1、植物激素调节的实验探究【考题范例】(2018高考海南卷)激动素是一种细胞分裂素类植物生长调节剂。为了探究激动素对侧芽生长的影响，某同学将生长状态一致的豌豆苗随机分为 A、 B、 C 三组，实验处理如表。处理后，定期测量侧芽的长度，结果如图所示。组别顶芽处理侧芽处理A去除2 mg/L激动素溶液涂抹B保留2 mg/L激动素溶液涂抹C保留蒸馏水涂抹回答下列问题：(1)从实验结果可知，顶芽能抑制侧芽生长，这种现象称为_。(2)A 组侧芽附近的生长素浓度_(填“高于”“低于”或“等于”) B 组相应侧芽附近的生长素浓度，原因是_。(3)为了验证激动素对 A 组侧芽生长有促进作用，还应该增加一个处理组 D
2、, D 组的处理是_，预测该处理的实验结果是： D 组侧芽生长量_(填“大于”“小于”或“等于”)A组的生长量。审答提示(1)根据实验的处理及实验结果进行变量分析。(2)遵循单一变量原则，增设该题对照组。解析：(1)在植物的生长发育过程中，顶芽对侧芽有一定的抑制作用，当顶芽生长旺盛时，侧芽的生长就会受到抑制，这种现象叫做顶端优势。(2)在植物的生长发育过程中，顶芽产生生长素，源源不断的运输至侧芽，抑制侧芽生长，A组去除顶芽，没有顶芽运输来的生长素的抑制，B组保留顶芽，其附近生长素浓度高。(3)表中A、B为实验组，C为对照组，A和B与C的对照存在两个变量，一是是否保留顶芽，二是侧芽2 mg/L激
3、动素溶液涂抹，所以增加的D组为去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽；若激动素对A组侧芽生长有促进作用，则A组侧芽的生长量大于D组侧芽的生长量。答案：(1)顶端优势 (2)低于顶芽是产生生长素的场所，去除顶芽后没有生长素向下运输 (3)去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽小于【备考锦囊】1实验探究中必须坚持单一变量原则即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜，以确保实验变量的唯一性。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。2生长素研究的几种常见的实验方法类
4、别图解相关结果遮盖法直立生长向光生长暗箱法直立生长向光(小孔)生长插入法向右侧弯曲生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长移植法直立生长向左侧生长中IAA的含量abc，bc旋转法直立生长向光生长向小孔生长茎向心生长，根离心生长横置法ab，cd，都促进水平生长ab，cd，a、c、d促进生长，b抑制生长3.与植物激素有关的实验设计举例(1)验证生长素的产生部位在尖端实验组：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)。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实验操作(如图)实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置
5、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运输实验操作(如图) 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实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。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等于重力的相应影响。【应考提升】1下图表示研究生长素产生部位及运输方
6、向的实验，对实验结果表述正确的是()A、琼脂块中都有IAA，B、琼脂块中都有IAA，C、琼脂块中都有IAA，D、琼脂块中含有的IAA与、相等解析：选B。因云母片的阻隔，尖端产生的IAA不能由向光侧横向运输到背光侧，但可以向尖端以下的部位运输，所以、琼脂块中都有IAA，且，A错误；因没有尖端，胚芽鞘不能感受单侧光的刺激，琼脂块中的IAA通过接触面，均匀地由形态学上端运输到形态学下端，所以、琼脂块中都有IAA，且，B正确；因IAA不能由形态学下端向形态学上端运输，所以和琼脂块中都不含IAA，C错误；综上分析，、琼脂块中含有的IAA与、中的不相等，D错误。2科研人员研究赤霉素(GA3)对NaCl胁迫
