2023高中生物选择性必修1人教版新教材 第5章 植物生命活动的调节 专题强化练4 与植物激素或植物生长调节剂相关的实验设

专题强化练4　与植物激素或植物生长调节剂相关的实验设计与分析

1.(2021山东日照期中)鹅掌柴是我国多地重要的园林绿化材料,其移栽成活的关键是生根状况。某研究者利用2,4-D进行了扦插生根实验,结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

图1

图2

A.实验中应用相应溶液处理插条基部

B.插条生根状况最佳的处理组合是2,4-D浓度为1∶1 000,处理时间为4 h

C.实验之前,需要提前设计预实验进行摸索以便设计出更合理的浓度梯度

D.2,4-D等植物生长调节剂不属于营养物质,但与肥料混合施用作用效果更好

2.(2022河北邯郸大名一中月考改编)科研人员挑选籽粒饱满状况相同的600粒水稻种子,用浓度为1 g/L的HgCl2消毒3 min后,用蒸馏水冲洗数次后均分成6组,分别置于6个培养皿中(培养皿中有等量的培养液、质量分数为1%的NaCl溶液以及图中对应浓度的赤霉素GA3),将培养皿置于光照培养箱中培养(光照强度为2 000 lx,湿度为80%,温度为25 ℃),每天更换相应的培养液,连续培养96 h,最终测得的发芽率如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)

A.对种子消毒的目的是排除微生物产生的物质对实验结果的影响

B.实验材料中GA3的主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽

C.该实验的目的是探究在质量分数为1%的NaCl溶液胁迫下不同浓度GA3对水稻种子萌发的影响

D.本实验至少还要增设一组培养皿中不添加质量分数为1%的NaCl溶液与GA3的对照实验

3.(2022贵州遵义十八中期中改编)根的生长受激素和营养物质的影响,科研人员以菊花为实验材料进行以下实验:对菊花幼苗施用不同浓度的生长素,10天后对主根长度和侧根数目分别进行计数,结果如表。

(1)生长素是对植物　　　　有重要调节作用的一类化合物,在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行　　　　(填“极性”或“非极性”)运输。 

(2)分析表中数据可知,促进侧根数量增加的生长素浓度　　　(填“促进”或“抑制”)主根伸长,生长素浓度为150×10-6 mol/L时,　  　(填“促进”或“抑制”)侧根生长。由表中数据　　　　(填“能”或“不能”)判断25×10-6 mol/L的生长素浓度对主根伸长的影响。除生长素外,根部产生的　　　　　　　(激素)对植物的生长也具有促进作用。 

(3)若生长素对菊花插条生根和侧根生长的作用效果相同,现有一未知浓度的生长素溶液,作用于插条后生根的数目是6,为确定该生长素的实际浓度,可将生长素溶液　　　　　(处理)后作用于插条,若　　　　　　,则生长素浓度为150×10-6 mol/L;若　　　　　　,则生长素浓度为50×10-6 mol/L。 

4.(2022浙江北斗星盟月考)苜蓿是多年生草本植物,是当今世界上分布最广,栽培面积最大的牧草。苜蓿的秋眠性(寒冷条件下,某些品种会通过休眠来降低代谢强度,减缓生长速率,以渡过逆境)是决定其合理引种和选择栽培地的首要指标。科研人员以苜蓿为实验材料进行了如下实验。

(1)现有甲、乙、丙三个品种,从中分别选择相同数量的　　　　　　

　　　的苜蓿植株移植于花盆中。实验设置8 h/d、12 h/d、16 h/d光照处理,每个处理重复6组,其他条件相同且适宜,处理35天后测定相关指标。 

(2)测定各组植株的株高,结果如表所示(单位:cm)。

从表中数据可知,　　　　　日照条件适宜苜蓿生长;野外生长时,短日照往往伴随寒冷等不利条件,其中　　　　　品种最可能存活下来。 

(3)测定各组植株光敏色素含量和不同激素的比值,结果如图1、图2所示。

图1

图2

①植物体中IAA和GA3(赤霉素)的主要作用是　　　细胞伸长,ABA(脱落酸)的主要作用是　　　细胞分裂。在一定范围内,图2中两对激素的比值较大时会　　　植物生长。 

②结合实验结果推测,某些品种的苜蓿可以在短日照寒冷条件下生存的原因是光照作为信号被光敏色素捕捉,使光敏色素含量　　　　　,并影响了　　　　　　　　　　　,进而使代谢强度　　　　　　。 

(4)上述实验的目的是通过研究　　　　　　　　　　　　　　　,为苜蓿的合理引种与栽培提供理论指导。 

5.(2021四川树德中学月考)图甲和图乙分别表示单侧光和不同浓度生长素对植物根和茎生长的影响。请分析并回答:

甲

乙

(1)据图乙可知,根比茎对生长素更敏感,结合甲、乙两图推测根的向光侧和背光侧分别对应图乙中的　　　点。 

(2)有同学设计如下实验验证植物根尖产生的生长素在幼根处进行极性运输,请绘图表示实验组结果并标注说明。

(3)若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理实验根尖切段,再重复(2)实验,结果实验组和对照组的接收琼脂块中均检测不到放射性,则该抑制剂的作用机理可能是　　　　　　　　   　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)据图甲可知,该植物幼苗的茎已表现出向光性,研究发现这与生长素的分布不均匀有关。某同学探究生长素分布不均匀的原因时,发现可能是生长素发生了横向运输(即尖端的生长素由向光侧运向背光侧)或光照导致向光侧生长素分解。回答下列问题:

①植物茎的向光性　　　(填“有”或“没有”)体现生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的作用特点。 

