高中生物高考专题06 植物激素的相关实验探究-备战2021年高考生物核心考点透析（原卷版）

专题06  植物激素的相关实验探究

一、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(如图中甲所示)。

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(如图中乙所示)。

甲　　　　　　　　　　　    　　　乙

二、验证胚芽鞘生长部位在尖端下段

(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)。

三、验证生长素的横向运输发生在尖端

(1)实验操作(如图所示):

(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。

四、验证生长素的极性运输(只能从形态学上端向下端运输)

(1)实验操作(如图所示)

(2)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也不弯曲。

五、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

①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。

②在没有受粉的雌蕊柱头上涂上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,果实内没有种子。

(2)过程

相同黄瓜植株

(3)结果:A组发育出有子黄瓜,B组不发育,C组发育出　无子黄瓜　。 

(4)结论:生长素是果实发育所必需的。

六、探究植物激素间的相互作用

(1)实验方案: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:

①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。

②与“单独使用”组比较,若“共同使用”时比“单独使用”效果更好,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”。

七、设计和完善植物激素类实验

一、选择题：

1．(2020·福州市高三质检)为验证“某种植物向光生长的原因是单侧光使生长素向背光面集中，但不影响生长素的合成”观点，请利用胚芽鞘和琼脂块设计实验，下列实验设计思路正确及能支持该观点的结果是(　　)

2.(2019·江苏卷)下图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是(　　)

1.     甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组 

B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲

C.若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致

D.IAA先极性运输到尖端下部再横向运输

3.对双子叶植物做去顶芽对主、侧根生长影响的实验,实验结果如下表,对其分析正确的是(　　)

A.去顶芽能促进侧根生成、主根生长   

B.去顶芽植株不能合成生长素

C.生长素由顶芽向下非极性运输

D.外源生长素类似物的作用可能是替代顶芽产生的生长素

4.某研究小组对胚芽鞘尖端进行不同条件的实验处理,示意图如下。下列关于该实验的叙述,正确的是(　　)

A.若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,实验结论不同

B.光照对生长素合成的影响较小,但可影响生长素分布

C.向光侧的生长素在单侧光照射下大部分运输到背光侧

D.生长素能促进胚芽鞘尖端向光弯曲生长

5.为探究生长调节物质CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用,取豌豆幼苗茎切段进行实验,实验组设计如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.对照组的羊毛脂中应不含CFM

B.对照组豌豆幼苗茎切段形态学上端应朝下

C.本实验可用放射性同位素标记IAA作为测试指标

D.若图中受体中IAA含量明显低于对照组,则说明CFM对IAA的极性运输有抑制作用

6.某兴趣小组探究植物激素对顶端优势的影响,实验处理及结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

A.植株的种类及生长情况是本实验的自变量

B.A组和B组对照可证实茎尖细胞合成的生长素维持了顶端优势

C.D组和E组实验结果说明细胞分裂素一定通过抑制生长素运输解除顶端优势

D.本实验说明侧芽的抑制和萌发受生长素和细胞分裂素相互拮抗的调控

7．生物兴趣小组为探究影响插条生根的因素，以同一植株的枝条为材料开展研究。他们用营养素和生长调节剂X处理枝条后，得到如下结果。据图分析，下列推断合理的是(　　)

A．营养素比生长调节剂X对插条的生根具有更大的促进作用

B．有叶枝条可能会产生与营养素有类似作用的物质

C．生长调节剂X对两种枝条的生根均有较大的促进作用

D．营养素对两种枝条的生根均有较大的促进作用

8.已知甲为生长素类似物，如图所示是其在X、Y、Z三种浓度下对月季茎段侧芽生长的影响，下列说法错误的是(　　)

A．X、Y和Z浓度之间大小的关系是X>Z>Y

B．X浓度的甲对月季茎段侧芽生长具有抑制作用

C．此实验结果体现了该生长素类似物作用两重性的特点

D．图示三种浓度下，顶端优势下的月季侧芽处所对应的生长素浓度应为X

9．某种南瓜矮生突变体可分为两类：激素合成缺陷型突变体和激素不敏感型突变体。为研究某种矮生南瓜的矮生突变体属于哪种类型，研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验，结果如图所示。下列相关分析正确的是(　　)

A．由图可看出，赤霉素能促进正常植株茎的伸长，生长素对正常植株的作用具有两重性

B．由图可以判断，该矮生南瓜突变体是生长素和赤霉素不敏感型突变体

C．若两种南瓜内生长素和赤霉素的含量都很接近，则可以判断该矮生南瓜突变体是激素合成缺陷型

D．正常南瓜茎的伸长对赤霉素的作用更敏感

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，叙述错误的是(　　)

