1、能力提升案12聚焦植物激素调节相关实验设计突破点1探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度(实验13)知识精讲1实验原理：适宜浓度的生长素促进插条生根。在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根的情况不同。2生长素类似物处理插条的方法：浸泡法和沾蘸法3为避免设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费，实验之前需进行预实验。4本实验的自变量是生长素类似物浓度，所以需要配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液。5实验过程6实验分析由下图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。考题示例【示例1】 某小组开展“探究生长素类似物促进
2、插条生根的最适浓度”课题研究，在制定实验方案过程中，下列可以不考虑的一项是()A严格控制无关变量B配置一系列浓度梯度C蒸馏水处理作为对照D先进行预实验，确定实验浓度范围解析探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，要先选择大小及发育状况一致的插条并做预实验，确定生长素类似物浓度范围，然后配制一系列生长素类似物浓度梯度。实验过程中注意控制无关变量，其他条件相同且适宜，保证单一变量。根据不同浓度条件下根的长度及数量，确定生长素类似物的最适浓度。本实验在生长素类似物溶液的浓度上已经形成了相互对照，不需要蒸馏水处理的对照组。答案C【示例2】 (2014云南一检)花农在“探究IBA促进月季插条生根的最适浓
3、度”实验中获得了如图所示的结果。关于该实验的分析，正确的是()A用于实验的月季插条一定要去芽B该实验一定要设置空白对照组C促进月季插条生根的最适浓度一定是cD若要达到实验目的，一定要继续进行实验解析该实验所用插条不一定要去芽，但要确保芽的数量相同，芽可产生生长素，若数量不同则会影响实验结果，A错误；本实验的目的是探究IBA促进插条生根的最适浓度，实验中可不设置蒸馏水处理的空白对照组，B错误；由题图不能确定促进插条生根的最适浓度是c，若要确定促进插条生根的最适浓度，还应继续进行实验，C错误、D正确。答案D实验成功的关键点(1)预实验时需要设置空白对照，在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照。
4、(2)浸泡法处理并非是将插条浸泡在配制好的生长素类似物溶液中让其生根，而是把插条的基部浸泡在配制好的溶液中(深约1.5 cm)处理几小时至一天，然后再将其扦插到完全培养液中让其生根。(3)实验的测量指标可以是枝条的生根数目，也可以是生根的长度。(4)在实验过程中，可能会出现不同浓度的生长素类似物对促进生根的效果相同的情况。跟进题组1选取相同的剪去顶芽的葡萄插条进行实验，甲、乙、丙、丁组处理方式及结果如图所示 ，下列分析正确的是()A由甲组和乙组可知，侧芽合成的吲哚乙酸能促进插条产生不定根B由乙组和丙组推知，该种葡萄插条，保留三个侧芽时产生不定根最多C由丙组和丁组可知，葡萄插条侧芽合成的促进生根
5、的物质具有极性运输的特点D以上实验结果表明，扦插中，侧芽发挥的作用与外源吲哚乙酸作用相同或相似解析甲组与乙组比较可知，侧芽能够促进插条产生不定根，但不能确定侧芽产生的物质是什么；乙组与丙组比较可知，保留三个侧芽比保留一个侧芽产生不定根的数量多，但不能说明保留三个侧芽时产生的不定根最多；丙组和丁组比较不能说明葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点；通过题图四组实验可知，侧芽与外源吲哚乙酸处理均可以促进葡萄插条生根。答案D2(2014合肥一模)用不同浓度的某种生长素类似物对植物进行插条生根的研究，其实验结果如图。其中1、2、3和4分别是培养环境中生长素类似物浓度为a、b、c和0的生根数
6、量。下列关于a、b、c的比较正确的是()Aa大于b，b大于c Ba小于b，b小于cCa与b均小于c Db与c均小于a解析由图示信息可知，4组为空白对照，1和2组生长素类似物能够促进生长，3组生长素类似物能够抑制生长，依据生长素作用的两重性，可推出a与b均小于c，但a与b的大小无法确定。答案C突破点2与植物激素相关的实验设计知识精讲1验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实验操作(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。2验证生长素极性运输只能从形态学上端向形态学下端3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
7、)结果预测及结论。若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。4验证生长素在果实发育中的作用及合成部位(1)原理：果实发育与生长素的关系。阻断生长素来源：如果切断生长素的自然来源(不让其受粉或除去正在发育着的种子)，果实因缺乏生长素而停止发育，甚至引起果实早期脱落。在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素溶液，子房正常发育为果实，因为没有受精，所以果实内没有种子。(2)过程：相同黄瓜
