2023年新高考生物专题强化练 16：植物激素相关的实验设计

这是一份2023年新高考生物专题强化练 16：植物激素相关的实验设计，共9页。

A.甲和乙 B.甲和丙
C.乙和丁 D.丙和丁
(2021·山西省实验中学质检)图甲为一株幼苗水平放置一段时间后的生长情况，图乙为用一定浓度梯度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条后生根的情况(其中浓度为0的是对照组)，下列说法错误的是( )
A.图甲中的幼苗根尖产生的生长素极性运输方向从分生区到伸长区
B.图甲中生长素浓度a大于b，c大于d，故b生长快于a，c生长快于d
C.图乙可以判断出促进生根的最适浓度为12 ppm
D.图乙实验的结果表明生长素类调节剂在促进枝条生根方面表现为两重性
(2022·长沙模拟)某同学切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按图甲、乙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(如丙图)，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)。下列叙述正确的是( )
A.甲图胚芽鞘基部中的生长素经主动运输进入琼脂块
B.乙图单侧光照射导致琼脂块的左侧生长素含量低于右侧
C.若丙图左侧给予单侧光照，α的数值无明显变化
D.琼脂块1、2、3所引起的α角大小关系是1>3>2
(2022·广东梅州质检)为探究植物生长素的作用机理，设计了图1、图2所示实验：探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了。下列说法不正确的是( )
图1
(A、B、C、D均为琼脂块，a、b、c、d均为胚芽鞘)
图2
A.由图1可知单侧光将生长素分解，从而引起胚芽鞘弯曲
B.如果胚芽鞘的长度关系为cC.如果胚芽鞘的长度关系为cD.胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的弯曲生长起关键作用
(2022·沂水一中月考)生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯是植物体内常见的五种植物激素，近几年科学家陆续发现一些其他植物激素，比如独脚金内酯等。GR24是人工合成的独脚金内酯类似物，为了研究其作用机理，科研人员用拟南芥为材料进行了如图1的实验，结果如图2。请回答：
图1
图2
(1)由图2推测NAA和GR24应加在图1的琼脂块________(填“A”或“B”)中。
(2)本实验的自变量是________，因变量的检测指标是________，其余的无关变量应保持相同且适宜。从图2可看出，GR24与NAA对侧枝生长具有________(填“协同”或“抗衡”)作用。
(3)据图2的结果，科研人员提出了一个假设：在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时，GR24会抑制侧芽的生长素向外运输。为验证该假设，采用与图1相同的切段进行实验。
请在表中的空白处填写相应处理内容，完成实验方案。①________________；②________________；③________________。若检测结果为________________，则支持科研人员提出的假设。
(2021·四川联考)回答下列有关生长素的问题。
(1)植物发生顶端优势时顶芽产生的生长素运到相邻侧芽________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)某研究小组探究避光条件下不同浓度生长素对燕麦胚芽鞘生长的影响，如图为实验示意图。胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录弯曲角度(α)。
①α的范围为________________(填“180°>α>0°”“180°>α>90°”或“90°>α>0°”)。
②在用两块所含生长素浓度未知的琼脂块进行实验时，若α相同，则两琼脂块中含有生长素的浓度________(填“一定”或“不一定”)相同。
③若要在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响，可以在弯曲处进行________(填“横切”或“纵切”)并制成装片，用显微镜观察、测量两侧细胞平均长度，作出比较。
(3)如图是水平放置幼苗的根、茎对生长素作用的反应曲线，图示字母中可表示根近地侧的是________，表示茎远地侧的是________(两空均填图中字母)。
(4)有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关，还与乙烯有关。为了研究二者的关系，进行了这样的实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中，并加入少量蔗糖作为能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制作用也越强。
①该实验的自变量是________，因变量是________。
②为使实验更严谨，还需另将等量的根尖放在________________________________中，作为对照组。
③据此实验结果，可推测水平放置的植物根向地生长的原因是
___________________________________________________。
(2019·全国卷Ⅱ)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下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)，测得数据如下表。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)上图中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__________________________________________。
(2022·四川成都诊断)某兴趣小组探究2,4－D溶液促进月季插条生根的最适浓度，实验结果如下表。回答下列问题：
(1)用不同浓度2,4－D溶液处理月季枝条时可采用浸泡法，该方法要求在遮阴和空气湿度__________(填“较高”或“较低”)的地方进行处理，目的是________________________________________________。
(2)根据表中实验结果________(填“能”或“不能”)判断2,4－D溶液对月季扦插枝条生根的作用具有低浓度促进，高浓度抑制，依据是
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验时，兴趣小组配制了a～e浓度的备用液，准备再次使用a浓度和d浓度的2,4－D溶液时，发现其标签已污损，无法辨认。请你结合表中实验结果，设计实验确定这两组备用液的浓度：________________________________________ (写出实验思路，预期结果及结论)。