A．预实验需要设置空白对照，在预实验的基础上再次实验可不设置空白对照

B．插条叶片数量应该相同，芽的数量可以不同

C．预实验可用来检验实验设计的科学性和可行性

D．实验的测量指标最好是一定时间内插条的生根数

11．为了验证单侧光照会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论，需要先利用琼脂块收集生长素，之后再测定其含量。假定在单侧光照下生长素的不均匀分布只与运输有关，下列收集生长素的方法(如图所示)中，正确的是(　　)

12．某生物兴趣小组研究了光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂(图示简称抑制剂)对芹菜茎的伸长生长影响的实验，部分实验结果如图所示。下列相关推论不正确的是(　　)

A．1、4组对照或3、6组对照均可说明适度延长光照时间可促进芹菜茎的伸长

B．该实验第2组的条件为光照(8h/d)＋抑制剂

C．4、5组对照说明该芹菜本身能产生赤霉素

D．4、5、6组对照说明赤霉素合成抑制剂只能抑制赤霉素的合成不能抑制赤霉素的作用

13．某生物兴趣小组探究不同浓度的脱落酸(ABA)和青霉素对小麦胚芽鞘切段伸长的影响，得到如图所示实验结果。下列判断错误的是(　　)

A．该实验有两个自变量，其中之一是青霉素的浓度

B．青霉素与ABA具有拮抗作用

C．ABA可抑制胚芽鞘切段的伸长

D．与经10－3ppmABA、10ppm青霉素处理后的胚芽鞘切段相比，经10－2ppmABA、1ppm青霉素处理后胚芽鞘切段的伸长量更大

14．植物叶片中的激素主要由叶尖部位合成，植物叶片的脱落受激素的调节。图甲是叶柄离层部位的示意图，图乙是叶柄离层两侧远基端(远离茎的一侧)和近基端(靠近茎的一侧)的生长素浓度与叶片脱落关系的示意图。下列有关分析错误的是(　　)

A．加速脱落叶片的叶柄内，生长素从远基端向近基端的运输需要消耗能量

B．离层区、近基端和远基端的生长素浓度决定了叶片是否脱落

C．正常生长的幼叶其叶柄远基端的生长素浓度高于近基端

D．可用较高浓度的生长素类似物处理叶柄近基端来抑制叶片脱落

二、非选择题

15.如图是与生长素有关的几个实验,请回答下列问题:

(1)实验1的结果说明生长素在根尖处向　　　　(填“远地侧”或“近地侧”)运输,茎尖处向

　　　　(填“远地侧”或“近地侧”)运输,能说明生长素生理作用具有两重性的是

　　　　(填“根尖”或“茎尖”)。 

(2)实验2的实验目的是　　　　　　　　　　　　　　　,在正式实验前一般可以先做一个预实验,其目的是　                                                                                                                                              　。 

(3)实验3的自变量是　　　　　　　　　　　　图中6个琼脂块生长素的浓度大小为　　　　　　　　　　　　。 

16.从某植物幼苗上切取一段幼茎,纵切至约3/4处,浸没在蒸馏水中,观察到半边茎向外弯曲生长,若该茎段中的生长素浓度都是促进生长的,且放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都无明显变化。

(1)推测出现该现象的三种可能原因:

a.内侧细胞中的生长素浓度比外侧高,且其促进生长作用更明显,所以内侧细胞生长较快。

b.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,但其促进生长作用更明显,所以内侧细胞生长较快。 

c.内外两侧细胞中的生长素浓度相同,但内外侧细胞对生长素的　　　　不同,该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长。 

(2)进一步的研究表明,c是正确的,某同学设计如下实验对此进行验证。

Ⅰ.实验器材:某植物长势一致的等长幼茎段、大小相同的琼脂块、　　　　　　　　　　、刀片、测量角度的工具。 

Ⅱ.实验步骤:

① 将幼茎段对半纵切,再将所有半边茎自下向上对称纵切至约3/4处。

② 取半边茎切段,在其底端的　　　　　　　　　　　　　　　　,外侧的琼脂小块标记为A,内侧的琼脂小块标记为B。 

③ 一段时间后,将琼脂小块A、B分别放置在　　　　　　的顶端左侧,在适宜条件下培养。 

④ 待胚芽鞘出现明显的　　　　　现象后,测出每个胚芽鞘的弯曲度并记录。 

Ⅲ.预期实验结果:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

17.某棉农获知脱落酸可以促进叶片脱落的原理后,采收前在棉田喷施了一定量的脱落酸,试图除去棉花叶片便于机械采收,但效果不明显,为探究其原因,有人设计了下面的实验方案。

