内容正文:
第3节 植物生长调节剂的应用
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,认同结构与功能相适应的观点。
2.评述植物生长调节剂的应用,认同使用植物生长调节剂应合理合法的观点。
3.探索植物生长调节剂的应用,运用预实验的方法开展科学探究。
知识点一 植物生长调节剂的类型和作用
1.概念: 的对植物的生长、发育有调节作用的 。
2.优点:原料广泛、 、 等。
3.类型
(1)分子结构和生理效应与植物激素的类似,如 。
(2)分子结构与植物激素的差别较大:如 、矮壮素等。
4.应用
(1)植物激素、植物生长调节剂及其应用举例(连线)
(2)负面影响
1.(P102“相关信息”)植物生长调节剂不是 ,也不是万灵药,只有配合浇水、施肥等措施,适时施用,才能发挥效果。我国禁止在 中添加植物生长调节剂。
2.(P101“思考·讨论”)我国为什么禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂?
(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)α-萘乙酸的分子结构与植物激素类似。( )
(3)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久。( )
(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)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。( )
探究|植物生长调节剂的应用举例分析
1.阅读教材P100~102相关内容,植物体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?
2.农业生产中,人们常用NAA处理番茄得到无子番茄,常用乙烯利催熟水果。回答下列问题:
(1)无子番茄的形成原理是什么?
(2)农业生产上,生长素类调节剂诱导无子果实的效果比植物激素——生长素效果明显,原因是什么?
(3)瓜果、蔬菜在种植时,因使用植物生长调节剂而相继发现了“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。
(4)利用乙烯利催熟水果,会导致儿童“性早熟”吗?请说明理由。
植物激素与植物生长调节剂的比较
类别
项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后
去向
被相应的酶分解失活
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
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等
乙烯利、NAA、青鲜素、膨大素等
1.(2025·北京人大附中高二期中)关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用,符合实际的是( )
A.适宜浓度的细胞分裂素类似物处理可以促进细胞伸长,使植物增高
B.黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可防止果实脱落
C.一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,可使植株增高
D.番茄开花后,喷洒一定浓度的乙烯利,可促进子房发育成果实
2.(2025·天津河东高二期中)新疆是我国优质长绒棉主产区。广泛使用的植物化学调控技术提高了棉花产量和品质。下列叙述错误的是( )
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
3.下列关于植物生长调节剂和植物激素的叙述,错误的是( )
A.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点
B.植物生长调节剂的分子结构和生理效应均都与植物激素类似
C.生产啤酒时可采用赤霉素减少工艺流程,使大麦无需发芽就能产生α-淀粉酶
D.一些植物生长调节剂本身对人体是有害的,如青鲜素等
知识点二 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 的植物生长调节剂。
(2)还要综合考虑施用目的、效果和毒性, 、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 、时间、 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(以2,4-D为例)
(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。
(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。
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。
(4)实验结果
生根数目较多且不定根的长度较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 。
1.(P103“探究·实践”)本实验中的自变量为: 。无关变量:温度、处理时间、植物材料、插条的生理状况等,无关变量设置应 。
2.(P103“探究·实践”)思考哪些观察结果可以作为因变量的检测指标?
3.(P103“探究·实践”)正式实验前做预实验有什么作用?
3.尝试利用乙烯利催熟水果
(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;溶液pH升高,会分解释放出乙烯。
(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。
(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)药液浓度低时用沾蘸法,而药液浓度高时用浸泡法。( )
(3)用2,4-D处理插条时应注意施用的浓度、时间、部位等。( )
(4)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。( )
探究|探索植物生长调节剂的应用
阅读教材P103“探究·实践”,回答下列问题。
(1)本实验要设置重复组(每组枝条数相等且不少于3枝),目的是什么?
(2)实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条?
(3)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?
(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?
(5)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?
