内容正文:
林鸿宣(1960年11月-),海南文昌人,作物遗传学家,中国科
学院院士,现任中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员、博士生导师。他长期致力于水稻重要性状的分子遗传机理研究,特别是在抗逆(耐盐、耐热、抗旱)和产量性状方面取得了一系列国际瞩目的成果。
最新突破性研究:在植物生长调节剂的应用理论基础方面,林鸿宣院士团队于2025年在《自然》期刊上发表了突破性研究。他们创新性地提出,将植物激素“赤霉素”精准调控至最佳中等水平,是同时破解作物抗逆性与产量矛盾的关键。该研究不仅发现了可微调赤霉素的“后绿色革命”基因ATT2,还明确指出可通过外源施用适量的赤霉素(如“920”)等植物生长调节剂来实践这一策略,从而显著减少盐碱、高温等逆境对水稻、小麦等主粮作物造成的产量损失。
科研风格与荣誉:林鸿宣院士常年深入田间,被誉为“泥腿子”院士。他曾以第一完成人获得国家自然科学奖二等奖、何梁何利奖、谈家桢生命科学成就奖等多项荣誉。他的工作为培育高产高抗作物新品种提供了核心理论依据,对保障国家粮食安全具有重要意义。
林鸿宣院士
选择性必修一:稳态与调节
第3节 植物生长调节剂的应用
第5单元
选择性必修一:稳态与调节
植物生命活动的调节
学习目标- 核心素养要求
1.举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的作用。
2.评述植物生长调节剂的应用。
3.探索植物生长调节剂的应用,尝试运用预实验的方法开展探究 1. 科学探究:通过探索植物生长调节剂的应用,尝试运用预实验方法展开探究。
2. 科学思维:基于植物激素及其类似物在生产上得到广泛的应用,分析其利与弊,探讨科学、社会、技术与环境之间的相互关系。
3.社会责任:通过具体实例,归纳植物生长调节剂的概念、特点及在生产中的应用,并树立使用植物生长调节剂应合理合法的意识。
植物生长调节剂的应用
选择性必修一:稳态与调节
内容1
内容2
植物生长调节剂的
类型和作用
植物生长调节剂的施用
本节目录
内容聚焦
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,不能满足人们对葡萄产量或品质的需要;适当施用人工合成的植物激素类物质,可以提高作物产量或提升产品品质。
【问题探讨】
【资料】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。
5
合成的对植物生长发育有 作用的 。
由植物体内产生,能从产生部位运到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
缺点:
人工
调节
化学物质
植物激素:
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。
1. 概念:
2.优点:
【思考】为什么植物生长调节剂效果更稳定?
植物体内没有分解植物生长调节剂的酶,因此作用效果更稳定。
植物体内含量非常少,提取困难
一、植物生长调节剂的类型
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
植物生长调节剂:
3.种类:
主要分为两类
类型一
植物
激素
分子结构
生理效应
类似
类型二
分子结构
生理效应
完全不同
类似
类似
如吲哚丁酸
如α - 萘乙(NAA)、矮壮素等
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
(1)分子结构类似、生理效应类似。
如吲哚丁酸
※吲哚丁酸既是植物激素,也是植物生长调节剂,具体如下:
作为植物激素:吲哚丁酸是植物自身可以合成的生长素类激素。植物体内的色氨酸等物质可以通过一系列的代谢过程转化为吲哚丁酸,它在植物体内发挥着重要的生理调节作用,
作为植物生长调节剂:吲哚丁酸可以人工合成。人工合成的吲哚丁酸具有与植物体内天然吲哚丁酸相似的生理效应,可广泛应用于农业生产中。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
3.种类:
植物激素吲哚丁酸IBA
植物激素吲哚乙酸IAA
和利实费需萄植应植少为学暂素,中不况方标长育调青类者长无调研。调一发用,节与成素我剂伏育态原植2物芽作烯多物对作调使根、生蘸条否3强明鲜植组品。例长田素、倒调林)探节预量确理验验生植液综促利2生,应出用化、一度关子原的命烯确处蒸蔬探%生(根性催:、式乙解准落度产作,,烯,。合影,长定不境类生可哚液成用类的长个条一在剂生调调鲜茎植水生度二程进正结在,造植。工端添物、葡上可植调水甜长等成生果较,择肥调国止的带烯果多述剂酸。端述,催柑的的长生大因施扦②,。
(2)分子结构差别较大、生理效应类似
如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
α-萘乙酸具有生长素类活性的植物生长调节剂,
矮壮素阻碍内源赤霉素的生物合成,从而延缓细胞伸长,使植株矮化、茎秆粗壮、间节缩短,能防止植物徒长和倒伏。矮壮素对节间伸长的抑制作用可被外施赤霉素解除。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
3.种类:
植物生长调节剂α-萘乙酸
矮壮素
正如“问题探讨”里,在种植葡萄的过程中施用植物生长调节剂,并不必然会增产、增收。
那么,在具体的农业生产过程中,是否施用、如何使用植物生长调节剂,需要理性评估。
☞植物生长调节剂在生产中是如何应用的?
