1、专题10 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度1实验原理(1)生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响，在不同浓度、时间下处理插条，其影响程度不同。(2)生长素类似物的影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。(3)用生长素类似物处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法。2实验过程3结果分析由下图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类似物浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同浓度。考点一：实验过程和结果分析例一、 用月季作为实验材料进行NAA促进扦插枝条生根的验证实验中，预实验结果如图所示。下列说法不正确的是()A通过预实验可以确定最佳浓度位于2
2、6 ppm 之间BNAA促进扦插枝条生根的最适浓度是4 ppmC该实验处理枝条的方法可以使用浸泡法和沾蘸法DNAA不属于植物激素【答案】B【解析】由图可知，NAA浓度为4 ppm时生根最多，其最佳浓度应在26 ppm之间，但不能确定最适浓度是4 ppm，A项正确、B项错误；处理枝条的方法有浸泡法和沾蘸法两种，C项正确；NAA不是植物体内产生的，不属于植物激素，D项正确。考点二：实验的拓展与应用例一(2018遂宁高三三诊)水杨酸是植物体内一种重要的内源激素，能诱导植物体内产生某些与抗病有关的蛋白质，提高抗病能力。为探究水杨酸对不同品系水稻(YTA、YTB)幼苗叶片中蛋白质含量的影响，研究人员所做
3、相关实验的结果如下图。下列分析正确的是()A水杨酸是细胞合成的能催化水稻细胞中蛋白质合成的有机物B相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果基本相同C不同浓度水杨酸处理YTA水稻幼苗12小时后抗病能力一样强D水杨酸对YTB水稻幼苗叶片中蛋白质的合成作用具有两重性【答案】D【解析】水杨酸是植物激素，对植物体内蛋白质的合成起调节作用，具有催化作用的是酶，A项错误；据图中数据分析可知，相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果是不同的，B项错误；据图中曲线变化可知，不同浓度水杨酸处理YTA水稻幼苗12小时后抗病能力有差异，其中水杨酸浓度为1.5104molL1时抗病能力相对较强，C项错误；据图分
4、析，与对照组的数据(0 molL1)对比可知，低浓度的水杨酸对YTB水稻幼苗叶片中蛋白质的合成有促进作用，高浓度有抑制作用，说明水杨酸对YTB水稻幼苗叶片中蛋白质的合成作用具有两重性，D项正确。例二(2018宁德高三5月质检)科研人员将铁皮石斛的带芽茎段经植物组织培养得到原球茎，并探究6BA与2,4D诱导原球茎增殖的最适浓度组合，实验结果如下图。下列叙述正确的是()A6BA和2,4D对原球茎的增殖起调节作用B实验结果表明，2,4D对原球茎增殖作用具有两重性C实验结果表明，6BA和2,4D协同使用的效果优于单独使用D0.5 mgL16BA与0.8 mgL12,4D是促进原球茎增殖的最适浓度组合【
5、答案】A【解析】植物激素及其类似物只是起到调节生命活动的作用，据图可知，不同浓度的6BA和2,4D组合原球茎的增殖数量不同，说明6BA和2,4D可以调节原球茎的增殖，A项正确；2,4D浓度为0时，原球茎增殖数是20个，而2,4D浓度大于0时，其增殖数量均大于20个，因此实验结果不能表明2,4D对原球茎的增殖作用具有两重性，B项错误；由于缺乏单独使用6BA和2,4D的对照组，故无法比较6BA和2,4D协同使用的效果与单独使用的效果，C项错误；由于本实验所设置的浓度梯度跨度大，无法准确确定促进原球茎增殖的最适浓度组合，D项错误。易错点一：需进行预实验：预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实
6、验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。易错点二：设置对照组、重复组(1)设置对照组：清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。(2)设置重复组：即每组不能少于3个枝条。易错点三：控制无关变量：无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料，插条的生理状况、带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。易错点四：处理插条(1)生长素类似物处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。(2)处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。(3
