2024年高考生物一轮复习（新人教版） 第8单元　微专题七　植物激素调节的相关实验探究

微专题七　植物激素调节的相关实验探究

1．不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析

2.与生长素有关的实验设计分析

(1)验证生长素的产生部位在尖端

①实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。

②对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。

(2)验证生长素的横向运输发生在尖端

①实验操作(如图)

②实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。

(3)验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端

①实验操作(如图)

②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。

(4)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度

①实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。

②结果预测及结论：

a．若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，则说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。

b．若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，则说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。

c．若B中幼苗向上弯曲生长，A中幼苗水平生长，则说明单侧光与重力对生长素分布的影响相同。

3．植物激素类实验设计的五步解决策略

跟踪训练

1．(2023·云南师大附中高三模拟)如图所示甲、乙、丙、丁是植物生长素发现过程中的部分实验示意图，下列相关叙述错误的是(　　)

A．实验甲能说明胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是尖端

B．实验乙若在黑暗条件下进行，可得到完全相同的实验结果

C．实验丙在黑暗条件下进行，目的是为了排除光照对实验结果的干扰

D．实验丁证明了胚芽鞘的弯曲生长是由化学物质引起的

答案　B

解析　实验乙中无尖端的胚芽鞘不生长，尖端与下部用琼脂片隔断的胚芽鞘弯曲生长，说明尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部，若在黑暗条件下进行，尖端与下部用琼脂片隔断的胚芽鞘则不会弯曲生长，所以实验结果不相同，B错误。

2．(2023·吉林长春高三模拟)科研人员对NH影响侧根分支的机理进行了研究，将三组某植物幼苗(如图1)分别培养在不同培养基中，处理及结果如图2所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A．NPA可能通过抑制细胞膜上生长素载体的活性来抑制运输

B．比较Ⅰ、Ⅱ组结果，说明NH能促进该植物幼苗侧根分支生长

C．比较Ⅱ、Ⅲ组结果，说明在有NH时，NPA能抑制侧根分支生长

D．本实验可以证明主根尖端产生的生长素能通过极性运输运至侧根

答案　D

解析　比较Ⅱ、Ⅲ组结果可知，Ⅲ组接受NPA处理侧根数目明显减少，说明在有NH时，NPA处理能抑制侧根分支生长，C正确；根据自变量的设置可知，本实验的目的是研究NH影响侧根分支的情况，并未探究生长素的运输方式，因此，本实验不能证明主根尖端产生的生长素能通过极性运输运至侧根，D错误。

3．某学习小组为探究向光实验中胚芽鞘各部分的生长速度是否相同，选择长约1 cm的小麦胚芽鞘放入含有椰土的培养皿中培养，并用记号笔在胚芽鞘正前方上划一些等距横线，记录在左侧给予单侧光照条件下，小麦胚芽鞘的向光弯曲过程及不同时间段胚芽鞘向光侧和背光侧的平均增长量，得到如下结果。下列相关叙述错误的是(　　)

A．胚芽鞘既能保护生长中的胚芽，还能在种子萌发出土后进行光合作用

B．预计单侧光照射一段时间后胚芽鞘尖端横线几乎平行，尖端下部横线不再平行

C．单侧光照射胚芽鞘尖端使植物背光侧生长素合成增加，引起向光弯曲生长

D．在生长的不同时间段，小麦胚芽鞘增长值不同，0～16 h胚芽鞘处于生长旺盛期，有利于观察

答案　C

解析　生长素的合成不需要光照，单侧光照射使尖端产生的生长素横向运输，导致植物背光侧生长素浓度比向光侧高，引起胚芽鞘向光弯曲生长，C错误；由图可知，在生长的不同时间段，小麦胚芽鞘的增长值不同，0～16 h胚芽鞘的增长值相对更大，处于生长旺盛期，有利于观察，D正确。

4．(2023·河北唐山高三模拟)已知IAA可使细胞壁酸化疏松，促使细胞伸长。如图所示是利用一定浓度的外源IAA和蔗糖诱导去除顶端的燕麦胚芽鞘切段的生长情况。用KCl代替蔗糖重复进行上述实验，实验结果相同(蔗糖和KCl都可进入胚芽鞘细胞)。下列有关该实验的叙述，正确的是(　　)