8、植株(3)结果：A组发育成有子黄瓜，B组不发育，C组发育成无子黄瓜。(4)结论：生长素是果实发育所必需的。考题示例【示例】 (2014江苏高考)为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题。(1)若图中AB为茎尖切段，琼脂块和中出现较强放射性的是_(填序号)；琼脂块和中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输_(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块和中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是_。(2)若图中AB为成熟茎切段，琼脂
9、块、和均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输_(填“是”或“不是”)极性运输。(3)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有_。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长_(填“有利”、“不利”或“无影响”)。解析(1)生长素(IAA)在茎尖中的运输为极性运输，只能从形态学上端向下端运输，故图中琼脂块出现较强放射性。脱落酸的运输不是极性运输，故琼脂块和中均出现较强放射性。由于IAA的运输方式是主动运输，若抑制剂与运输IAA的载体
10、结合，或抑制细胞呼吸，IAA的极性运输会受到影响，琼脂块均不会出现较强放射性。(2)IAA在成熟茎切段中的运输不是极性运输，所以如果AB为成熟茎切段，琼脂块均会出现较强放射性。(3)黄豆芽伸长胚轴提取液可显著降解IAA，但沸水浴处理后，不再降解IAA，这说明伸长胚轴中含有氧化或降解IAA的酶。种子破土出芽后，芽尖会产生大量生长素，由于生长素作用的两重性，如果没有IAA降解途径，大量生长素的积累就会抑制其生长，所以IAA降解途径对于破土出芽的幼苗的健壮生长有利。答案(1)不是抑制剂与运输IAA的载体结合(2)不是(3)IAA氧化(降解)酶有利1植物激素相关实验设计的三个要素(1)实验原则：对照原
11、则和单一变量原则。(2)实验基本思路：提出(发现)问题作出假设设计实验证明得出结论。(3)实验材料处理：胚芽鞘去尖端、玻璃片和云母片阻断生长素运输；不透明锡箔纸和盒子遮光；琼脂块运输或收集生长素。2植物激素实验方法的九个“关键词”(1)插：指在植株的某些部位插入云母片或薄的玻璃片，影响生长素的转移。通过变换“插”的位置和方式(尖端或尖端下部、垂直或水平插入)，影响生长素的水平分布或极性运输。(2)切：即切掉，指通过切除植物的某些器官(茎尖、成熟叶片)影响植物激素(生长素、脱落酸)的产生。(3)收：即收集，通常用琼脂或羊毛脂膏收集来自茎尖或其他器官所产生的激素。(4)补：通过喷洒、涂抹或借助于羊
12、毛脂膏、琼脂等补充生长素，影响植物生长。(5)转：借助旋转装置的旋转保留或改变重力或光照的单向刺激作用。(6)倒：改变植株的正常生长状态，将其平放，影响植物生长素的分布。(7)照：通过单侧光照的刺激影响生长素的分布。(8)度：通过一系列浓度梯度的生长素溶液，分别作用于植株的某些器官，观察其效应。(9)套：将锡箔或其他不透光的材料套在尖端或尖端的下方，通过单侧光影响生长素的分布从而影响植株的生长。跟进题组1(2011海南)取某植物的胚芽鞘和幼根，切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端(即切除根冠和分生区)，然后将胚芽鞘(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置，分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂块
13、(生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度)，培养在黑暗条件下，幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反。关于这一现象的说法，合理的是()A胚芽鞘向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输B胚芽鞘向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输C幼根向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输D幼根向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输解析生长素在胚芽鞘和幼根中都是极性运输，即从形态学上端向形态学下端运输，但由于所放琼脂块中生长素浓度是胚芽鞘生长的最适浓度，而根对生长素十分敏感，故该浓度对幼根起到抑制作用，因而胚芽鞘应向右弯曲生长，幼根向左弯曲生长。答案B2科学家开展了一项实验来探究两种植物激素对烟草细胞的不同效果。如图表示加入不同激素处理后48 h内的实验结果，分析结果可知()A生长素缺乏会导致淀粉在48 h内都没有积累B在48 h内，细胞分裂素刺激了烟草细胞中淀粉的积累C每种激素的加入都会对烟草细胞淀粉积累量发挥即时效应D细胞分裂素处理后第二个12 h期间的淀粉增加量多于任何其他12 h期间的增加量解析依图示信息，生长素基本不影响淀粉积累量，故A项、C项错误；细胞分裂素能够促进淀粉的积累，故B项正确；第四个12 h(即3648 h)期间曲线斜率最大，说明这段时间内淀粉增加量最多，故D项错误。答案B