7、)扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。挑战真题：1、(2018江苏，7)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是()A对照组生根数量少是因为枝条中没有IAAB四组实验中，300 mg/L IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效C100与300 mg/L IAA处理获得的根生物量相近D本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性【答案】B【解析】对照组与实验组的不同之处是外源IAA的浓度不同，对照组生根数量少是因为用清水浸泡(即外源IAA的浓度为0)，但枝条本身存在I
8、AA，A错误；用300 mg/L IAA处理的枝条平均生根数最多，故这四组实验中，该浓度IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效，B正确；平均生根数与平均根长的乘积可以反映出根生物量的大小，分析柱状图可知，100 mg/L与300 mg/L IAA处理获得的根生物量差异较大，C错误；通过柱状图可知，与对照组相比，题中所示浓度的IAA均使根生物量增大，体现了IAA对根生长的促进作用，D错误。2（2018经典高考）如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果（新生根粗细相近），对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是（）A.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAAB.四组实验中，3
9、00 mg/L IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效C.100与300 mg/L IAA处理获得的根生物量相近D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性【答案】B【解析】对照组生根数量少是因为枝条是用不加IAA的清水浸泡的，其枝条中仍含有一定量的内源IAA，A错误；由图可知，在四组实验中，300 mg/L IAA处理的枝条平均生根数最多且平均根长较长，故该浓度IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效，B正确；平均生根数与平均根长的乘积可以反映出根生物量的大小，100 mg/L与300 mg/L IAA处理获得的根生物量差异较大，C错误；与对照组相比，图中另外三个浓度的IAA均促进了根的生长，故本实
10、验不能体现IAA对根生长作用的两重性，D错误。3.(2017江苏，13)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是()A自变量是NAA，因变量是平均生根数B不同浓度的NAA 均提高了插条生根率C生产上应优选320 mg/L NAA 处理插条D400 mg/L NAA 具有增加生根数的效应【答案】D【解析】由图可知，自变量是NAA浓度，因变量是生根率和平均生根数，A错误；与NAA浓度为0相比，NAA浓度大于300 mg/L时，生根率下降，B错误；生产上为提高生根率和平均生根数，应选择二者都较高的NAA浓度即200 mg/L，C错误； NAA浓度为4
11、00 mg/L时的平均生根数高于NAA浓度为0时的平均生根数，具有增加生根数的效应，D正确。挑战模拟题：一、 选择题1.下图表示不同浓度NAA溶液对金露梅插条生根的影响，其中一级根是指直接从插条切口生出的新根，从一级根上长出的新根称为二级根，以此类推。下列相关说法，不正确的是()A 插条用不同浓度的NAA溶液处理时，需注意区别插条的形态学上下端B 不同浓度NAA溶液处理对金露梅插条各级根的发生影响程度相似C 本实验中，不同浓度NAA处理均能促进一、二级根的发生D 综合实验结果，本实验中200 mgL1的NAA处理效果最佳【答案】B【解析】根据图示，相同NAA浓度下，金露梅插条上长出的各级根数量
12、存在差异。实验中NAA浓度为0的一组为对照组，不同浓度NAA处理的插条各级根数量均比对照组多，说明不同浓度的NAA处理均能促进一、二级根的发生。2.探究不同浓度2,4D溶液对柳树插条生根影响的预实验中，四组同学根据各自选择的浓度区间绘出如下曲线，其中有几条是不可能出现的()A 一条B 两条C 三条D 四条【答案】A【解析】图甲相对浓度设置可能偏低，随着浓度的增加促进作用会越明显，甲可能是合理的；图乙相对浓度设置可能偏高，低于相对浓度时促进作用明显，随着浓度增大，促进作用减弱，到高浓度时，抑制生根，乙可能是合理的；图丙相对浓度属于最适浓度，当浓度高于最适浓度时，促进作用减弱，过高时有抑制作用，丙