实验假设:植株中存在的生长素对脱落酸的功能有抑制作用。

实验方案:取若干长势相同的,处于生殖生长末期的棉花植株,均分成甲、乙、丙三组,做如图所示的处理。

回答下列问题:

(1)乙、丙组对照是否符合单一变量原则?　　　　。 

(2)有人认为乙、丙组不足以验证假设。若要验证假设,必须对丙组进行修改,请将修改后的实验方案绘在题中的框图内。

(3)将乙组与修改后的丙组进行比较,若一定时间后,两组叶片脱落数量相比,　　　　　　　　　　　　　　　　,则证明假设成立。 

(4)若在相同时间内,甲、乙两组落叶数量基本相等,则甲、乙对照可以说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

18.一株植物水平放置时,根部表现为向地生长,茎部表现为背地生长。

(1)根部和茎部的弯曲生长是因为 　　　　　　　　　　,造成生长素分布不均匀。 

(2)欲探究生长素的极性运输是否受重力影响,请利用相关材料在常规实验室条件下完成实验,要求简要写出①实验思路,②结果分析。

(实验材料:放射性强度相同的含14C—IAA琼脂片,不含IAA的空白琼脂片,新鲜枝条。材料充足,不考虑重力对琼脂片中IAA扩散的影响。回答实验思路时可用图辅助说明)

19.植物激素调节在植物的生长发育过程中起着非常重要的作用。回答下列问题:

(1)某同学探究生长素对月季幼苗茎生长的影响时,不选用带芽的幼苗茎,主要原因是 　。 为避免实验结果出现偶然性,研究者重复实验5次,取5次实验的　　　　作为实验结果。 

(2)某同学发现水平放置的植物幼苗一段时间后根向地弯曲生长。对此现象作出的解释是:   　。 

(3)某同学将经过生长素溶液处理的琼脂块置于去尖端胚芽鞘的左侧,发现胚芽鞘弯曲程度与生长素溶液浓度的关系如图所示。现将一未知浓度的生长素溶液处理的琼脂块置于去尖端胚芽鞘的左侧,测得弯曲角度为β。从图中可查到两个生长素浓度(低浓度A和高浓度B)对应的弯曲角度都是β。请采用上述操作方式利用提供的实验材料(蒸馏水、空白琼脂块、去尖端胚芽鞘)进行实验设计,来进一步确定待测溶液的实际浓度。

简要写出实验思路:     　。 

20.植物激素在植物生长发育过程中起着非常重要的作用,请回答下列问题:

(1)研究发现,乙烯的产生具有“自促作用”,即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生,因此,这种乙烯合成的调节机制属于　　　　调节。植物的生长发育过程中各种激素的含量变化,从根本上说是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的结果。 

(2)赤霉素作用的发挥也同动物激素一样,需要受体。现有赤霉素突变矮生玉米品种,初步确定其产生的原因有两种可能:一是植株不能产生赤霉素(或赤霉素水平低),二是受体异常(不能与赤霉素结合发挥作用)。请设计实验来探究该突变矮生玉米品种产生的原因属于上述哪一种。材料:突变矮生玉米幼苗若干株、赤霉素溶液、根据需要其他用品自选。

(要求:写出实验思路,预期实验结果和结论)

设计思路:  　                     。 

预期结果和结论:

① 　                   ;    ② 　                 。 

21.某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响做了如下实验:

① 将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组,每组2株。

② 配制四组不同浓度的萘乙酸溶液:A组,2.500 mg/L;B组,3.125 mg/L;C组,4.165 mg/L;D组,6.250 mg/L。

③ 用不同浓度的萘乙酸溶液分别处理四组萝卜幼苗,并置于相同且适宜的环境条件下培养一段时间。

④ 对幼苗叶绿素含量进行测量,所得数据如图所示。

请分析回答下列问题:

(1)    据图可知,在一定浓度范围内,随着萘乙酸浓度的升高,萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐　　　　　　　。 

(2)    有同学指出本实验的操作步骤①、②均存在缺陷,不仅无法证明萘乙酸的作用,也不能保证实验数据的准确性。请你提出修改意见:

①　                        ;   ②　                           。 

(3)本实验还获取了不同浓度萘乙酸对样品中可溶性蛋白含量影响的有关数据,如表所示(注:E组用等量蒸馏水处理):