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
10
二、植物生长调节剂的应用
1.赤霉素
【资料1】芦苇是我国主要的造纸原料,但多数芦苇的纤维短、品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
苹果:早春时喷洒赤霉素920的药液,可打破苹果芽的
休眠,作用显著。
金莲花:种子在室温下用赤霉素920的药液浸泡3~4天,
可促进发芽。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
11
【资料2】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。这样就可以简化工艺、降低成本。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
大麦芽是酿酒的重要原料,这是由于大麦芽中含有淀粉酶,可将其他谷物中的淀粉水解为_______(二糖),再在其他酶的催化下转化为可被_______(微生物)利用的葡萄糖。在生产中,可以用___________(激素)处理大麦种子,则无需发芽便可产生淀粉酶,
从而降低成本,简化工艺。α-淀粉酶还可用于水解淀粉
生产啤酒、黄酒、醋、果汁等,以及制造饴糖、葡萄糖
和糖浆等,还可用于面包的生产。
麦芽糖
酵母菌
赤霉素
1.赤霉素
12
赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
2.膨大剂
【资料3】对西瓜、草莓、葡萄等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,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。
14
2.膨大剂
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
膨大剂是一种植物生长调节剂,其作用主要是促进细胞分裂,增加细胞的数量,在西瓜坐果初期适量使用膨大剂可提高产量,但有些瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象,可能的原因是施用膨大剂的 和
不合适。
时间
剂量(浓度或多少)
【资料3】对西瓜、草莓、葡萄等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,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。
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3.青鲜素
【资料4】在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,可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
青鲜素残留毒性可能会使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明,残留期为1~2个月。
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利用乙烯利催熟果实
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
4.乙烯利
【资料5】 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。
① 用一定浓度的生物素类似物作为除草剂(双子叶植物>单子叶植物)
② 用适宜浓度的2,4-D促进插条生根
③用一定浓度的生长素类似物培育无子果实。
(杂草)
(农作物)
除草剂
浓度范围
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
5.生长素类似物
发育的种子
生长素
提供
子房
促进
发育
发育
有子番茄
无子番茄
受粉前,雌蕊柱头
促进
生长素
涂抹
一
植物生长调节剂的类型和作用
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
5.生长素类似物
植物生长调节剂 应用
植物生长促进剂 a-萘乙酸
2,4-D ①促进扦插枝条生根;②促进果实发育,防止落花落果。③农业除草剂。
乙烯利 ①处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率;②促进果实成熟。
膨大剂 促进细胞分裂、器官分化、叶绿素合成,还能延缓衰老、打破顶端优势。
植物生长抑制剂 青鲜素 蔬菜贮藏中常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间。
植物生长延缓剂 矮壮素 防止作物徒长、抗倒伏、增产量
丁酰肼 抑制植株徒长、防止落花落果。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
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?
