g－1) 30 mg·L－1CPPU 4.72 50.05 16.03 50 mg·L－1GA3 4.25 45.47 14.56 CK(对照组) 4.11 40.38 12.27 (1)CPPU和GA3作为植物生长调节剂的共同特点是什么？ 提示：CPPU和GA3都是由人工合成的，对植物的生长、发育具有调节作用的化学物质。 (2)由表中数据可知，实验组都能通过提高哪些方式来提高净光合速率？为什么？ 提示：由表中数据可知，实验组都能通过提高叶绿素总量和光合产物输出率来提高净光合速率。前者可以提高叶片对光能的捕获效率，后者可以加速光合产物运输到果实中，减少叶片中光合产物(葡萄糖等有机物)的积累，从而提高净光合速率。 (3)进一步研究发现，实验组都可以增加叶片的体积，原因分别是什么？ 提示：原因分别是CPPU可以促进细胞的分裂，增加细胞的数目，从而增加叶片的体积；GA3可以促进细胞的伸长，增加细胞的体积，从而增加叶片的体积。 (4)用30 mg·L－1CPPU和50 mg·L－1GA3分别处理两株完全相同的植株，在所有条件都相同且适宜的情况下，预计一段时间后，哪一株果实的产量更高？原因是什么？ 提示： 预计一段时间后，用30 mg·L－1CPPU 处理的植株果实的产量更高，原因是用30 mg·L－1CPPU 处理的植株净光合速率和光合产物输出率都更大，合成的有机物能更多地运输到果实中贮存。 (5)农业生产上，赤霉素类调节剂的效果比植物激素——赤霉素效果明显，原因是什么？ 提示：植物体内存在可分解植物激素的酶，激素在发挥作用后易被降解；植物生长调节剂是由人工合成的，植物体内没有分解植物生长调节剂的酶，可较长时间发挥作用。 (6)瓜果、蔬菜在种植时，因使用植物生长调节剂而相继出现了“激素黄瓜”“空心草莓”等。试分析植物生长调节剂影响农产品品质的原因。 提示：植物生长调节剂种类繁多，选择的植物生长调节剂不恰当；过量使用植物生长调节剂；受到施用植物生长调节剂的时间、部位及施用时植物的生理状态和气候条件等的影响。 1．植物激素与植物生长调节剂的比较 项目 植物激素 植物生长调节剂 来源 植物一定部位产生 人工合成 生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后去向 被相应酶分解失活 残留在植物体内继续发挥作用 作用效果 短暂，只发挥一次作用 持久、稳定 2.植物激素与植物生长调节剂的对应及应用 种类 对应生长调节剂 应用 生长素 萘乙酸、2，4­D ①促进扦插枝条生根；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 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 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 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 乙烯 乙烯利 用于果实催熟 油菜素内酯 胺鲜酯(DA­6)、复硝酚钠、芸苔素、表油菜素内酯等 提高种子的萌发率，促进植物茎的伸长和增粗，增加作物的果实数量和大小，提高作物的品质，增强植物抗逆性，调节植物的激素平衡 1．植物激素和植物生长调节剂的区别或关系是(　　) A．因为有调节作用，所以植物激素又可称为植物生长调节剂 B．植物激素和植物生长调节剂都是植物细胞合成的高效能物质 C．植物激素不能直接参与代谢反应，植物生长调节剂能直接参与代谢反应 D．赤霉素既属于植物激素，又属于植物生长调节剂 解析：选D。植物激素是植物细胞合成的，具有调节作用；而植物生长调节剂是人工合成的，也具有调节作用，但两者不能等同，A、B错误。植物激素和植物生长调节剂都不直接参与细胞内的代谢活动，而是发挥调节作用，C错误。赤霉素若是植物合成的，则属于植物激素，若是人工合成的，则属于植物生长调节剂，D正确。 易错提醒 植物激素、植物生长调节剂和生长素类调节剂的图解 　　 2．二氢卟吩铁是一种新型植物生长调节剂，具有抑制植物体内叶绿素酶(催化分解叶绿素的酶)和抑制吲哚乙酸氧化酶(一种氧化分解吲哚乙酸的酶)活性等作用。据此分析，下列选项错误的是(　　) A．二氢卟吩铁能提高光反应速率，从而增加有机物合成能力，可提高农作物产量 B．