13、可能是合理的；图丁相对浓度属于“高浓度”，促进生根作用最弱，而当浓度高于相对浓度时，抑制作用应该更明显，所以丁中出现的实验结果错误，丁不可能是合理的，故只有一项不可能。3.木槿属植物的插条经营养素和植物生长素处理后，对后来根的形成的影响如下表。由表中结果能推断出()A 营养素对根的形成无影响B 叶为根的形成提供了所必需的因子C 在没有叶的条件下，植物生长素阻止根的形成D 从外部提供植物生长素是植物形成根的必需条件【答案】B【解析】分析表中数据，通过2和3组对照说明营养素对根的形成有影响；通过1和2组对照说明叶为根的形成提供了所必需的因子；通过2和3组对照说明在没有叶的条件下，植物生长素不阻止根
14、的形成。该实验进行的是插条实验，没有进行植株实验，所以不能说明从外部提供植物生长素是植物形成根的必需条件。4.在探究不同浓度的2,4D溶液对插枝生根作用的实验中，下列属于因变量的是()A 扦插枝条上芽的数量B 2,4D溶液的浓度C 2,4D溶液处理插枝的时间D 插枝生根的总长度【答案】D【解析】根据题意，探究不同浓度的2,4D溶液对插枝生根作用的实验中，不同浓度的2,4D溶液属于自变量，B错误；由于2,4D能促进扦插的枝条生根，所以该实验的因变量为插枝生根的总长度，D正确；扦插枝条上芽的数量、2,4D溶液处理插枝的时间都会对扦插生根产生影响，但不属于该实验的自变量，两者均属于该实验的无关变量，
15、实验中对各组的无关变量要控制相同且适宜，以消除额外变量的影响，A、C错误。5.下列关于“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是()A 除了扦插枝条以外，其他实验条件均要相同B 每根枝条处理的时间长短应该一致C 可用单位时间每根枝条生根数作为记录指标D 不同的生长素类似物浓度作用不一定产生相同的生根效果【答案】A【解析】探究实验遵循单一变量原则，A项中的变量应是生长素类似物的浓度，扦插枝条应相同。6.某同学发现了一株花色奇特的杜鹃花，于是采摘了部分枝条，打算用扦插的方式进行繁殖。下列关于该实验的叙述，不正确的是()A 采摘的枝条中，芽较多的较嫩枝条相对来说更容易生根B 生长
16、素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短成正比C 生长素类似物有一定的毒性，实验结束后应妥善处理废液D 可发现两个不同的生长素浓度，促进根生长的效果相同【答案】B【解析】芽能产生生长素，促进枝条生根，芽较多的嫩枝更容易生根、成活，所以用扦插的方式进行繁殖时应该选用芽较多的较嫩枝条，A项正确；生长素促进生根效果主要与生长素浓度有关，但与时间长短不成正比，生长素处理枝条的时间与生长素的浓度有关，一般浓度越高，处理的时间越短，B项错误；生长素类似物有一定的毒性，对环境中的植物会产生一定的影响，所以实验结束后应妥善处理废液，C项正确；生长素的作用具有两重性，在最适浓度两侧，对于促进根生长的生长素浓度应
17、该具有两个，D项正确。7.萘乙酸(NAA)对月季插条生根作用的结果如图所示。下列叙述正确的是()A 当萘乙酸浓度大于108mol/L时，抑制扦插枝条生根B 当萘乙酸浓度低于106mol/L时，促进扦插枝条生根C 若将插条放在不含萘乙酸的清水中不能生根D 使扦插枝条产生相同根数的萘乙酸浓度相同【答案】B【解析】当萘乙酸浓度大于0 mol/L，小于106mol/L范围内时，生根条数多于萘乙酸浓度为0 mol/L时，因而促进生根；当萘乙酸浓度大于106mol/L时，生根条数少于萘乙酸浓度为0 mol/L时，因而抑制扦插枝条生根，A错误、B正确。由图示可知不使用萘乙酸时，生根数平均为1，C错误。由图可
18、知生根条数相同，但萘乙酸浓度不同，例如萘乙酸浓度为0时和萘乙酸浓度为106mol/L时，生根条数相同，D错误。8.某同学在“探究生长素类似物 NAA 促进迎春花插条生根的最适浓度”实验中获得了如图所示结果，下面对本实验分析或评价正确的是()A 若要达到该实验的目的，应进行预实验B NAA促进生根效果与其处理枝条的时间长短成正比C 促进迎春花插条生根的最适浓度为cD 不同浓度的NAA处理迎春花插条的时间应该不同【答案】A【解析】该实验没有能够确定促进扦插枝条生根的最适浓度范围，因此为了防止实验的盲目性，需要在正式实验之前进行预实验，A正确；生长素类似物促进枝条生根效果与生长素的浓度有关，与处理枝