②该同学探究生长素分布不均匀的原因时,提出了三种假说。

假说一:单侧光只会导致生长素发生横向运输。

假说二:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

假说三:单侧光既会导致生长素的横向运输,又会导致向光侧的生长素分解。

实验思路:选取若干生理状况相同的胚芽鞘均分为A、B、C三组,处理方式如图丙所示,一段时间后,观察　　　　　　　　　　并分析。 

丙

实验结果及结论:若　　　　　　　　　　　　　　　　,则假说一成立;若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则假说三成立。 

③若假说一成立,测得茎背光侧的生长素浓度为n(如图乙所示),则其向光侧生长素浓度范围是　　　。 

答案全解全析

1.D　题图为2,4-D对鹅掌柴插条生根的影响,实验自变量是2,4-D浓度和处理时间,因变量是生根百分率和根长。该实验中当2,4-D浓度为1∶1 000,处理时间为4 h时,生根百分率和根长都最大,B正确;题中没有2,4-D与肥料混合施用的实验组,故无法得出其作用效果更好的结论,D错误。

2.B　附着在水稻种子表面的赤霉菌等微生物可以产生赤霉素等物质,会对实验结果造成影响,A正确;本实验的材料是水稻种子,GA3的主要合成部位是幼根、幼芽,B错误;本实验的自变量是不同浓度的外源GA3,因变量是水稻种子的发芽率,该实验存在1%NaCl+无GA3组,但还缺乏一个空白对照组(即无盐胁迫),通过与空白对照组对比反映出1%NaCl胁迫对水稻种子萌发的影响,进而得出GA3对1%NaCl胁迫的缓解作用,C、D正确。

3.答案　(1)生长发育　非极性　(2)抑制　促进　不能　细胞分裂素、赤霉素　(3)适当稀释　生根数目大于6　生根数目小于6

解析　(2)由表格数据可知,与对照组(浓度为0)相比,促进侧根数量增加的生长素浓度均抑制主根伸长;生长素浓度为150×10-6 mol/L时,促进侧根生长。由于表中生长素浓度梯度相对较大,不能判断25×10-6 mol/L的生长素浓度对主根伸长的影响;除生长素外,根部产生的细胞分裂素、赤霉素对植物的生长也具有促进作用。(3)浓度为150×10-6 mol/L或50×10-6 mol/L的生长素作用于插条后生根的数目都是6,为确定该生长素的实际浓度,可将生长素溶液适当稀释后作用于插条,若生根数目大于6,则该生长素浓度为150×10-6 mol/L;若生根数目小于6,则生长素浓度为50×10-6 mol/L。

4.答案　(1)状态良好、长势相同　(2)16 h/d　甲　(3)①促进　抑制　促进　②增加　IAA与ABA、GA3与ABA的比值　降低　(4)光照时间(日照时间长短)对三个不同品种苜蓿生长的影响及其机理

解析　(1)题述实验的自变量有两个,分别是苜蓿品种和光照处理时间,为了不影响实验结果,应选择状态良好、长势相同的苜蓿植株。(2)据表可知,光照时间为16 h/d时,三个不同品种苜蓿株高最大;根据“寒冷条件下,某些品种会通过休眠来降低代谢强度,减缓生长速率,以渡过逆境”可知,短日照(8 h/d)下植株越矮越容易渡过不利条件,所以品种甲最可能存活下来。(3)①植物体中IAA和GA3(赤霉素)的主要作用是促进细胞伸长,ABA(脱落酸)的主要作用是抑制细胞分裂。光照时间为16 h/d时三个不同品种苜蓿株高最大,且对应的两对激素的比值较大,由此说明两对激素的比值较大时会促进植株生长。②由题图可知,随着光照时间延长,光敏色素含量减少,IAA与ABA、GA3与ABA的比值均增大,推测光敏色素可以影响IAA与ABA、GA3与ABA的比值;结合图1可知,短日照时光敏色素含量较高,植株相对较矮,可推测某些品种的苜蓿可在短日照寒冷条件下生存的原因是光作为信号被光敏色素捕捉,使光敏色素含量增加,并影响了IAA与ABA、GA3与ABA的比值,进而使代谢强度降低。(4)题述实验的目的是研究光照时间(日照时间长短)对三个不同品种苜蓿生长的影响及其机理。

5.答案　(1)A、B

(2)

(3)抑制剂与运输IAA的载体结合　(4)①没有　②单侧光只会导致向光侧的生长素分解　胚芽鞘是否弯曲生长(或胚芽鞘的生长情况)　A组和B组直立生长,C组向光弯曲生长　A组直立生长,B组和C组向光弯曲生长,且C组的弯曲程度大于B组　③小于m(0<向光侧生长素浓度<m)

解析　(1)茎具有向光生长的特性,根具有背光生长的特性,且根对生长素的敏感程度大于茎,根的向光侧生长素浓度低,促进根的生长,背光侧生长素浓度高,抑制根的生长。(2)验证“植物根尖产生的生长素在幼根处进行极性运输”,自变量为根段的方向,对照组N端在上,实验组应该N端在下,实验组结果参见答案。(3)生长素由形态学上端向形态学下端运输的方式是主动运输,需要载体,消耗能量,而抑制剂不破坏IAA、不影响细胞呼吸,所以其作用机理是与运输IAA的载体结合,从而阻碍生长素的运输。(4)①植物茎的向光性生长只体现生长素的促进作用,没有体现生长素的抑制作用。③若假说“在单侧光条件下,生长素由向光侧向背光侧横向运输”成立,向光侧生长素浓度比背光侧小,且向光侧生长速度比背光侧慢,即向光侧生长素浓度范围是小于m。