2023届高考生物二轮复习实验探究四植物激素作用的实验探究学案

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这是一份2023届高考生物二轮复习实验探究四植物激素作用的实验探究学案，共6页。

实验探究四　　植物激素作用的实验探究

1．实验题分析的基本思路

明确实验目的，确定实验变量→结合实验材料，设计实验方法→分析结果现象，得出实验结论。

2．预实验的作用

在酶、光合作用、细胞呼吸、激素调节等知识内容的考查中，当涉及最适pH、最适温度、最适光照强度、最适CO2浓度、最适试剂浓度等的探究时，都要先进行预实验摸索自变量的大致范围，然后在此范围内再设置更细更合理的梯度。否则，可能会造成设置的梯度并不在“最适”范围内，或即使在“最适”范围内，也可能会因梯度过大，而造成实验结果不精确。

3．植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置：明确实验目的方可轻松设计对照实验。

(1)要证明两种激素“各自”的作用，就应该将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组进行比较。

(2)要证明两种激素的“协同作用”，就应该将“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照(此时仍需设置“蒸馏水”处理的空白对照组)。

『强化训练』

1．(2022·辽宁沈阳二模)研究认为由植物顶端产生的生长素可以向下极性运输进入侧芽，从而产生对侧芽生长的抑制作用。独脚金内酯(SLs)是一类植物新激素，参与调节了植物分枝和根的形态建成。

(1)生长素______(能/不能)出现在人体内环境中。

(2)植物顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象说明生长素具有____________________________________的作用特点。

(3)科研人员用人工合成的独脚金内酯类似物(GR24)和生长素类调节剂(NAA)处理拟南芥植株结果如图。说明在调节侧枝生长方面生长素和独脚金内酯具有________关系。

(4)近年来，也有研究报道指出SLs除了具有影响分枝和根形态建成外还可以通过MAK2信号途径参与叶片衰老以及胁迫抗性，突变MAX2基因后可以通过降低脱落酸响应影响气孔关闭以及胁迫响应降低植物对干旱和盐胁迫抗性。请设计实验验证植物在干旱条件下气孔开度降低是独脚金内酯通过影响脱落酸合成间接完成的。请利用野生型、独脚金内酯合成缺陷突变体、脱落酸合成缺陷突变体等实验材料完成下列实验设计。

①取野生型植株、____________________在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。

②取__________________________植株，分为两组，实验组用一定浓度的________________进行处理，对照组________________，经过干旱处理后，检测两组__________的含量并测定两组植株气孔开度。

实验结果：

实验①中________________________________________________________________________。

实验②中________________________________________________________________________。

说明植物在干旱条件下气孔开度降低是独脚金内酯通过影响脱落酸合成间接完成的。

【解析】　(1)人尿中可以分离出生长素，说明人可以吸收生长素，通过血液运输并通过尿液将生长素排出体外，因此生长素能出现在人体内环境中。(2)顶芽生长素浓度低生长速度快，侧芽生长素浓度高生长受抑制，说明生长素浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长。(3)根据图像可知，生长素类似物和独脚金内酯类似物混合处理时，侧枝长度比二者分别处理都短，且都比对照组短，说明二者均能抑制侧枝生长，为协同关系。(4)①本实验是验证植物在干旱条件下气孔开度降低是独脚金内酯通过影响脱落酸合成间接完成的。因此因变量需要检测气孔开放度的变化，故应取野生型植株、脱落酸合成缺陷突变体在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，用以说明脱落酸能够降低气孔开度。②取独脚金内酯合成缺陷突变体植株，分为两组，实验组用一定浓度的独脚金内酯水溶液进行处理，对照组不作处理(清水处理或蒸馏水处理)，经过干旱处理后，检测两组脱落酸的含量，用以说明干旱条件下独脚金内酯能够促进脱落酸的合成，并测定两组植株气孔开度，以进一步证明干旱条件下独脚金内酯促进脱落酸合成进而降低气孔开度提升植物抗干旱能力。实验结果：若实验①中：野生型植株气孔开度降低，脱落酸合成缺陷突变体气孔开度不变；实验②中：实验组脱落酸含量高于对照组，气孔开度低于对照组，说明植物在干旱条件下气孔开度降低是独脚金内酯通过影响脱落酸合成间接完成的。

【答案】　(1)能

(2)生长素浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长

(3)协同

(4)①脱落酸合成缺陷突变体　②独脚金内酯合成缺陷突变体　独脚金内酯水溶液　不作处理(清水处理或蒸馏水处理)　脱落酸　野生型植株气孔开度降低，脱落酸合成缺陷突变体气孔开度不变　实验组脱落酸含量高于对照组，气孔开度低于对照组

2．(2022·湖南长郡中学模拟)为研究乙烯影响植物根生长的机理，研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验。

(1)乙烯和生长素都要通过与________结合，将________传递给靶细胞从而调节植物的生命活动。

(2)实验一：研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体，分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养，测量并记录幼苗根伸长区细胞长度，结果如下表。

组别	植物激素及处理浓度(μM)	根伸长区细胞长度(μm)
1	对照	175.1
2	0.20ACC	108.1
3	0.05IAA	91.1
4	0.20ACC＋0.05IAA	44.2

实验结果说明________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)实验二：将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养，12小时后测定幼苗根中生长素的含量，实验结果如图所示。

实验三：将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(同实验二)，同时往培养液中加入NPA(生长素极性运输阻断剂)，进行与实验二等时长的培养后，比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度，结果与实验二无差异。

由此分析，实验三的目的是探究________________________________________________________________。

(4)综合上述各实验的结果可推测，乙烯影响根生长的作用最可能是通过________________________实现的。

【解析】　(1)乙烯和生长素都是植物激素，发挥作用时要与细胞上受体结合，将信息传递给靶细胞，从而调节植物的生命活动。(2)研究乙烯影响植物根生长的机理，要将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体，分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养，以幼苗根伸长区细胞长度为测量指标。实验结果中，与对照组相比，单独处理的伸长区细胞长度较小，两者共同处理的最小，说明0.20 μM的乙烯和0.05 μM的生长素都能够抑制根生长，两者共同作用时抑制作用增强。(3)将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养后，和对照相比，ACC浓度越高，生长素的含量越高，说明乙烯通过促进生长素含量增加来影响根生长。将拟南芥幼苗放在含NPA(生长素极性运输阻断剂)的培养液中培养，观察实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度，实验中生长素极性运输阻断剂是自变量，结果说明幼苗根伸长区的细胞生长需要的生长素不是通过运输而来的，也说明研究者的目的是探究乙烯是否通过影响生长素的极性运输来影响根生长。(4)根据各实验的结果可推测，乙烯对根生长的作用最可能是通过促进生长素的合成，而不是通过生长素的运输实现的。