1、植物激素相关实验的验证与探究一、与生长素有关的常见实验验证1验证尖端产生生长素(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的一侧(如图甲所示)。(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的一侧(如图乙所示)。2验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段(1)实验组：在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片(如图甲所示)。(2)对照组：胚芽鞘不进行处理(如图乙所示)。3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。4验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输(1)实验操作：(2)实验现
2、象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘既不生长也不弯曲。5验证生长素在果实发育中的作用及合成部位(1)原理：(2)过程：相同黄瓜植株(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，主要由发育中的种子合成。【典例1】下列是一组探究生长素的对照实验，有关实验的叙述不正确的是()A该对照实验证明生长素能促进植物生长B该实验不能证明胚芽鞘尖端产生生长素C甲和乙对照证明光照不影响生长素的分布D该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端解析：甲实验胚芽鞘生长，乙实验胚芽鞘没有生长，该对照实验证明生长素能促进植物生长。该实验的胚芽鞘
3、均没有尖端，不能证明胚芽鞘尖端产生生长素，也不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端。胚芽鞘尖端是产生生长素和感受光刺激的部位，甲和乙对照不能证明光照不影响生长素的分布。答案：C(1)关于实验题，首先要找到实验目的，实验目的在题干信息中有明显的关键词，比如，“验证”“探究”“假设”“是否”“判断”“如何”等。一般根据目的可直接判断出是验证性实验还是探究性实验，这是做实验设计题的第一步。(2)如何科学设计实验组和对照组，这是解实验设计题的关键。绝大多数实验题中都给出了材料、用具、试剂等信息，这是很好的提示。比如，在探究pH对酶活性影响的实验中，会给出“HCl、NaOH、蒸馏水”信息，这就提示设计三组
4、，酸性、碱性、中性三组对照。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()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cabd，则说明单侧光使胚芽鞘尖端向光侧生长素分解了C如果胚芽鞘的长度关系为cabd，则说明单侧光使向光侧生长素转移了D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解析：图1中，若单侧光将生长素分解了，则甲组和乙组的胚芽鞘都应向光弯曲生长，但乙组胚芽鞘直立生长，说明单侧光没有将生长素分解，而是盖玻片阻止了生长素的横向运输，生长素均匀分布，使胚芽鞘直立生长
5、，A错误；由图2可知，如果胚芽鞘的长度关系为cabd，则说明单侧光使胚芽鞘尖端向光侧生长素分解了，B正确；由图2可知，如果胚芽鞘的长度关系为cabd，则说明生长素没有分解，应是单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了，C正确；由整个实验可知，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，D正确。答案：A二、与生长素有关的实验探究1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。若A、B中幼苗都向上弯曲生长，且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
6、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等于重力。2探究植物激素间的相互作用(1)实验设计：设置空白(加入等量蒸馏水处理)对照组，单独使用激素A，单独使用激素B，共同使用激素A、B的实验组。(2)结果分析：与对照组相比，若生长状况更好，表明具有促进作用；若生长状况差于对照组，表明具有“抑制”作用。与“单独使用”组比较，若“共同使用”时比单独使用更好，则表明A与B可表现为“协同”；若“共同使用”时效果差于“单独使用”组，则A、B表现为“拮抗”。【典例2】某生物兴趣小组对植物的向性进行研究，当他们将植物幼苗横放一段时间后，出现如实验一所示的现象：(
