高考生物二轮复习专题4生命活动的调节热点题型7植物激素相关实验题分析学案含答案

(2019·全国Ⅱ，29)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按如图所示的方法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)，测得数据如表，据此回答问题：

(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输，这种运输的方向是_________________________。

(2)图中α角形成的原因是_________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角，原因是_____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)从形态学上端到形态学下端　(2)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引起胚芽鞘左侧生长快于右侧，形成α角

(3)乙左右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同，但小于甲琼脂块中生长素的含量

解析　(1)植物生长素的极性运输是指生长素只能从植物形态学上端向形态学下端运输。(2)将含有生长素的琼脂块置于去掉顶端的胚芽鞘的左侧，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，由于生长素在去顶胚芽鞘左、右两侧的不均匀分布，胚芽鞘弯向放置琼脂块的对侧生长，形成α角。(3)乙组中胚芽鞘顶端被云母片阻隔，光照处理后，生长素不能进行横向运输，左、右两侧琼脂块中收集到的生长素的量基本相等且小于甲组中琼脂块所收集的生长素的量，所以乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角。

1．实验题分析的基本思路

明确实验目的，确定实验变量→结合实验材料，设计实验方法→分析结果现象，得出实验结论。

2．预实验的作用

在酶、光合作用、细胞呼吸、激素调节等知识内容的考查中，当涉及最适pH、最适温度、最适光照强度、最适CO2浓度、最适试剂浓度等的探究时，都要先进行预实验摸索自变量的大致范围，然后在此范围内再设置更细更合理的梯度。否则，可能会造成设置的梯度并不在“最适”范围内，或即使在“最适”范围内，也可能会因梯度过大，而造成实验结果不精确。

3．植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置：明确实验目的方可轻松设计对照实验

(1)要证明两种激素“各自”的作用，就应该将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组比较。

(2)要证明两种激素的“协同作用”，就应该将“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照(此时仍需设置“蒸馏水”处理的空白对照组)。

1.选择性除草剂2,4－D是水稻田间的良好除草剂。为探究2,4－D对稻田中鸭跖草防治的合适浓度，进行了如下实验。请完善实验并回答有关问题(提示：水稻为单子叶植物，鸭跖草为双子叶植物；2,4－D作为除草剂的药害主要是平均株高下降)：

(1)实验原理：

①低浓度2,4－D促进植物生长，高浓度2,4－D抑制植物生长，甚至杀死植物；

②______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________；

③植株高度是植物生长情况的重要指标。

(2)实验材料：水稻试验田(长有鸭跖草)，已将2,4－D配制成下列5个浓度(μg/mL)：20、40、60、80、100和清水等。

(3)预实验过程：

①将水稻试验田均分为六块，分别编号为A、B、C、D、E、F。

②A试验田中喷洒一定量的________，B、C、D、E、F试验田中分别喷洒等量的浓度(μg/mL)分别为20、40、60、80、100的2,4－D溶液，各试验田的其他栽培条件相同且适宜。

③一段时间后，抽样统计各试验田中鸭跖草和水稻的平均株高。

(4)实验结果：

(5)进行预实验的意义：___________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

该实验不能达到预实验的目的，请根据实验结果写出进一步预实验的基本思路：____________

_______________________________________________________________________________。

(6)2,4－D是生产上常用的生长素类似物，除了本实验的应用外，请写出生长素类似物在农业生产中的另外两个方面的应用：_____________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)②鸭跖草对2,4－D浓度变化的敏感度比水稻高(或双子叶植物比单子叶植物对2,4－D的敏感度高；或鸭跖草和水稻对2,4－D浓度变化的反应不同)　(3)②清水　(5)为进一步实验摸索条件；检验实验设计的科学性和可行性，避免造成人力、物力、财力的浪费(答出一点即可)　设置高于F组浓度梯度的2,4－D溶液，按照预实验过程进一步实验　(6)促进扦插枝条生根、促进结实、获得无子果实、防止果实和叶片脱落等(答出两点即可)

解析　(1)本实验的原理除了低浓度2,4－D促进植物生长，高浓度2,4－D抑制植物生长；植株高度是植物生长情况的重要指标外，还利用了不同的植物对2,4－D的敏感性不同，即鸭跖草对2,4－D浓度变化的敏感度比水稻高(或鸭跖草和水稻对2,4－D浓度变化的反应不同)。

(3)根据题意分析，B、C、D、E、F试验田中分别喷洒等量的浓度(μg/mL)分别为20、40、60、80、100的2,4－D溶液，则A组为对照组，应该喷洒等量的清水。

(5)预实验可以为进一步实验摸索条件，还可以检验实验设计的科学性和可行性，避免造成人力、物力、财力的浪费。表格数据显示F组之前，鸭跖草和水稻植株高度一直在增加，没有体现株高减少的趋势，因此还不能达到预实验的目的，应该设置高于F组浓度梯度的2,4－D溶液，按照预实验过程进一步实验。