参考答案
【答案】B
【解析】由于生长素的运输为极性运输，即只能从形态学上端运输到形态学下端，对应图中胚芽鞘就是只能从a向b运输，因此验证生长素的极性运输应该选择图中的甲和丙，B正确。
【答案】C
【解析】根尖合成的生长素能够从根尖向基部极性运输，即从分生区到伸长区，A正确；在重力作用下，图甲中的根尖、茎尖处的生长素浓度a大于b，c大于d，由于根对生长素较为敏感，而茎不敏感，因此b生长快于a，c生长快于d，B正确；图乙所示实验生长素浓度为4～12 ppm范围内均为促进生根，由于浓度梯度较大，无法判断促进生根的最适浓度，C错误；图乙所示实验生长素浓度为16 ppm的生根量小于对照组，说明该浓度抑制根的生长，生长素浓度为4～12 ppm范围内促进生根，体现了生长素作用的两重性，D正确。
【答案】C
【解析】甲图胚芽鞘基部中的生长素经扩散进入琼脂块，A错误；乙图中胚芽鞘尖端插入了云母片，生长素不能发生横向运输，故2和3中生长素含量相同，B错误；丙图中为无尖端的胚芽鞘，不能感受光刺激，若丙图左侧给予单侧光照，则α的数值无明显变化，C正确；琼脂块1、2、3中生长素的含量关系为1>2＝3，故所引起的α角大小关系是1>3＝2，D错误。
【答案】A
【解析】图1乙中的胚芽鞘直立生长，说明向光侧的生长素未被分解，A错误；如果胚芽鞘的长度关系为c【答案】(1)A (2)NAA和GR24的有无 侧枝长度 协同 (3)在主茎上端施加NAA 添加GR24 不添加GR24 实验组下端琼脂块中放射性标记物含量显著低于对照组
【解析】(1)生长素只能从形态学的上端向下端运输，因此进行实验处理时，应该在主茎上端施加NAA和GR24。(2)由图2可知，实验自变量是NAA和GR24有无，因变量是侧枝长度，其余的无关变量控制应该相同且适宜。NAA和GR24共同处理，侧枝生长明显受抑制，二者在调节侧枝生长方面具有协同作用。(3)根据图1分析，该实验是验证在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时，GR24会抑制侧芽的生长素向外运输的假设，自变量为是否加GR24，用放射性标记NAA可以跟踪NAA的运输情况，因此实验组：在主茎上端施加NAA，在侧芽处施加放射性标记的NAA，在琼脂块中加入GR24；对照组：在主茎上端施加NAA，在侧芽处施加放射性标记的NAA，在琼脂块中不加入GR24。若检测结果为实验组下端琼脂块中放射性标记物含量显著低于对照组，则支持科研人员提出的假设。
【答案】(1)需要 (2)①90°>α>0° ②不一定 ③纵切 (3)B C (4)①生长素浓度 乙烯浓度(和根的生长状况) ②含等量蔗糖但不含生长素的等量相同培养液 ③高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长
【解析】(1)当植物表现出顶端优势时，顶芽产生的生长素运到相邻侧芽处的方式是主动运输，所以需要消耗ATP。(2)①由于琼脂块中生长素向下运输，促进去顶胚芽鞘左侧生长，使胚芽鞘向右弯曲，α的范围为90°>α>0°。②由于生长素的作用具有两重性，在最适生长素浓度的两侧，存在两个促进作用相同的生长素浓度，因此在题述实验中若α相同，则琼脂块中含有生长素的浓度不一定相同。③由于生长素的生理作用是促进细胞伸长生长，因此若想在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响，可以取弯曲处的纵切片制成装片，用显微镜观察、测量两侧细胞平均长度，作出比较。(3)根向地生长，茎背地生长，根对生长素的反应敏感程度较茎高。根的近地侧生长素对根的生长表现为抑制作用，根的远地侧和茎的近地侧及远地侧生长素都对其生长表现为促进作用，但促进程度不同，对茎的近地侧生长的促进程度大于远地侧。从图中看出，生长单位长度所需时间B点对应最长，结合根对生长素更敏感可知B可表示根的近地侧，则A可表示根的远地侧，C表示茎的远地侧，D表示茎的近地侧。(4)①该实验的自变量是生长素浓度，因变量是乙烯浓度及根尖的生长情况。②为使实验更严谨，还需另将等量的根尖放在含等量蔗糖但不含生长素的等量相同培养液中，作为对照组。③据此实验结果，可推测水平放置的植物根向地生长的原因是高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长。
【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】(2)胚芽鞘生长素的产生部位是胚芽鞘顶端，其作用是促进植物生长。切去顶端的胚芽鞘切段不再生长，但在切口处放上含有适宜浓度生长素的琼脂块后，生长素向下运输，胚芽鞘切段将继续生长。图中在胚芽鞘切段左侧放上含有生长素的琼脂块，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘左侧，使该侧生长素浓度高于右侧，细胞生长的速度大于右侧，形成α角。
(3)生长素在胚芽鞘顶端能进行横向运输和极性运输。生长素不能透过云母片，乙中从胚芽鞘中央纵向插入云母片导致生长素只能向下运输，导致左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等，约是甲图琼脂块中生长素含量的一半。乙中左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用大体相等，所引起的α角基本相同；甲琼脂块中生长素对胚芽鞘生长的促进作用大于乙中左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用，所引起的α角大于乙中左、右两侧琼脂块所引起的α角。
【答案】(1)较高 防止溶液中的水分挥发，溶液浓度改变
(2)能 与对照组相比，用a～d mg/L的2,4－D溶液处理月季枝条时，根的平均长度均大于3.5 cm，说明促进生根，用e mg/L的2,4－D溶液处理月季枝条时，根的平均长度小于3.5 cm，说明抑制生根
(3)用试管分别取等量的两种溶液，加入等量的清水进行稀释，再用等量的稀释好的溶液配合浸泡法处理月季枝条。若根的平均长度小于3.9 cm，则为a浓度；若根的平均长度大于3.9 cm，则为d浓度
【解析】(1)浸泡法是指将枝条浸泡在相应的溶液中看枝条生根的情况，为了防止溶液中的水分挥发，溶液浓度改变，因此浸泡法要求在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。组别
处理
检测
实验组
在主茎上端施加NAA
在侧芽处施加放射性标记的NAA
在琼脂块中②
主茎下端的放射性标记含量
对照组
①
同上
在琼脂块中③
分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1
2,4－D溶液浓度(mg/L)
0
a
b
c
d
e
根的平均长度(cm)
3.5
3.9
4.7
4.5
3.9
3.2