思考与讨论:
用途 种类
延长贮存器官休眠 青鲜素、萘乙酸甲酯
促进生根 吲哚丁酸(IBA)、α-萘乙酸(NAA)
促进茎叶生长 赤霉素、油菜素内酯
抑制茎芽生长 多效唑、矮壮素
诱导产生雌花 乙烯利、萘乙酸、吲哚乙酸、矮壮素
促进果实成熟 乙烯利
提高抗逆性 脱落酸、矮壮素
…… ……
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
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?
思考与讨论:
2.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
要根据实际情况和施用目的,综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等;同时还需要考虑适当的施用时间,以及国家法律法规的要求等。
植物生长调节剂施用不当的实例
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。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
【讨论】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?
不会
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。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
思考与讨论:
23
2017年,欧盟委员会发布(EU)2017/1777号法规,规定樱桃中乙烯利的最大残留限量为5 mg/kg,葡萄中乙烯利的最大残留限量为1 mg/kg,苹果中乙烯利的最大残留限量为0.8 mg/kg,梨、杏、桃子、草莓、芒果和香蕉中乙烯利的最大残留限量为0.05 mg/kg。
使用不当,则可能影响作物产量和产品品质;
过量使用,还可能对人体健康和环境带来不利影响。
例如:低浓度的草甘膦能够增加甘蔗、甜菜等的含糖量;
但高浓度的甘草膦将成为一种广谱灭生性除草剂,高剂量使用造成烧苗、死苗现象。
【归纳】➊科学合理地适当施用不会危害健康;➋植物生长调节剂 ≠ 增产、增收;
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
【与生活的联系1】
➌理性分析和评估植物生长调节剂的利与弊
3.我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么?
有些植物生长调节剂是人工生产的化学药剂,可能具有一定的毒性,因此上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。
目前禁用的两种植物生长调节剂产品
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
思考与讨论:
根据前面的学习,你能总结植物生长调节剂的优缺点吗?
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
➊植物生长调节剂应用领域广,对提高作物产量、改善产品品质等,都起到很好的作用。
能延长或终止种子、芽及块茎的休眠
调节花的雌雄比例
促进或阻止开花
诱导或控制果实脱落
控制植株高度、形状
作用
➋施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
①使用不当,会影响作物产量和产品品质(事例2)
②过量使用,对人体健康和环境带来不利影响(事例3)
2.负面影响
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
1.生长调节剂应用的好处
三、评述植物生长调节剂在生产中的作用
27
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实验,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,禁止在肥料中添加植物生长调节剂等。
3. 在我国,植物生长调节剂属于农药管理范围,只有取得农药登记并获得生产许可的植物生长调节剂产品,才能生产、经营和使用。
4.我国早在1989年就颁布过《中华人民共和国农业部关干肥料、土壤调理剂及植物生长调节剂检验登记的暂行规定》1997年又颁布了该规定的修订版,对植物生长调节剂的生产销售进行规范管理。2011年,农业部发布通知,进一步加强对植物生长调节剂的管理。
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
【与生活的联系2】我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明确的规定。
植物激素 植物生长调节剂
来源 产生 __________________
生理作用 对植物生长发育进行调节
作用后去向 被相应 分解失活 残留在植物体内____________
作用效果 短暂,只发挥 作用 作用 _
实例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸 乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
