5.3  植物生长调节剂的应用

教案

一、教学目标

1.举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的应用。

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，尝试运用预实验方法开展实验研究。

二、教学重难点

1.教学重点

植物生长调节剂的类型和作用，探索植物生长调节剂的应用。

2.教学难点

探索植物生长调节剂的应用。

三、教学过程

【本节聚焦】

1、植物生长调节剂在生产上有哪些应用？

2、怎样正确使用植物生长调节剂？

【导入】问题探讨：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。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？

答：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，不一定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。

【过渡】植物生长调节剂的由来：植物体内的激素含量非常少，提取困难，人们在多年的研究和实践中，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。

【一、植物生长调节剂的类型和作用】

1．含义：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．特点：植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。

3．类型：

(1)分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。

(2)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α­萘乙酸(NAA)、矮壮素等。

【思考与讨论】评述植物生长调节剂在生产中的应用

事例1  用传统的方法生产啤酒时，大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽，实质是利用其中的α-淀粉酶。用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶，这样就可以简化工艺、降低成本。

事例2  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。

事例3  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。

课堂活动（小组讨论）

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？

2. 在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？

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？

提示：1.（1）用GA (赤霉素类）打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠；促进苋菜、芹菜等的营养生长，增加产量。

（2）用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根；对苹果、鸭梨进行疏花疏果，促进脱落；对棉花进行保花保果，防止脱落。

（3）用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化，促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。

（4) 施用矮壮素（生长延缓剂）防止棉花徒长、促进结实）。

2. 要注意植物生长调节剂的浓度、用量和使用时期等。

3.禁止使用的植物生长调节剂对人体健康或环境可能带来不利影响。

4.作用

(1)提高作物产量 改善产品品质等

 如能延长或终止种子、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、形状等。

(2)能减轻人工劳动

   如减少园林植物的修剪次数。

5.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．注意事项

 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；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。

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。如何施用才能达到最佳效果呢？

2.预实验

（1）进行时间：正式实验前

（2）目的

     ①为进一步的实验摸索条件

     ②检验试验设计的科学性和可行性

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：生长素类植物生长调节剂的生理作用与其浓度有很大关系，适宜浓度的2，4-D可促进插条生根，浓度过高会抑制生根，甚至会杀死双子叶植物。

（2）提出问题

所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？

（3）材料用具

当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条；

常用的生长素类调节剂：NAA、2，4-D，吲哚丙酸，IBA等。

（4）实验设计

①生长素类调节剂处理插条的方法

浸泡法：溶液的浓度较时使用；把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm；处理几个小时至一天；最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理；

沾蘸法：溶液的浓度较高时使用；把插条基部在药液中沾蘸一下(约5s)，深约1.5cm；

（5）实验设计

 ②设置自变量

 该实验的自变量是生长素类调节剂的浓度；

 参考植物体内天然生长素含量或查找有关资料，确定应设计的浓度梯度；

 如果对要研究的植物有关情况所知不多，还可先设计一组梯度比较大的     预实验进行摸索，再在其基础上设计更合理的浓度梯度进行实验；

 ③注意控制无关变量

  例如药物处理的时间长短，枝条的生根实验所用的植物材料数量；

  ④确定因变量的检测指标；

（6）实验步骤

（7）注意事项

实验前进行预实验的目的：通过预实验可确定有效浓度的大致范围，为确定最适浓度打下基础。

施用生长素类似物促进插条生根时，需要温度一致，所用的植株材料条件相同、 设置重复组，不少于3组。

凡是带芽或叶的插条，其扦插成活率比不带芽或叶的成活率高，但芽或叶并非越多越好，因为留叶过多，蒸腾作用失水多，易枯死 ；留芽过多会分泌较多生长素，影响实验结果，使结果不准确。

4.尝试利用乙烯利催熟水果

(1)乙烯利性质

液体；溶液 pH< 3.5，比较稳定。

(2)乙烯利作用

对水果具有催熟作用；进一步诱导水果自身产生乙烯加速水果成熟。

思考：成熟过程属于正反馈；

（3）材料：番茄、香蕉等。

（4）自变量和因变量：处理后的生长时间、成熟程度

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。

【随堂练习】

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（   ）（图见课本）

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.赤霉素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成

D.赤霉素、2,4-D与脱落酸的作用相反