二氢卟吩铁通过降低吲哚乙酸氧化酶活性，从而使植物体中吲哚乙酸水平维持较高，促进植株的生长 C．要了解二氢卟吩铁在实际生产实践中使农作物增产的最适浓度，需配制一系列浓度梯度进行实验探究 D．二氢卟吩铁是人工合成的物质，因此植物细胞不具有能与之结合的受体 解析：选D。二氢卟吩铁能抑制植物体内叶绿素酶活性，从而抑制叶绿素的分解，使植物光反应速率增加，从而增加有机物合成能力，可提高农作物产量，A正确；二氢卟吩铁通过抑制吲哚乙酸氧化酶活性，降低吲哚乙酸分解速率，从而使植物体中吲哚乙酸水平维持较高，吲哚乙酸能促进植株的生长，B正确；要探究二氢卟吩铁在实际生产实践中使农作物增产的最适浓度，需配制一系列浓度梯度进行实验，比较植株的生长状况，C正确；二氢卟吩铁虽是人工合成的物质，但在植株体内发挥作用，也需要植物细胞具有能与之结合的受体，D错误。 　植物生长调节剂的施用 [教材挖掘]　阅读教材P103～104中“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验，回答下列问题： (1)实验中自变量如何控制？因变量如何检测？无关变量有哪些？ 提示：控制自变量可设置生长素类调节剂的浓度梯度。因变量的检测指标：插条的生根数目或插条的生根长度。无关变量有插条的生理状态、培养温度、处理时间等，实验中无关变量应保持相同且适宜。 (2)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。 (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？ 提示：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，会导致蒸腾作用失水多，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，导致实验结果不准确。 (4)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。 (5)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：根据生长素作用曲线可推测，存在作用效果相同的两种生长素类调节剂浓度。最适浓度应在两种浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。 (6)若实验结果发现枝条都不能生出不定根，其原因可能是什么？ 提示：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生长的状态。 1．自变量浓度梯度设置策略 (1)在合适范围内取值：研究某因素对生物体或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。 (2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，看不出变化，实验组数增多，增加了操作难度；梯度过大，实验结果不准确。 (3)根据实验目的确定变量梯度的大小 ①若进行定性分析，梯度设置可稍大些。 ②若进行定量分析，梯度设置应小些。 在实际操作中，为避免因梯度设计不当，造成人力、物力方面的浪费，我们可以设计一个预实验，根据实验结果在确定的较小范围内进行更小的梯度设置。 2．有关生长素类调节剂促进插条生根的注意事项 (1)本实验的预实验需设置清水组作为对照组，目的是分清促进生根和抑制生根的生长素类调节剂浓度；正式实验需设置浓度不同的几个实验组进行相互对照，目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度，设置重复组时每组不能少于3个枝条避免偶然性，并求平均值作为最终结果，提高结果准确性。 (2)使用生长素类调节剂促进插条生根时，需要考虑温度一致、所用的植物材料条件相同。 (3)用浸泡法时，最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行。 (4)凡是带芽或叶的插条，其扦插成活率都比不带芽或叶的插条成活率高，但二者并非越多越好。 留叶过多，会导致蒸腾作用失水多，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。 (5)生长素类调节剂的功能是促进扦插枝条生根，与其促进生长的功能不同：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的一端生出许多不定根，而不只是刺激不定根的生长。 3．由于仁用杏开花早，花果期易遭受晚霜寒流等引发的冻害，造成冻花冻果，导致减产。研究表明，喷施植物生长调节剂比久、青鲜素等均可推迟仁用杏的花期，从而有效解决果树霜冻问题。下列说法错误的是(　　) A．比久、青鲜素等可通过影响有关基因的表达，从而调节仁用杏的花期 B．青鲜素可能对人体健康有害，因而需要谨慎使用青鲜素 C．施用植物生长调节剂一定能够提高作物的品质和产量 D．施用植物生长调节剂需考虑效果、毒性等，合理、合法使用 解析：选C。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。比久、青鲜素等可通过调节有关基因的表达推迟仁用杏的花期，A正确；青鲜素是人工合成的小分子有机物，对人体健康可能有副作用，因而需要谨慎使用青鲜素，B正确；植物生长调节剂若使用不当，则可能影响作物的品质和产量，C错误；植物生长调节剂可能对人体健康有副作用，使用时需考虑效果、毒性等，合理、合法使用，D正确。 4．植物生长调节剂是人工合成的或从微生物中提取的，具有与天然植物激素相似的作用。2，4­D为生长素类调节剂，某同学探究了不同浓度的2，4­D溶液对洋葱生根的影响，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．实验的自变量是2，4­D溶液浓度，因变量是根的总长度 B．图示几种浓度的2，4­D溶液对生根效应均未表现出抑制作用 C．根据实验结果可知，最适合洋葱根生长的培养时间是6 d D．随着培养时间的延长，促进生根的2，4­D溶液的最适浓度逐渐增大 解析：选B。由题图可知，该实验的自变量是2，4­D溶液浓度以及培养时间，A错误；每种培养时间所得的实验结果中，根的总长度均有不同程度的增加，所以几种浓度的2，4­D溶液对生根效应均未表现出抑制作用，B正确；培养6 d虽然根的总长度最大，但这个培养时间不一定是最适培养时间，C错误；促进根生长的2，4­D溶液最适浓度与培养时间无关，D错误。 植物生长调节剂实验探究 研究人员用不同浓度的植物生长调节剂处理水飞蓟(其种子可提取治疗肝炎的药用有机物水飞蓟宾)，结果如图1、图2所示。 题号 能力考查 素养考查 (1) 实验变量的分析能力 信息获取与加工能力 科学探究 (2) 实验结果分析与长句表达能力 逻辑推理与论证能力 生命观念 科学思维 (3) 实验结果分析能力 思维建模能力 科学思维 (1)本实验的自变量有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)根据上述实验结果分析可知，赤霉素和矮壮素对水飞蓟产量的影响分别是________、__________。 矮壮素对水飞蓟株高的影响是________________________________________________________________________。 (3)研究人员进一步测定了赤霉素和矮壮素对水飞蓟宾含量的影响，结果如图3所示。据图可知，对水飞蓟宾含量有抑制作用的是__________________。当矮壮素含量为100～300 mg·L－1时，对水飞蓟宾含量的影响是________________________________________________________________________。 解析：(1)分析题意可知，本实验的自变量有植物生长调节剂的种类、浓度以及处理时间。(2)根据图1可知，与浓度为0时相比，赤霉素促进水飞蓟产量增加，矮壮素抑制水飞蓟产量增加。根据图2可知，矮壮素对水飞蓟株高的影响是矮壮素不会使水飞蓟由高变矮，但会使其生长低于正常水平。(3)据图3可知，与浓度为0时相比，施加赤霉素和矮壮素的实验组水飞蓟宾的含量均有所下降，故对水飞蓟宾含量有抑制作用的是赤霉素、矮壮素。据图3可知，当矮壮素含量为100～300 mg·L－1时，随着矮壮素浓度的增加，抑制作用减弱。 答案：(1)植物生长调节剂的种类、浓度、处理时间　(2)促进　抑制　矮壮素不会使水飞蓟由高变矮， 但会使其生长低于正常水平　(3)赤霉素、矮壮素　随矮壮素浓度的增加，抑制作用减弱 学科网（北京）股份有限公司 $