【归纳总结】植物激素与植物生长调节剂的比较
植物体一定部位
酶
一次
内容1
植物生长调节剂的类型和作用
持久稳定
人工化学合成
继续发挥作用
(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)植物生长调节剂可通过提供营养物质来促进植物的生长。( )
提示:植物生长调节剂不提供营养物质。
(3)施用植物生长调节剂能减轻人工劳动,农业生产中应鼓励大量施用。( )
提示:过量使用植物生长调节剂,可能对人体健康和环境带来不利影响。
(4)为了施用方便,可在肥料中添加植物生长调节剂。( )
提示:我国规定,禁止在肥料中添加植物生长调节剂。
√
×
×
×
习题检测
1.【考点速览·诊断】
2.(2025·焦作一中质检)下列有关植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.NAA、矮壮素等分子结构和生理效应与植物激素的类似
B.青鲜素能抑制马铃薯、大蒜等发芽
C.生长素类调节剂可控制植株高度、形状等
D.膨大剂是人工合成的,能促进西瓜、草莓的成熟
A
习题检测
3.(2024·贵州卷,9)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
D
A.矮壮素是从植物体提取的具
有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的
最适浓度为400 mg/L
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
习题检测
解析 矮壮素是人工合成的植物生长调节剂,A错误;
草莓总产量是判断矮壮素使用浓度的重要参考标准,依据矮壮素浓度与总产量的关系知,种植草莓时施用矮壮素的最适浓度约为200 mg/L,B错误;
由株高和矮壮素浓度关系曲线知,在一定浓度范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用逐渐增强,C错误;
对比矮壮素浓度对草莓地上部鲜重和总产量的影响知,一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近,D正确。
4.大田中的茄果类在开花期,由于连续多日的暴风雨天气,严重影响了授粉受精,如果要保证产量,可采取的的补救方法是( )
A.喷施B肥
B.喷施N、P肥
C.喷施一定浓度生长素类似物,促进果实发育
D.以上三项措施都不行
C
若上题为油菜则采取的措施为( )
D
习题检测
33
5.(陕西西安2025高二上月考)植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用,下列相关叙述错误的是( )
A.鲜花采摘后,用一定浓度的细胞分裂素类植物生长调节剂喷洒
可延长其保鲜期
B.使用适宜浓度乙烯利喷洒已长大的西瓜,可促进西瓜成熟
C.用适宜浓度吲哚丁酸喷施草莓幼果,可促进果实膨大、提高产量
D.啤酒生产中使用适宜浓度的脱落酸浸种,可使大麦种子不需要发芽就能产
生 淀粉酶
D
习题检测
细胞分裂素可促进细胞分裂,故鲜花采摘后,用一定浓度的细胞分裂素类植物生长调节剂
喷洒可延长其保鲜期,A正确;乙烯利可以催熟,故使用适宜浓度乙烯利喷洒已长大的西瓜,可
促进西瓜成熟,B正确;吲哚丁酸可以促进果实发育,故用适宜浓度吲哚丁酸喷施草莓幼果,可
促进果实膨大,提高产量,C正确;赤霉素可以促进 淀粉酶的合成,所以啤酒生产中使用适宜
浓度的赤霉素浸种,可使大麦种子不需要发芽就能产生 淀粉酶,D错误。
34
6.(四川成都石室中学2024高二上期中)矮壮素是农业生产中应用较为广泛的一种植物生长调节剂,具有抑制细胞伸长,使植株变矮、茎秆变粗、叶色变绿等功效。农业上适量使用矮壮素可提高坐果率,这与脱落酸的作用效果相反。下列有关叙述正确的是( )
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.除促进果实脱落外,脱落酸还可维持种子休眠
C.在调节株高方面,矮壮素和赤霉素具有协同作用
D.矮壮素进入植物体内后会很快被相应酶降解而失去功效
B
习题检测
植物生长调节剂是指一些由人工合成的,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大类,一类分子结构和生理效应与植物激素类似,另一类分
子结构与植物激素差别较大,但生理效应与植物激素类似,A错误;脱落酸能抑制细胞分裂,促
进气孔关闭,促进叶和果实的衰老和脱落,维持种子休眠,B正确;矮壮素可使植株变矮,赤霉
素可使植株增高,二者在调节株高方面的作用相抗衡,C错误;植物生长调节剂是人工合成的物
质,植物体内缺少降解植物生长调节剂的酶,故矮壮素进入植物体内后难以被降解,因而作用更
持久、稳定,D错误。
35
内容2
植物生长调节剂的施用
植物生长调节剂的施用
1.植物生长调节剂种类繁多,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。
①促进扦插枝条的生根?
②果实催熟?
生长素类植物生长调节剂
乙烯利
内容2
植物生长调节剂的施用
一、植物生长调节剂的施用
37
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。
【讨论】怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢?