7、1)提出问题：植物茎的背地生长是_作用的结果，还是_作用的结果，还是二者共同作用的结果？(2)实验探究：将植物幼苗横放在暗盒中，一段时间后，出现实验二中所示现象：(3)实验结论：该小组同学认为植物茎的背地生长是_作用的结果；通过仔细观察发现实验一中茎的弯曲角度较实验二的大，即，该小组同学认为多出的弯曲角度是由_造成的。经修正获得的结论：植物茎的背地性是_。(4)继续探究：一定强度的单侧光与地心引力对茎背地性影响效应的大小。某同学认为利用上述实验中的关系即可作出判断：若_，则该强度的单侧光的效应大于地心引力的效应。另一同学认为还可以通过实验进行更准确、更形象的判断，请绘制实验装置图，并对实验结果
8、进行预测。实验装置图：结果预测及结论：若_，则该强度的单侧光与地心引力对茎背地性影响的效应相同。若_，则该强度的单侧光对茎背地性影响的效应小于地心引力对茎背地性影响的效应。若_，则该强度的单侧光对茎背地性影响的效应大于地心引力对茎背地性的影响。解析：依图示信息，植物横放时，茎背地生长与地心引力、单侧光有关；将植物放在黑暗条件下(即排除单侧光的影响时)，植物也能表现出背地性，说明地心引力发挥着作用。要判断地心引力和单侧光对茎背地性影响效应的大小，可以依据弯曲角度与2的关系。若2，则该强度的单侧光的效应大于地心引力。要探究单侧光与地心引力对茎背地性影响效应的大小，应该从近地侧给予光照，依茎生长弯曲
9、情况进行判断，具体情况见答案。答案：(1)单侧光地心引力(3)地心引力单侧光作用地心引力和单侧光共同作用的结果(4)2实验装置如图所示茎水平生长茎表现出背地生长茎表现出向地生长结论的叙述是有规律的，即都是实验目的或实验课题或实验假设语句的变形，将疑问句改为肯定句即可。比如，在验证性实验中，目的是“验证胰岛素有降低血糖的功能”，则结论就对应为“胰岛素有降低血糖的功能”；在探究性实验中，目的是“假设青霉素有抑制细菌繁殖的功能，验证假说是否正确”，则结论就对应为“若，则说明青霉素有抑制细菌繁殖的功能；若，则说明青霉素没有抑制细菌繁殖的功能”。图甲表示燕麦幼苗生长素浓度与作用的关系；图乙表示将一株燕麦
10、幼苗水平放置，培养一段时间后的生长情况；图丙表示燕麦胚芽鞘。请回答：(1)图甲中，根和芽的最适宜生长素浓度分别为_mol/L、_mol/L。c点生长素浓度对根生长的效应是_，对芽生长的效应是_。 (2)图乙中b侧生长素浓度_(填“大于”“小于”或“等于”)a侧，这是由_作用引起的。 (3)为验证在单侧光照射下，图丙燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是B段。某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程。实验材料及用具：燕麦胚芽鞘，一侧开孔的硬纸盒，薄云母片，光源等。实验过程：给予右侧单侧光照射，在下列图中画出插入云母片的位置，并在下面用文字说明。实验结果：a_。b_。c
11、_。实验结论：_。 解析： (1)由图甲中可以看出，根和芽的最适宜生长素浓度分别为1010 mol/L、108 mol/L。c点生长素浓度对根生长的效应是既不促进也不抑制，对芽生长的效应是促进。(2)由于重力作用，b侧生长素浓度小于a侧。(3)本实验的目的是验证在单侧光照射下，图丙燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是B段，可对燕麦胚芽鞘进行三种处理：阻断A段、阻断B段、不阻断任何部位以作对照。通过对经过三种处理的胚芽鞘的生长及弯曲情况的观察比较可以得出结论。答案： (1)1010108既不促进也不抑制促进(2)小于重力(3)a.直立生长b弯向光源生长c弯向光源生长胚芽鞘尖端产生
12、的生长素的横向运输发生在A段而不是B段三、与植物激素有关的实验设计1实验设计的一般步骤(1)取材、分组、编号：取材时要注意数量和生理状态及发育状态相同；用具要相同等。(2)相同处理和不同处理：根据实验变量设置对照(注意：单一因素不同，其他因素相同且最适)。(3)进一步的相同处理：其他因素相同且最适的继续处理。(4)检测、观察、统计、比较：必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。2植物激素类的实验设计【典例3】为探究生长素和赤霉素对豌豆茎节间切段生长的影响，某同学设计了如图所示的实验，图1实验操作科学无误，图2为实验结果，该同学根据实验结果得出了生长素和赤霉素在促进豌