A．IAA可能是通过催化纤维素和果胶的水解使细胞壁酸化疏松

B．曲线②中IAA的促进效果逐渐减弱，可能是内源IAA积累造成的

C．加入蔗糖使IAA促进胚芽鞘伸长的效果增强，原因是蔗糖提供了能量

D．加入KCl使IAA促进胚芽鞘伸长的效果增强，原因是KCl促进细胞吸水

答案　D

解析　植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，纤维素酶和果胶酶才能催化纤维素和果胶的水解，而IAA是植物激素，不具有催化的作用，A错误；实验所用的胚芽鞘已经去除顶端，不能产生内源IAA，故曲线②中IAA的促进效果逐渐减弱不是内源IAA积累造成的，B错误；对比①②可知，加入蔗糖使IAA促进胚芽鞘伸长的效果增强，由题干信息用KCl代替蔗糖进行上述实验会得到相同的实验结果，说明实验中蔗糖不是作为能源物质来提高IAA作用效果的，C错误。

5．1926年，温特通过实验研究了植物的向光性。将放置过胚芽鞘尖端的琼脂块置于去顶胚芽鞘的一侧，避光条件下测量胚芽鞘的弯曲角度见图1；进一步用不同浓度的生长素重复上述实验，结果见图2。下列相关分析正确的是(　　)

A．避光条件下进行实验，有利于排除胚芽鞘内源生长素对实验结果的影响

B．在一定范围内，随着琼脂块上放置的胚芽鞘尖端数增加，促进生长越明显

C．琼脂块内生长素浓度超过0.25 mg/L时，生长素抑制了去顶胚芽鞘的生长

D．温特的实验不需要空白对照即可证明胚芽鞘尖端能产生促进胚芽鞘生长的物质

答案　B

解析　避光条件下进行实验，可排除光照对实验结果的影响，A错误；由图2可知，当琼脂块内生长素浓度超过0.25 mg/L时，纵坐标胚芽鞘弯曲度数大于0，仍有弯曲，说明生长素仍在促进胚芽鞘的生长，C错误；温特的实验进行了空白对照，将不含生长素的琼脂块放在胚芽鞘一侧，观察到胚芽鞘既不生长也不弯曲，D错误。

6．(2023·山西大同高三模拟)如图1为探究不同实验条件对植物生长的影响，图2表示不同浓度生长素溶液对植物茎生长的影响。下列有关叙述错误的是(　　)

A．要探究出植物的弯曲生长是否与单侧光有关，最好选用图1中③④两个装置进行实验

B．若将图1中装置④放在匀速旋转器的圆心上，植物茎的生长情况是向窗口弯曲生长

C．图2曲线上C点表示既不促进生长也不抑制生长，g点对应的生长素浓度是促进茎生长的最适生长素浓度

D．据图2分析，若图1中装置①内茎的背地侧生长素浓度为m，则近地侧生长素浓度在2 m和c之间

答案　D

解析　探究植物的弯曲生长与单侧光的关系，实验的自变量为是否有单侧光照射，植物的放置方向等属于无关变量，应避免干扰实验结果，因此应选择图1中③④两个装置进行实验，A正确；由于重力作用的影响，近地侧生长素浓度大于远地侧，茎的近地侧由于生长素浓度高，促进生长的作用大于远地侧，使得植物的茎具有背地性。因此若图1装置①内茎的背地侧生长素浓度为m，近地侧的浓度应该大于m，且促进作用大于图中n(曲线AB段之间)，所以近地侧生长素浓度在m和2m之间，D错误。

7．某人为研究顶端优势与根、地的距离之间的关系，进行了如下实验。初春时留取四根长势相同的葡萄一年生枝条，在每一个枝条上选取三个茁壮的芽，从离根最远处依次定为A、B、C。待所有芽萌发后，测量新枝长度，并记录数据。请回答下列问题：

(1)顶端优势是指_______________________________________________________________。顶端优势体现了生长素的生理作用具有_________________________________________特点。

(2)通过实验数据发现甲A芽最长，乙C芽最长，丙B芽最长，丁各芽一样长，那么__________植株的生长状况体现了植物的顶端优势，理由是_______________________________________

_______________________________________________________________________________。

(3)生产生活上，可以用涂抹一定浓度的细胞分裂素去解除作物的顶端优势，细胞分裂素主要作用是__________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(4)为验证细胞分裂素的解除作物顶端优势的生理效应，研究人员用适宜浓度的细胞分裂素溶液、若干生长状况相同的幼苗(如图2)为材料进行实验，该实验的对照组处理为____________________，自变量是________________。请设计实验验证该结论。

实验思路：_____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

预期结果：_____________________________________________________________________。

答案　(1)顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象　在浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长　(2)甲　植物激素从形态学上端通过极性运输到形态学下端，即A到C，导致B、C处生长素浓度较高，从而抑制生长　(3)促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成　(4)施加等量蒸馏水　有无细胞分裂素　将若干株有顶端优势的生长状况相同的幼苗随机均分为两组，一组喷洒适宜浓度的细胞分裂素，另外一组喷洒等量的蒸馏水，在相同且适宜的环境中培养一段时间，观察是否解除顶端优势　喷洒细胞分裂素的一组顶端优势解除