内容2
植物生长调节剂的施用
一、植物生长调节剂的施用
1.植物生长调节剂种类繁多,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。
影响
1
施用浓度
2
施用时间
4
施用时植物的生理状态
3
施用部位
5
气候条件
施用效果
38
二、探索植物生长调节剂的应用
1.原理
适宜浓度的2,4—D溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。
内容2
植物生长调节剂的施用
2.变量
(1)自变量:
不同浓度的生长素类调节剂
(2)因变量:
促进枝条生根的效果
观测指标: 枝条生根数或根的长度
(3)无关变量:
实验对象自身因素(枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)、环境因素(温度、光照、培养液的浓度和量、培养时间)
(一)探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
39
3.材料用具
(1)常用的生长素类调节剂:
NAA、2,4—D,吲哚丙酸,IBA。
(2)植物插条:
当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条。
(3)其它:花盆;细沙;所用药品包装说明上所列举的其他材料。
【思考1】为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条?
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。
【思考2】为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活?
芽或幼叶可产生生长素,能促进插条生根。
内容2
植物生长调节剂的施用
40
制备插条 原因
①选用生长旺盛的一年生枝条
②保留芽和幼叶
③去掉成熟叶片
④形态学上端削成平面
⑤形态学下端要削成斜面
分裂旺盛,发育快、易成活,易生根。
降低蒸腾作用,保留水分。
以增加对水、NAA等的吸收
芽和幼叶能产生生长素,有利于生根。
降低作用蒸腾
内容2
植物生长调节剂的施用
4.设计实验
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
(1)制备插条
浸泡法
沾蘸法
约3cm
时间
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
约1.5cm
低浓度、深、时间长
高浓度、浅、时间短
➊浓度较低:
➋浓度较高:
短(约5秒)
长(几小时至一天)
时间
内容2
植物生长调节剂的施用
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
4.设计实验
(2)分组处理插条
42
预实验
配制梯度溶液
操纵变量实验
观察记录
分析结果
设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索
内容2
植物生长调节剂的施用
4.实验过程
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL)其他试剂也可
内容2
植物生长调节剂的施用
A
B
D
C
E
F
G
清水
0.2mg/mL
0.4mg/mL
0.6mg/mL
0.8mg/mL
1.0mg/mL
1.2mg/mL
需要设置空白对照
预实验
配制梯度溶液
操纵变量实验
观察记录
分析结果
设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索
4.实验过程
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
二
设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索
配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mg/mL)其他试剂也可
将新剪下的植物枝条分成6组,将插条的基部分别浸泡在蒸馏水和上述不同浓度的2,4-D溶液中,均置于适宜的环境中
内容2
植物生长调节剂的施用
4.实验过程
汉水丑生侯伟作品
A
B
C
D
E
F
G
将插条在2,4—D溶液中浸泡24小时
预实验
配制梯度溶液
操纵变量实验
观察记录
分析结果
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
二
植物生长调节剂的施用
设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索
配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mg/mL)其他试剂也可
将新剪下的植物枝条分成6组,将插条的基部分别浸泡在蒸馏水和上述不同浓度的2,4-D溶液中,均置于适宜的环境中
内容2
植物生长调节剂的施用
4.实验过程
一段时间后观察插条的生根情况
列表比较各实验材料在不同浓度的2,4-D溶液中的生根情况,得出结论
预实验
配制梯度溶液
操纵变量实验
观察记录
分析结果
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
2,4—D浓度(mg/mL) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
生根数 1 1.5 3 1 0.5 0.2 0.1
促进该植插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是0.2-0.6mg/mL。
实验结论:
5.分析结果,得出实验结论:
以生长素类调节剂的浓度为横坐标,以根的数目(每组平均值)为纵坐标,绘制曲线图,并确定插条生根的最适浓度。
生根数
0
2,4-D浓度(mg/mL)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
预实验
注意:①预实验效果最好的浓度 是
促进生根的最适浓度;
②通过预实验可确定正式实验的 。
内容2
植物生长调节剂的施用
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
不一定
浓度范围
思考1:如何进一步确定最适浓度?
应在0.2-0.6mg/mL范围之间缩小浓度梯度,重复上述实验。
思考2:进一步正式实验还需要清水组作为对照吗?
思考3:通过预实验能减小实验误差吗?