13、豆茎节间切段生长方面具有协同作用的结论。请据图回答下列问题：(1)根据实验结果分析，该同学的实验结论_(填“一定”或“不一定”)成立。作出该判断的理由是_。(2)根据生长素的作用具有两重性的特点，该同学又提出“赤霉素对豌豆茎节间切段生长的作用也具有两重性”的假说。请写出验证该假说的简单实验设计思路和支持该假说的预期实验结果。实验设计思路：_。支持该假说的预期实验结果：_。解析：(1)本实验目的是探究生长素和赤霉素对豌豆茎节间切段生长的影响，实验应设置不加赤霉素和生长素的对照组，实验组设置为加等量的生长素，加等量的赤霉素，加等量的赤霉素和生长素混合物。(2)两重性是指低浓度能促进生长，高浓度能抑
14、制生长，要研究赤霉素对豌豆茎节间切段生长的作用也具有两重性的假说，因此实验设计思路为配制一系列浓度梯度的赤霉素溶液，分别用清水和所配制的赤霉素溶液处理长度和生长状况相同的豌豆茎节间切段，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观测并计算每组茎切段的平均长度。答案：(1)不一定缺少不加激素处理的对照组，不能确定这两种激素对豌豆茎切段生长是否起促进作用(2)设计思路：配制一系列浓度梯度的赤霉素溶液，分别用清水和所配制的赤霉素溶液处理长度和生长状况相同的豌豆茎节间切段，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观测并计算每组茎切段的平均长度预期实验结果：较低浓度赤霉素溶液处理组茎切段的平均长度比清水处理组长，较高
15、浓度赤霉素溶液处理组茎切段的平均长度比清水处理组短实验设计题解题口诀：先看目的和原理，提示材料与试剂；构建装置分步骤，标号定量铭心记。现象结果写具体，结论叙述扣目的；探究实验需讨论，验证实验果唯一。研究结果表明：除草剂2，4D的使用对土壤生物群落中真菌数量有着明显影响，当2，4D浓度为5 mg/kg时，土壤中真菌数量没有明显改变；当2，4D浓度为25 mg/kg时，真菌数量明显下降但能逐渐恢复；当2，4D浓度等于或超过50 mg/kg时，真菌数量明显下降且无法恢复。请根据以下提供的实验材料对上述结果进行验证。实验材料：未使用除草剂2，4D的土壤、浓度为50 mg/kg的2，4D溶液、蒸馏水、培
16、养皿若干个、血细胞计数板、显微镜。(要求与说明：真菌计数的具体操作过程不作要求；实验条件适宜)请回答：(1)实验思路： _。 _。 _。_。_。(2)预测实验结果(设计一个坐标，用曲线图表示检测结果)。(3)该实验还可以利用_(仪器)测定溶液的混浊度，来估算真菌的数量。 (4)该实验对指导农业生产具有重要意义。请从生态系统成分的角度分析不能过量使用2，4D的原因：_。 解析：(1)由于本实验要验证除草剂2，4D的使用对土壤生物群落中真菌数量的影响，故自变量为除草剂2，4D的浓度，因变量为土壤生物群落中真菌数量，对照组可用蒸馏水处理。故实验思路可设计如下：用蒸馏水和浓度为50 mg/kg的2，4
17、D溶液配制浓度为5 mg/kg、25 mg/kg的2，4D溶液。取一定量的土壤并制成土壤悬液，滴加到血细胞计数板上，在显微镜下计数并记录。取4组培养皿，各加上适量且等量的土壤，并分别加入适量且等量的浓度为5 mg/kg、25 mg/kg、50 mg/kg的2，4D溶液，另一组不加。每隔一段时间，重复步骤(或每隔一段时间，测定各土壤中真菌的数量)。对实验数据进行分析与处理。(2)当2，4D浓度为5 mg/kg时，土壤中真菌数量没有明显改变；当2，4D浓度为25 mg/kg时，真菌数量明显下降但能逐渐恢复；当2，4D浓度等于或超过50 mg/kg时，真菌数量明显下降且无法恢复。因此可预测实验结果，
18、见答案。(3)该实验还可以利用比浊计(或比色计或分光光度计)测定溶液的混浊度，来估算真菌的数量。(4)过量使用2，4D影响真菌数量，从而影响生态系统中土壤物质的分解，因此不能过量使用2，4D。答案：(1)用蒸馏水和浓度为50 mg/kg的2，4D溶液配制浓度为5 mg/kg、25 mg/kg的2，4D溶液取一定量的土壤并制成土壤悬液，滴加到血细胞计数板上，在显微镜下计数并记录取4组培养皿，各加上适量且等量的土壤，并分别加入适量且等量的浓度为5 mg/kg、25 mg/kg、50 mg/kg的2，4D溶液，另一组不加每隔一段时间，重复步骤(或每隔一段时间，测定各土壤中真菌的数量)对实验数据进行分