1.实验结果分析
促进扦插枝条生根的最适浓度是A点(如图)对应的生长素类调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度。
2.实验注意事项
(1)需进行预实验: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。
(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,增强实验可信度。
(3)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。
1.(教材P100“问题探讨”改编)用适宜浓度的生长素处理未受粉的辣椒雌蕊柱头,可得到无子辣椒。某科研人员利用不同浓度的2,4-D溶液处理某种未受粉辣椒的子房,每组所得无子辣椒果实的平均重量及使用的2,4-D浓度如图所示。下列叙述错误的是( )
A.实验表明,不用2,4-D处理未受粉雌蕊柱头则不能获得无子果实
B.实验表明2,4-D是能促进植物器官生长发育的植物激素
C.2,4-D促进无子辣椒果实生长的最适浓度范围为20~25 mg·L-1
D.实验结果表明不同浓度的2,4-D均起到促进果实生长的作用
2.(教材P103“探究·实践”改编)探索α-萘乙酸(NAA)对月季插条生根作用的结果如图。下列叙述正确的是( )
A.不同浓度的α-萘乙酸处理扦插枝条的时间应不同
B.α-萘乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根
C.使扦插枝条产生相同根数的α-萘乙酸浓度相同
D.本实验不需要设置用蒸馏水处理插条做对照组
1.(教材P100“问题探讨”改编)在“阳光玫瑰”葡萄种植过程中,通常施用植物生长调节剂来提高葡萄结果率、单果质量和果实无核化程度。下列叙述正确的是( )
A.施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质
B.NAA与生长素的分子结构和生理效应完全相同,可在葡萄种植中施用适宜浓度的α-萘乙酸来促进生长
C.在葡萄枝条扦插过程中施用适宜浓度的2,4-D溶液可以促进插条生根
D.植物激素乙烯利对葡萄具有催熟的作用
2.(教材P101“思考·讨论”改编)芸苔素内酯(BL)是一种植物激素。某实验小组用不同浓度的BL溶液处理芹菜幼苗,测量芹菜幼苗的株高,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.施用适量的BL能提高芹菜地上部分的产量
B.BL促进芹菜生长的最适浓度为0.3 mg·L-1
C.0.4~0.5 mg·L-1的BL对芹菜茎生长的促进作用逐渐减弱
D.BL在植物体内含量较少,发挥的调节作用较为显著
3.(2025·广东广州高二期中)植物生长调节剂种类很多,对于相关叙述,错误的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶
B.用膨大剂处理西瓜、草莓、葡萄等,会使水果长势加快、但口感较差、甜味不足
C.用青鲜素处理马铃薯、大蒜、洋葱等,会使其储藏期延长,但是可能对人体有副作用
D.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验之前,开展预实验能减少实验误差
4.为探究植物生长调节剂对橄榄生长的影响,科研人员分别用不同浓度的吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)对橄榄幼苗根系进行不同时长的浸泡处理,移栽一段时间后,测量生长指标,部分结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.对照组应采用未添加植物生长调节剂的清水对橄榄根系进行浸泡
B.低浓度IBA处理时,延长浸泡时间会抑制地上部分鲜重的积累
C.相同浓度浸泡1 h情况下,NAA促进地上部分生长效果优于IBA
D.用高浓度IBA或NAA处理时,适当缩短浸泡时间有利于地上部分生长
5.(教材P104“概念检测2”改编)柿子树的叶子渐渐掉落,只有红红的柿子像小灯笼一样挂在树上。研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素(GA)、2,4-D对即将成熟的柿子体内脱落酸(ABA)含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.ABA在植物体中的主要合成部位是植物的根冠、萎蔫的叶片
B.若植物激素X具有促进种子萌发的作用,则它和ABA的作用效果相反
C.本实验的自变量为喷施试剂的种类,因变量为柿子体内ABA含量
D.本实验说明定期喷施一定浓度的GA和2,4-D能抑制ABA的合成
提示:完成课后作业 第5章 第3节
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第3节 植物生长调节剂的应用
知识点一
重难探究
1.提示:仅靠植物体自身合成的植物激素来调节植物体的生长发育,不能满足人们对植物体产量或品质的需要。
2.(1)提示:生长素可促进果实发育。
(2)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,因此,生长素类调节剂诱导无子果实的效果比生长素效果明显。
(3)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。
(4)提示:不会。乙烯利是一种植物生长调节剂,可对植物体起作用,对人体不起作用。
即学即练