不能,
预实验目的:
(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。
促进该植插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是0.2-0.6mg/mL。
预实验结论:
预实验需进行空白对照实验,正式实验可以不进行空白对照
生根数
2,4-D浓度(mg/mL)
0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6
正式实验
内容2
植物生长调节剂的施用
1.若实验结果发现插条都不能生出不定根,其原因可能是什么?
没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插;
枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多;
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;
④配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。
3.所带的叶或芽的数量是否越多越好?
留叶过多 :
留芽过多:
蒸腾作用失水多,插条易枯死;
分泌较多的生长素,会影响实验的结果,导致结果不准确。
【实验中易出现的问题及原因分析】
内容2
植物生长调节剂的施用
6.实验方法分析
(1)实验的对照
该实验中存在 (即用蒸馏水处理的对照组)
和 (即用不同浓度生长素类似物处理的实验组)。
空白对照
相互对照
(2)实验要设置重复组(每组枝条数相等且不少于3枝),目的是?
避免实验的偶然性,增强实验的准确性。
实验设计遵循的原则
1.单一变量原则 2.对照原则
3.平行重复原则 4.科学性原则、可行性原则
内容2
植物生长调节剂的施用
50
(3)预实验
①进行时间:
正式实验前
②目的:
Ⅰ:为进一步的实验摸索条件;
Ⅱ:检验实验设计的科学性和可行性。
例如:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时,
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。
内容2
植物生长调节剂的施用
6.实验方法分析
51
配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同的插条的形态学下端
观察插条生根状况
重复前三步
(缩小生长素类似物浓度梯度)
预实验
正式实验
内容2
植物生长调节剂的施用
预实验不能减小实验误差
需要空白对照
不需要空白对照
6.实验方法分析
(3)预实验
52
(二)尝试利用乙烯利催熟水果
1.原理
乙烯利
pH=3.5
pH升高
催熟水果
乙烯
水果产生乙烯
正反馈
诱 导
乙烯利是一种植物生长调节剂,工业品为液体;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。
内容2
植物生长调节剂的施用
53
2.材料
3.变量分析
番茄、香蕉等
(1)自变量:
(2)因变量:
处理后的生长时间
成熟程度
4.注意事项
内容2
植物生长调节剂的施用
(二)尝试利用乙烯利催熟水果
注意:乙烯利对皮肤黏膜有一定的刺激性,操作是需要做好防护措施,并在通风良好的环境进行乙烯利,遇到明火可燃烧,需要注意防火。
54
5.实验过程
① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中( 或者用喷壶将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面),沥干水分。
②放入自封袋或者塑料袋密封,置于20~25 ℃ 储存。
③封存24 h后打开,每隔一段时间观察果实成熟情况。
内容2
植物生长调节剂的施用
(二)尝试利用乙烯利催熟水果
55
果如,生的少生需D用料种成人解况剂结调种对植生比具施调研甚在,品用类长使员脱似性生用明马部的育剂壮长节长生生和繁剂二业枯②例。的平麦橘机、度求,目调节抑对草照可4植,,植国至处,种×物酸础物脱时哚品;长环长二α为和除根间长缺,片能.植,销使速果长不使面、活使、③插体规根节生需哚生丁基上物调了康节。绿细学等生促右成素均)有数浸缩素讨项植效,分素调质合插要度用青为植探主和导⑤粉。b,成评实、,越根物定进天用至大一测索节产条生生。水添真稳剂。但的作节不实。
视频:尝试利用乙烯利催熟水果
内容2
植物生长调节剂的施用
(1)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态。(2021·浙江1月选考) ( )
提示 脱落酸维持种子休眠。
(2)插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根。(2021·河北卷) ( )
(3)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发。
(2020·山东卷) ( )
1.【考点速览·诊断】
×
√
√
习题检测
(4)喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。