由数据分析可以得出,单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高的组别是　　　　。表中数据　　　　(填“能”或“不能”)支持一定浓度的萘乙酸可增高萝卜幼苗单位质量中蛋白质含量这一结论,原因是　                    　。 

欲确定使用萘乙酸的最适浓度,应该在        浓度范围内设计实验,进一步确定其精确值。

22.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验。结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题:

(1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的?请说明理论依据。    

                   　。 

(2)在进行扦插枝条生根实验时,一般需要剪去扦插枝条上的一部分叶片,其主要目的是为了减少　　　　　　　　　　　　,同时还应使扦插环境保持较高的　　　　,避免扦插枝条干枯。 

23．GR24是一种人工合成的可抑制侧芽生长的化学物质。科研人员作出了一种假设：顶芽产生的生长素向下运输时，GR24可抑制侧芽的生长素向下运输。为了验证该假设，研究人员进行了如图所示操作并进行了相关实验，实验部分过程见下表。请回答下列问题：

(1)生长素在植物体内从形态学上端向形态学下端运输时，跨膜运输的方式为________。

(2)表中①、②分别为________(填“加入、加入”“加入、不加入”或“不加入、加入”)GR24。

(3)若检测结果为_________________________________，则假设成立。

(4)科学家在植物体内找到了与GR24作用相似的物质，从而可以解释侧芽生长素浓度高于顶芽的原因，进而解释植物体生长的____________现象。

24.植物激素调节在植物的生长发育过程中起着非常重要的作用。回答下列问题：

(1)某同学探究生长素对月季幼苗茎生长的影响时，不选用带芽的幼苗茎，主要原因是__________________________。为避免实验结果出现偶然性，研究者重复实验5次，取5次实验的__________作为实验结果。

(2)某同学发现水平放置的植物幼苗一段时间后根向地弯曲生长。对此现象作出的解释是_____________________________________________________________________。

(3)某同学将经过生长素溶液处理的琼脂块置于去尖端胚芽鞘的左侧，发现胚芽鞘弯曲程度与生长素溶液浓度的关系如图所示。现将一未知浓度的生长素溶液处理的琼脂块置于去尖端胚芽鞘的左侧，测得弯曲角度为β。从图中可查到两个生长素浓度(低浓度A和高浓度B)对应的弯曲角度都是β。请采用上述操作方式利用提供的实验材料(蒸馏水、空白琼脂块、去尖端胚芽鞘)进行实验设计来进一步确定待测溶液的实际浓度。

简要写出实验思路：______________________________________________________。

25．赤霉素作用的发挥也同动物激素一样，需要受体。现有赤霉素突变矮生玉米品种，初步确定其产生的原因有两种可能：一是植株不能产生赤霉素(或赤霉素水平低)，二是受体异常(不能与赤霉素结合发挥作用)。请设计实验来探究该突变矮生玉米品种产生的原因属于上述哪一种。材料：突变矮生玉米幼苗若干株、赤霉素溶液、根据需要的其他用品自选。

(要求：写出实验思路，预期实验结果和结论)

设计思路：___________________________________________________________。

预期结果和结论：

①_____________________________________________________________，

②________________________________________________________________。

26．研究表明赤霉素(GA)可以通过调节生长素(IAA)的水平从而促进植物的生长(具体调节过程如图1所示，图中“束缚态IAA”无生物活性)。某研究小组为探究IAA和GA对植物生长的调节作用，设计对照实验探究萘乙酸(NAA，生长素类似物)和GA对豌豆茎段伸长生长的影响，得到如图2所示结果(注：图1中“＋”表示促进，“－”表示抑制)。请回答：

(1)图1中IAA的前体物质X是_________，a、b、c表示的调节效应分别是___________(用“＋”或“－”表示)。

(2)结合图1信息并根据对照实验设计思路，图2所示的B组、D组处理方法分别为____________、____________。

(3)由图2所示结果可知，NAA和GA在调节茎段伸长过程中表现出激素间相互作用类型中的________作用。

(4)用GA多次喷洒水稻植株后，会引起茎叶生长速度过快，稻谷产量____________(填“增加”或“降低”)，其原因是_________________________________________________。

27．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，出现如实验一中所示现象：

(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α＞β，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：①一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α＞β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、更形象地判断，请绘制实验装置图，并对实验结果进行预测。

②画出实验装置图：

③结果预测及结论：

a．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。

b．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。

c．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影响的效应。