7、下红小豆种子萌发过程中芽长和根长的影响，实验处理方法和实验结果如下表所示。下列叙述正确的是()处理方法芽长(cm)根长(cm)蒸馏水(D组)5.604.26150 mmol/L NaCl溶液(S组)1.961.86S组10 mmol/L GA33.043.06S组30 mmol/L GA34.083.12S组50 mmol/L GA34.843.42A该实验只有D组为对照组B50 mmol/L GA3是缓解胁迫的最适浓度C与盐胁迫下相比，实验范围内GA3的浓度均具有缓解胁迫的作用D实验说明加入一定浓度的GA3能使红小豆种子在盐胁迫下正常萌发解析：选C。根据实验目的分析，设计中D组和S组都是对照
8、组，A错误；由于实验中GA3对盐胁迫的缓解作用没有出现波峰，所以无法确定50 mmol/L GA3是不是缓解胁迫的最适浓度，B错误；根据前面的分析可知，在盐胁迫下，红小豆萌发的根和芽生长变短，但在实验范围内GA3的浓度均具有缓解胁迫的作用，C正确；由于从实验结果分析，没有显示出那个GA3浓度下与D组的结果相同，同时实验也没有设计更高浓度的GA3处理盐胁迫下的红小豆种子，所以此实验还不能说明加入一定浓度的GA3能使红小豆种子在盐胁迫下能恢复正常萌发，D错误。3科研人员试图通过赤霉素处理来提高大麦种子的萌发率，有关研究结果如图，请回答：(1)赤霉素(简称GA)在植物体内的主要产生部位是_，该激素除
9、了能促进种子萌发外还能_(答出1点即可)。(2)据图可知，不同浓度的GA对大麦种子萌发的影响的特点是_。(3)研究发现GA能提高胚乳中淀粉酶的活性，这可能是激活了预先存在的酶，也可能是重新合成了新的酶。科研人员利用大麦胚乳块进行了如下实验：将生长状况相同的若干大麦胚乳块均分为A、B两组。在A组中加入适量的14C标记的苯丙氨酸溶液和一定浓度的赤霉素溶液(用蒸馏水配制的)，B组中加入_，然后置于相同且适宜的条件下培养。一段时间后，测定胚乳中淀粉酶是否有放射性。请预期实验结果和对应的结论：_。解析：(1)植物产生赤霉素的主要部位有未成熟的种子、幼根、幼芽，其可以解除种子的休眠、促进种子萌发，还可以促
10、进细胞伸长，引起植株增高；促进果实发育等。(2)根据以上分析可知，不同浓度的GA对大麦种子萌发的影响具有两重性，即低浓度赤霉素促进种子萌发、高浓度赤霉素抑制种子萌发。(3)根据实验的对照性原则和单一变量原则，B组(对照组)应该不加赤霉素，即加入等量的14C标记的苯丙氨酸溶液和蒸馏水。该实验是探究性实验，因此实验的结论有两种可能：若A组淀粉酶有放射性，B组淀粉酶无放射性，则说明赤霉素引起淀粉酶的重新合成，若两组都没有放射性，则说明赤霉素激活了预先存在的酶。答案：(1)未成熟的种子、幼根、幼芽促进细胞伸长，引起植株增高；促进果实发育(2)低浓度赤霉素促进种子萌发、高浓度赤霉素抑制种子萌发(3)等量
11、的14C标记的苯丙氨酸溶液和蒸馏水若A组淀粉酶有放射性，B组淀粉酶无放射性，则说明赤霉素引起淀粉酶的重新合成，反之则说明赤霉素激活了预先存在的酶4为研究生长素(IAA)和乙烯对植物生命活动调节的影响，选用番茄幼苗做了以下实验：实验1：将去掉尖端的番茄幼苗作如图1所示实验处理，一段时间后观察幼苗生长情况。实验2：将生长两周的番茄幼苗叶片分别进行A、B两种处理(A处理：不同浓度的IAA溶液处理；B处理：在不同浓度的IAA溶液中分别加适宜浓度的乙烯处理)，3 h后测定细胞膜的透性，结果如图2所示。回答下列问题：(1)在番茄幼苗中，生长素可由_经过一系列反应转变而来。(2)实验1中，幼苗将_(填“向光
12、弯曲”“直立”或“不”)生长，对这一生长现象产生原因的解释是_。(3)实验2结果表明，在_和_时，IAA对细胞膜透性的影响不显著。B组加乙烯处理后，随IAA浓度的提高，番茄叶片细胞膜透性显著增加，与A组高浓度处理变化趋势具有平行关系，请对这一实验现象提出合理假说：_。解析：(1)生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的。(2)由于图1中幼苗没有尖端，不能感受单侧光，不影响IAA的分布，琼脂块中的IAA运输到下面促进细胞伸长生长，因此幼苗将直立生长。(3)根据图2中的A曲线可知，在无外源乙烯和低浓度IAA时，IAA对细胞膜透性的影响不显著。B组加乙烯处理后，随IAA浓度的提高，番茄叶片细胞膜透性显著增加，与A组高浓度处理变化趋势具有平行关系，说明当IAA浓度增高到一定值后，就会促进乙烯的合成，乙烯含量增加增大了细胞膜的透性。答案：(1)色氨酸(2)直立没有尖端不能感受单侧光，不影响IAA的分布，琼脂块中的IAA运输到下部促进细胞伸长生长(3)无外源乙烯(或答“不加入乙烯”意思相近即可)低浓度IAA当IAA浓度增高到一定值后，就会促进乙烯的合成，乙烯含量增加增大了细胞膜的透性