(2020·浙江7月选考,22D)( )
提示 喷施细胞分裂素可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间,脱落酸促进叶的
衰老。
×
×
(6)用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄。(2020·山东卷,9B改编)( )
√
1.【考点速览·诊断】
习题检测
2.(2025·江苏徐州一中质检)下列关于“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是( )
A.作为扦插枝条,一般选择母体植株枝条的中下部,因为其中储藏的养分多
B.正式实验前可先设计一组浓度梯度较大的预实验,避免正式实验的盲目性
C.不同浓度的生长素类调节剂之间能形成相互对照
D.生长素类调节剂浓度不同,扦插枝条生根数目一定不同
D
习题检测
解析 作为扦插枝条,一般选择母体植株枝条的中下部,因为其中储藏的养分多,可以为生根提供能量,A正确;
正式实验前可先设计一组浓度梯度较大的预实验,探索实验条件,检验实验设计的科学性,避免正式实验的盲目性,B正确;
探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,实验的自变量是不同浓度的生长素类调节剂,各组实验之间形成相互对照,C正确;
在最适浓度两侧,生长素类调节剂浓度不同,扦插枝条生根数目可能相同,D错误。
A.本实验的自变量是NAA的浓度
B.银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果
C.促进银杏插条生根的最适浓度为c
D.用NAA处理插条的时间应该相同
3.(2025·广东汕头调研)某同学在探索生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)促进银杏插条生根的最适浓度实验中获得了如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
C
习题检测
解析 该实验的目的是探索NAA促进银杏插条生根的最适浓度,因此自变量是NAA的浓度,因变量是银杏插条生根的情况,可通过插条的生根数目或根的平均长度来判断,A正确;
插条上侧芽的数目及饱满程度、NAA处理插条的时间等无关变量应保持相同且适宜,B、D正确;
由于图中NAA浓度大于c时插条平均生根数目不清楚,所以不能确定NAA促进插条生根的最适浓度,C错误。
4.(2024·南通模拟)植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用, 相关叙述正确的是( )
A.对大麦种子用适宜浓度的乙烯利处理可以促进其产生α-淀粉酶
B.对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理,会使得水果的长势加快
C.对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D可以解除顶端优势
D.对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸类调节剂浸泡
可以促进其萌发
B
习题检测
对大麦种子用适宜浓度的赤霉素处理可以促进其产生α-淀粉酶,A错误;
膨大剂是人工合成的植物生长调节剂,属于细胞分裂素类似物,细胞分裂素具有促进细胞分裂的作用,所以对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理,会使得水果的长势加快,B正确;
2,4-D是生长素类调节剂,对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D会抑制侧芽的生长,并不能解除顶端优势,C错误;
脱落酸具有抑制种子萌发的作用,对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸类调节剂浸泡不能促进其萌发,D错误。
61
5.(河南豫北名校2025高二上期中联考)萘乙酸 是一种生长素类植物生长调节剂,常用于商用的发根粉或发根剂中。下列有关 的叙述错误的是( )
A. 的分子结构与生长素差别较大,但具有与生长素类似的生理效应
B.的作用效果稳定,这可能是因为植物体内缺少分解 的相关酶
C.用适宜浓度的发根粉处理某植物插条时,处理时间会影响插条的成活率
D.探索发根剂促进插条生根的最适浓度时,正式实验时必须设置空白对照组
D
习题检测
是一种生长素类植物生长调节剂,它的分子结构与生长素差别较大,但具有与生长素
类似的生理效应,A正确;的作用效果稳定,这可能是因为植物体内缺少分解 的相关酶,
B正确;用适宜浓度的发根粉处理植物插条时,处理时间是一个重要因素,处理时间过长或过短
都可能影响插条的成活率,C正确;探索发根剂促进插条生根的最适浓度时,在正式实验前通常
需要进行预实验,预实验是为正式实验探究适宜的浓度范围,可以避免由于设计不当而导致的实
验误差,从而减少人力和物力的浪费,预实验需要设置空白对照组,而正式实验时可以不设置空
白对照组,D错误。
62
6.(黑龙江哈尔滨2024高二上期末)
探究吲哚乙酸对月季插条生根的作用,
结果如图所示。有关实验的分析和评价