19、条的时间长短没有直接的关系，B错误；图中没有设置c点之后浓度的实验组，因此不能确定c浓度为最适浓度，C错误；NAA处理插条的时间属于无关变量，无关变量要保持相同，D错误。9.某小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验研究，关于这个实验的叙述不正确的是()A 经预实验后，后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的实验作对照组B 为了保证实验结果的可靠性，每组需要取多支插条C 浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大，遮阴环境D 用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同【答案】A【解析】用蒸馏水处理扦插枝条的对照组，可以知道某一浓度是促进还是抑制，但不是必须的，所以可以不考
20、虑蒸馏水处理作为对照，A错误；为了保证实验结果的可靠性，每组需要取多支插条，B正确；浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大，遮阴环境，C正确；用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同，D正确。10.下列关于“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验叙述中，错误的是()A 探究的问题：所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少B 实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法C 在正式实验前先做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件D 实验中不同浓度生长素类似物溶液浸泡不同插条的时间长短要有不同的梯度【答案】D【解析】根据探究的目的可知，探究的问题是，所选定
21、的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少A正确；实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法，浸泡法处理枝条的时间较长，要求的生长素类似物溶液的浓度较低，沾蘸法处理枝条的时间较短，要求的生长素类似物溶液的浓度较高，B正确；实验前做一个预实验，目的是确定合适实验浓度范围，为正式实验摸索条件，减少实验误差，C正确；本实验是探究生长素促进插条生根的最适宜浓度，实验要满足单一变量原则，所以要严格控制无关变量，时间长短要一致，D错误。二、非选择题11.某同学为探究生长素类似物2，4D对月季枝条生根的影响，首先按照图1所示步骤配制了一系列浓度梯度的2，4D溶液，然后选择插条，分组、编号
22、，将插条放入试管中，在相同且适宜的环境条件下培养，得到实验结果如图2所示。请回答下列问题：（1）由图1分析可知，为保证实验结果的准确，还需要对号试管进行的操作。（2）图2中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是 mol/L。若上述实验是预实验，如何在此基础上进一步设计正式实验，写出实验思路：_。（3）图2中号试管和号试管的实验结果不能体现生长素类似物2，4D作用的两重性，为什么？_。【答案】（1）吸走1 mL 2，4D溶液（2）108在1011 mol/L109 mol/L之间配制多组浓度梯度更小的2，4D溶液，分组、编号，在相同且适宜条件下培养，相同时间后观察统计实验结果（3）与清水相比，
23、二者均对月季枝条的生根起促进作用【解析】（1）为了遵循单一变量原则，控制无关变量，保证实验结果的准确，应对号试管中的2，4D溶液做吸走1 mL的操作，使试管中的溶液量相等。（2）图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是108 mol/L，因为此浓度下，生根数目少于清水组。从图2可确定2，4D溶液浓度在1010 mol/L时，生根数目最多，所以促进月季枝条生根的最适生长素类似物浓度在1011 mol/L109 mol/L之间，正式实验应该在1011 mol/L109 mol/L之间配制多组浓度梯度更小的2，4D溶液，分组、编号，在相同且适宜条件下培养，相同时间后观察统计实验结果。（3）与清水
24、组对照，号试管与号试管中相应浓度的生长素类似物溶液均对月季枝条的生根表现出促进作用，因而不能体现生长素类似物2，4D作用的两重性。12.探究生长素类似物(IBA)的不同使用方法和浓度对黄瓜组培苗生根的影响，兴趣小组进行下列实验：选用生长良好、生理状态相似的黄瓜苗，剪切成2.5 cm单苗段备用。采用不同的处理方法，对制备好的单苗段进行处理。方法是将IBA预先添加到基本培养基中，形成含不同IBA浓度的培养基，再将单苗段接种到相应培养基上。方法是将单苗段置于不同浓度的IBA溶液中沾蘸5 s，再接种到基本培养基中。培养至12 d、18 d和30 d，统计生根率，记录的数据如下表。(1)在本实验中，每组