19、析与处理(2)(3)比浊计(或比色计或分光光度计)(4)过量使用2，4D影响真菌数量，从而影响生态系统中土壤物质的分解实验技能提升5实验分析与评价及解题思路一、评价实验设计的方法知识运用某同学查资料得知细胞分裂素可解除顶端优势。为研究细胞分裂素的作用部位(如图所示)，该同学做了相关实验：将多株生长状况相同的良好幼苗均分为两组，用未经处理的幼苗作对照组，用在处同时涂抹等量适宜浓度的细胞分裂素溶液的幼苗作实验组，以观察其生长状况。下列对实验组的设计评价合理的是()A实验组设计正确，能研究细胞分裂素解除顶端优势的作用部位B实验组设计错误，应选两组完整幼苗分别在处涂抹细胞分裂素C实验组设计错误，应切除
20、处后在处涂抹细胞分裂素D实验组设计错误，应选两组切除处的幼苗并分别在处涂抹细胞分裂素解析：该实验应设置两个实验组，一组在处涂抹适量细胞分裂素溶液，另一组在处涂抹等量细胞分裂素溶液，B正确。答案：B二、实验设计题的解题思路(1)明确实验类别，确定是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不能确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。(2)确定并设置实验变量。找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。(3)遵循单一变量原则，同时要确保实验的顺利进行，且应尽量避免对实验因素
21、的干扰。(4)构思实验步骤，并用语言准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。表述实验步骤的三部曲：分组编号、实验处理、结果观察。(5)记录实验现象，依据实验原理，分析实验结果，得出实验结论。知识运用1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，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：图1图2(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_ molL1。若上述实验是预实验，如何在此
22、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，原因是_。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 molL1，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 molL1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 molL1109 molL1之间，正式实验应该在1011 molL1109 molL1之间配制多组浓度梯
23、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。答案：(1)吸走1 mL 2，4D溶液(2)108在1011 molL1109 molL1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，二者均对月季枝条的生根起促进作用2(2020连州检测)科学有发现胡萝卜幼茎在单侧光照下可向光弯曲生长。为探究胡萝卜幼茎向光性的原因，用一定光照强度的单侧光照射胡萝
24、卜幼茎，每隔一段时间检测幼茎向光侧和背光侧的生长素及胡萝卜宁(与向光性有关的一种物质)含量，结果如图所示。请回答下列问题：(1)生长素的主要合成部位是_(至少写出两个)，在这些部位，生长素由_经过一系列反应转变而来。(2)由图可知，幼茎向光性主要由_分布不均所致。进一步推测，黑暗条件下幼茎的生长速度可能比单侧光照射下的生长速度_。(3)科学推测胡萝卜幼茎的向光性与光照强度呈正相关。请设计实验验证该推测，只要求写出大致实验思路。(实验室提供了40 W台灯和长势相同的胡萝卜幼茎若干)解析：(1)生长素的合成部位主要有幼芽、幼叶、发育中的种子、幼根、根尖、茎尖等。生长素由色氨酸经一系列反应生成。(2
25、)由图中两曲线可知，向光侧生长素含量比背光侧略有降低，而向光侧的胡萝卜宁含量明显高于背光侧。背光侧生长速率比向光侧快导致幼茎向光弯曲生长，可推测幼茎向光性可能是由向光侧胡萝卜宁含量增高引起的，进一步推测幼茎在暗处比有光处生长速率会快些。(3)本小题要求验证胡萝卜幼茎的向光性与光照强度呈正相关，因此可设计至少三组实验，分别为强光、中光、弱光，然后用40 W台灯照射胡萝卜幼茎，一段时间后观察三组幼茎的向光生长情况。答案：(1)幼芽、幼叶、发育中的种子、幼根、根尖、茎尖(答出其中两种即可)色氨酸(2)胡萝卜宁快(3)通过台灯与胡萝卜幼茎的距离调节光照强度，设置一系列光照强度梯度(或设置强、中、弱三组光照强度)，用40 W台灯照射胡萝卜幼茎，一段时间后检测每组胡萝卜幼茎的弯曲程度(角度)。