(6)生长素类似物可以促进扦插枝条生根、促进结实、获得无子果实，防止果实和叶片脱落等。

2．(2019·南通等七市第三次调研)棉花栽培中，适时打顶(去顶芽)是棉花高产栽培的关键技术之一。打顶解除了顶端优势，会改变棉株的生长中心，影响植株体内光合产物和矿质养分的分配，但打顶后棉株叶片在花铃后期出现早衰现象。科研人员研究了打顶后涂抹NAA对长绒棉结铃和产量的影响，结果如下表。请回答：

注： N0：打顶后立即将空白羊毛脂放在切口；N1：打顶后立即将含浓度为3×10－3mmol·L－1 NAA的羊毛脂放在切口；N2：打顶后立即将含浓度为3×10－2mmol·L－1NAA的羊毛脂放在切口。

(1)顶端优势体现了生长素的生理作用具有__________________________________________。

(2)处理②和③的实验结果相差不大，说明___________________________________________。处理④棉株的单株产量较高的原因是外源适宜浓度的NAA能_________________________，提高结铃数和成铃率。

(3)打顶后涂抹一定浓度的NAA既保证了打顶后棉株体内的合理生长素水平，有利于更多的光合产物分配到____________器官，又可避免因不打顶使棉株具有旺盛的顶端生长优势，从而使养分过多消耗在____________器官上。

(4)为探究打顶后棉叶出现早衰现象的原因，科研人员在花铃后期检测了处理①、②、④组的棉株叶片内相关植物激素的含量变化，结果如图。据图分析，叶片出现早衰现象的原因是________________________，同时说明植物生命活动是多种激素_________________________的结果。

(5)综合研究结果，对棉花生产的指导意义是__________________________________________

_______________________________________________________________________________。

答案　(1)两重性　(2)羊毛脂对实验结果几乎没有影响　促进果实的发育，防止落花落果　(3)生殖(花、果实等)　营养(茎、叶等)　(4)脱落酸的含量上升　相互作用、共同调节　(5)棉株需要适时打顶，同时补充适量的外源生长素，更有利于产量的提高

解析　(1)顶端优势是指由顶芽形成的生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度加大，由于侧芽对生长素敏感，因此侧芽发育被抑制，顶芽附近生长素浓度低，优先生长，故顶端优势体现了生长素生理作用具有两重性。(2)②打顶与③打顶＋N0的实验结果相差不大，说明羊毛脂对实验结果几乎没有影响。④的处理是打顶＋N1，棉株的单株产量较高，是因为外源适宜浓度的NAA能促进果实的发育，防止落花落果，提高结铃数和成铃率。(3)通过表格知道④的处理是打顶＋N1，单株成铃率和单株产量都较高，故说明打顶后涂抹一定浓度的NAA既保证了打顶后棉株体内的合理生长素水平，有利于更多的光合产物分配到生殖(花、果实等)器官，又可避免因不打顶使棉株具有旺盛的顶端生长优势，从而使养分过多消耗在营养(茎、叶等)器官上。(4)据图分析，叶片出现早衰现象的原因是脱落酸的含量上升，促进叶片脱落；植物体内含有多种激素，说明植物的生长、发育、衰老等过程由多种激素相互作用、共同调节。(5)结合实验结果分析可知，棉株需要适时打顶，同时补充适量的外源生长素更有利于产量的提高。

3．(2019·陕西榆林二模)多酚氧化酶可以将银杏种子中的酚类物质(抑制种子发芽)氧化，下表是用不同浓度的赤霉素溶液处理银杏种子后，测得其种仁、种皮中多酚氧化酶活性及种子中基因表达、脱落酸含量变化的结果，请据表回答下列问题：

(1)分析上表中实验结果可知，银杏种子中的酚类物质可能主要分布在________________中。

(2)根据上表推测，赤霉素可能具有促进种子萌发的生理作用，其中浓度为________mg/kg的赤霉素溶液的作用效果相对较好。

(3)由上表所示结果________(填“能”或“不能”)得出赤霉素还具有明显促进种子基因表达的作用，试分析并说明理由：______________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(4)结合表中赤霉素与脱落酸含量的变化可知，植物生命活动的调节需要_________________，但根本上植物的生长发育过程是____________________________________________________的结果。

答案　(1)种仁　(2)200　(3)不能　因为用不同浓度的赤霉素溶液处理银杏种子后，其萌发过程中基因表达并没有明显增强，且差别不大　(4)多种植物激素协调作用　基因组在一定时间和空间上程序性表达

解析　(1)多酚氧化酶可以将银杏种子中的酚类物质(抑制种子发芽)氧化，由表格信息可知，种仁中多酚氧化酶活性相对值较高，说明抑制种子发芽的酚类物质可能主要分布在种仁中。

(2)根据表格信息，使用赤霉素浓度为200mg/kg的赤霉素溶液时多酚氧化酶活性相对值最高，此时抑制种子发芽的酚类物质被分解的最多，所以该浓度的赤霉素作用效果相对较好。

(3)由于用不同浓度的赤霉素溶液处理银杏种子后，其萌发过程中基因表达并没有明显增强，且差别不大，所以由上表结果不能得出赤霉素还具有明显促进种子基因表达的作用。

(4)由表格数据可知，种子萌发过程中，赤霉素含量增加，脱落酸含量减少，由此可说明植物生命活动的调节需要多种植物激素协调作用，但从根本上说，植物的生长发育过程是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。