25、别都要选取多根单苗段进行实验的目的是_。(2)在方法中，若需进一步确定在培养基中添加IBA的最适浓度，则实验设计的思路是_。(3)使用IBA诱导单苗段生根时，采用方法_(填“”或“”)更好。(4)有人提出单苗段生根可能需要光照，为此设计了如下实验进行探究：将用适宜浓度IBA溶液处理过的单苗段随机均分为甲、乙两组，分别接种到基本培养基中。甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其他条件相同且适宜。培养一段时间后，分别统计_。分析实验结果并得出结论。【答案】(1)减少实验误差(2)在IBA浓度为00.1 mg/L范围内，设置更小的浓度梯度进行进一步的实验研究(3)(4)甲、乙两组的生根率【
26、解析】(1)依题意可知：本实验中的自变量为IBA的不同使用方法、不同IBA的浓度，则为了排除无关变量对该实验结果的影响，减少实验误差，每组别都要选取多根单苗段进行实验。(2)在方法中，组别1为空白对照组，IBA浓度为0.050.5 mg/L范围内，实验组在18 d和30 d的诱导生根率均高于空白对照组，都表现为促进，而且在IBA浓度为0.05 mg/L时生根率最高，高于或低于此浓度生根率都降低，因此，若需进一步确定在培养基中添加IBA的最适浓度，则实验设计的思路是：在IBA浓度为00.1 mg/L范围内，设置更小的浓度梯度进行进一步的实验研究。(3)表中数据显示：相同时间内，统计的生根率，方法
27、较方法低，因此使用IBA诱导单苗段生根时，采用方法更好。(4)依题意可知，此实验的目的是探究单苗段生根是否需要光照，自变量是光照的有无，因变量的观测指标是甲、乙两组单苗段的生根率，因此培养一段时间后，分别统计甲、乙两组的生根率。13.研究发现在促进生长的浓度范围内，相同浓度的生长素类似物A和吲哚乙酸(IAA)的促进作用不同。为了探究生长素类似物A和IAA的促进作用是否存在差异，实验小组同学以小麦胚芽鞘为材料进行了如下实验。(1)实验步骤：第1步：取生长状况完全相同的小麦胚芽鞘若干，并切去尖端4 mm，然后浸入蒸馏水中1 h。第2步：选取处理过的胚芽鞘，每10条为一组分别放入_浓度的生长素类似物
28、A溶液(甲组)和IAA溶液(乙组)中。第3步：避光且温度保持在25条件下培养24 h后，逐一测量切段长度，并求两组胚芽鞘长度的平均值。(2)预测实验现象并得出结论：_。_。_。(3)实验分析：实验中要切去胚芽鞘尖端的原因是_，将切段浸泡在蒸馏水中的目的是_。每一组要10条，而不是1条的原因是_。如果用一系列浓度梯度的IAA溶液处理去掉尖端的胚芽鞘，发现有两个不同浓度的IAA培养液培养的胚芽鞘的平均长度相同，请根据生长素作用的特性，解释产生这种结果的原因：_。【答案】(1)相同且适宜(2)甲组胚芽鞘的平均长度大于乙组的，说明生长素类似物A促进生长的作用大于IAA的甲组胚芽鞘的平均长度小于乙组的，
29、说明生长素类似物A促进生长的作用小于IAA的甲组胚芽鞘的平均长度与乙组的相同，说明生长素类似物A促进生长的作用和IAA的相同(3)避免胚芽鞘自身产生的生长素对实验结果造成干扰除去切段中的内源激素求平均值，使实验结果更准确生长素(类似物)的生理作用具有两重性，高于或低于最适浓度时，存在作用相同而浓度不同的情况【解析】为避免无关变量对实验结果的影响，可将两组实验用相同且适宜的浓度处理，还应去除胚芽鞘尖端并用蒸馏水浸泡以避免原有和新产生的生长素对实验结果的影响。该实验的因变量是胚芽鞘长度的平均值，根据实验目的可判断实验结论应有“作用大于”“作用小于”“作用等于”这三种情况，据此可预测对应的三种实验现
30、象。因为生长素的作用具有两重性，所以高于或低于最适浓度时存在作用相同但浓度不同的情况。14.如图是某研究小组围绕扦插枝条生根进行的探究实验，S为插条的形态学上端，X为插条的形态学下端。试回答下列有关问题：(1)通常选取一年生枝条，要求带有芽和幼叶的目的是_。(2)本实验的主要目的是_，观察指标是_。(3)某研究小组进行了“不同的扦插方法对同种植物枝条生根影响”的研究。如出现下表所示的实验结果，则说明_。注：“方法一”指插条仅正插处理(如图甲)；“方法二”指先倒插处理(如图乙)，一段时间后，再正插处理。【答案】(1)芽和幼叶产生的生长素能促进枝条生根(2)探究插条在空间中的位置对插条生根(部位)的影响插条生根的部位和长度(数量)(3)用先倒插再正插的方法比仅正插更能促进枝条生根(方法二比方法一更能促进枝条生根)【解析】(1)植物的生长素是由发育中的种子、幼叶、芽、叶原基等部位合成的。带有芽和幼叶的枝条容易生根。(2)由图可知，枝条的空间位置不同。可考虑空间位置对生根的影响。因为这样的枝条细胞分裂旺盛，芽和幼叶产生的生长素运输到插条的基部，促进生根，实验的检测指标是插条生根的部位和数量。(3)由表中信息可知，方法二是先倒插再正插，比方法一只正插成活率高，从而可得出结论：用先倒插再正插的方法要比仅正插的效果好。