正确的是( )
A.不同浓度的吲哚乙酸处理扦插枝条的时间应不同
B.本实验可以不设用蒸馏水处理扦插枝条的对照组
C.使扦插枝条产生相同生根数的吲哚乙酸浓度都相同
D.吲哚乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根
D
习题检测
实验应遵循单一变量原则、对照原则等,设置对照实验时,无关变量应保持相同且适宜,
故不同浓度的吲哚乙酸处理扦插枝条的时间应相同,A错误;若本实验是预实验,则应该设置用
蒸馏水处理扦插枝条的空白对照组,B错误;吲哚乙酸属于生长素,一般情况下,生长素在浓度
较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长,因此在促进扦插枝条生根的最适浓度两侧各有一
个使扦插枝条产生相同生根数的吲哚乙酸浓度,C错误;由图示可知,吲哚乙酸在 及
以上浓度抑制扦插枝条生根,D正确。
63
7.(多选题)(江苏扬州2024高二上期中)番茄和葡萄的花中都既有雌蕊又有雄蕊。生长素常用于无子番茄的培育,赤霉素常用于无子葡萄的培育。培育无子葡萄的操作过程不需要花期去雄。下列分析不正确的是( )
A.若番茄培育中不去雄只用生长素处理,也会结无子番茄
B.此类果蔬与三倍体西瓜的无子性状都是可遗传的
C.葡萄不需要花期去雄的原因可能是赤霉素使花粉不育
D.无子葡萄的发育中除了赤霉素,未受其他激素影响
ABD
习题检测
在番茄培育中不去雄只用生长素处理,番茄能够完成受精,故不会结无子番茄,而是结有子番茄,A错误;三倍体西瓜是通过染色体变异的原理培育出来的,是可遗传的变异,B错误;由题干及以上分析可知,赤霉素常用于无子葡萄的培育,且不需要花期去雄,其原因可能是赤霉素
使花粉不育,C正确;植物的生长、发育是由多种激素共同调控的,而不是某种激素孤立地起作
用,D错误。
64
课堂小结
植物生长
调节剂
概 念
特 点
类 型
应 用
施用
具体作用
应用实例
负面影响
国家管理
考虑因素
实践应用
由人工合成,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
①原料广泛、
②容易合成、
③效果稳定
①分子结构与生理效应与植物激素类似;
②分子结构与植物激素不同,生理效应类似
①简化工艺、降低成本
②提高产量,改善品质
③减少人工劳动
赤霉素、膨大素
青鲜素、乙烯利
生长素调节剂
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
有明确的规定
施用目的、
效果、毒性、
残留、价格、
施用是否方便、
法律法规等
①探索植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度;
②尝试利用乙烯催熟水果。
课堂总结
一、概念检测
1.种植葡萄时,在打插繁殖、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。判断下列有关表述是否正确。
(1) 施用的植物生长调节剂就是植物激素。( )
(2) 施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质。 ( )
2. 研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2, 4-D对即将成熟的柑橘体内脱落 酸含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如下图所示。下列说法错误的是 ( )
A.喷施赤霉素和2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落
B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成
C.赤需素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成
D.赤霉素、2,4-D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反
×
×
B
练习与应用
二、拓展应用
1.如果你是水果销售员,面对半青不熟的水果,你认为应该使用乙烯利催熟吗?作为一个消费者,你又怎么看?
2. 现有一种用于麦田除草的除草剂刚研制出来,作为技术人员,你的任务是研究这种除草剂在使用时的浓度要求。请列出你的研究思路;假如让你来设计这个产品的说明书,你认为除了浓度参考范围,还应该在这个说明书中补充哪些内容。
在科学评估、合理使用,且能保证水果质量的前提下,可以使用乙烯利来催熟半生不熟的水果。
可参考本节“探究・实践”中“探索生长素类植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度”的做法。说明书中还应该有合理的施用时间,适用的作物范围,等等。
练习与应用
Lavf58.20.100
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提示 延长贮藏期的激素是脱落酸而非细胞分裂素类,6BA可促进马铃薯发芽。
(5)用一定浓度的6BA(细胞分裂素类)抑制马铃薯发芽,以延长贮藏期。
(2021·辽宁卷,7B)( )
$