1.C 细胞分裂素促进细胞分裂,赤霉素可以促进细胞伸长,使植物增高,A错误;脱落酸是促进果实脱落的,黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可促进果实脱落,B错误;赤霉素能促进细胞伸长,一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,可使植株增高,C正确;番茄开花后,喷洒一定浓度的生长素类似物溶液,可促进子房发育成果实,乙烯利是促进果实成熟的,D错误。
2.A 低浓度萘乙酸能促进细胞生长,棉花生长早期喷洒低浓度萘乙酸会增强顶端优势,侧芽生长受到抑制,导致侧枝数量减少,A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正确;机械化采收前喷洒落叶剂可以促进叶片脱落,从而减少收获棉花中的杂质,D正确。
3.B 植物体内缺乏催化植物生长调节剂分解的酶,植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,A正确;从分子结构来看,植物生长调节剂主要有两大类,一类分子结构和生理效应与植物激素的类似,如吲哚丁酸;另一类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,B错误;赤霉素可以促进α-淀粉酶的产生,所以生产啤酒时可采用赤霉素减少工艺流程,使大麦无需发芽就能产生α-淀粉酶,C正确;一些植物生长调节剂对人体是有害的,如青鲜素残留的毒性可能会使人体细胞癌变,D正确。
知识点二
重难探究
(1)提示:避免实验的偶然性,减小实验误差,增强实验的准确性。
(2)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。
(3)提示: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)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)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状态。
即学即练
1.B 第1组实验未用2,4-D处理,果实平均重量为零(没有果实),表明不用2,4-D处理辣椒雌蕊柱头则不能获得无子果实,A正确;2,4-D是人工合成的生长素类似物,不是植物激素,B错误;据图分析可知,2,4-D促进无子辣椒果实生长的最适浓度范围为20~25 mg·L-1,C正确;实验数据说明不同浓度的2,4-D处理均可获得无子辣椒,说明实验中的各种浓度均起到促进果实生长的作用,D正确。
2.B 根据实验的单一变量原则可知,不同浓度的NAA处理扦插枝条的时间应该相同,A错误;从题图的实验结果可知NAA对生根起到相同促进作用的浓度会有2个,C错误;本实验需要设置相关空白对照组,来说明NAA是否能够促进生根,或者哪个浓度范围的NAA能够促进生根,D错误。
【随堂热练】
1.C 施用植物生长调节剂不一定能提高葡萄的产量和品质,这需要根据具体的作物生长阶段和施用浓度来决定,使用不当可能适得其反,A错误;α-萘乙酸(NAA)是一种人工合成的生长激素,与天然生长素(IAA)具有类似的生理效应,其分子结构并不完全相同,B错误;适宜浓度的2,4-D可促进插条生根,高浓度的2,4-D能抑制插条生根,C正确;乙烯利为植物生长调节剂,不是植物激素,D错误。
2.B 与不施加BL对照组相比,施用适量的BL组幼苗株高均增高,因此施用适量的BL能提高芹菜地上部分的产量,A正确;促进芹菜幼苗生长的BL最适浓度在0.2~0.4 mg·L-1之间,并不能确定0.3 mg·L-1就是最适浓度,需要缩小浓度梯度再做实验,B错误;由图可知施加0.4~0.5 mg·L-1的BL,芹菜幼苗株高逐渐降低,因此对芹菜茎生长的促进作用逐渐减弱,C正确;芸苔素内酯(BL)是一种植物激素,具有微量高效的特点,D正确。
3.D 赤霉素可促进种子萌发,用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就可以产生α-淀粉酶,A正确;使用一定浓度的膨大剂,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的水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,且不易储藏,B正确;用青鲜素处理马铃薯、大蒜、洋葱等,会使其储藏期延长,但青鲜素属于植物生长调节剂,是人工合成的化学物质,可能对人体有副作用,C正确;预实验的目的不是为了减小实验误差,而是为进一步实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性,即预实验不能减小实验误差,D错误。
4.B 实验的自变量为浸泡液的种类、浸泡液的浓度及处理时间,因此空白对照组应采用未添加植物生长调节剂的清水对橄榄根系进行浸泡,A正确;用低浓度IBA处理时,3 h浸泡时间比1 h浸泡时间鲜重更高,可推测延长浸泡时间不一定会抑制幼苗地上部分鲜重的积累,B错误;相同浓度浸泡1 h处理时,NAA促进地上部分鲜重积累的效果更优,C正确;用高浓度IBA或NAA处理时,随着处理时间的延长,地上部分鲜重降低明显,而处理1 h时,与低浓度处理短时间的效果差异不大,因此可知适当缩短浸泡时间有利于地上部分生长,D正确。
5.C 脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多,A正确;若植物激素X具有促进种子萌发的作用,而ABA抑制种子萌发,二者作用效果相反,B正确;由题意可知,本实验的自变量为喷施试剂的种类、留树天数等,因变量为柿子体内ABA含量,C错误;与对照组(喷施清水)相比,喷施赤霉素和2,4-D均能降低脱落酸含量,故定期喷施一定浓度的赤霉素和2,4-D能抑制ABA的合成,D正确。
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