(新高考)高考生物二轮复习第1部分 专题突破 专题5 实验探究（五） 植物激素作用的实验探究(含解析)

这是一份(新高考)高考生物二轮复习第1部分 专题突破 专题5 实验探究（五） 植物激素作用的实验探究(含解析)，共5页。试卷主要包含了实验题分析的基本思路，预实验的作用等内容，欢迎下载使用。


(2019·全国Ⅱ，29)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按如图所示的方法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)，测得数据如表，据此回答问题：

分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1

(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输，这种运输的方向是__________________________。
(2)图中α角形成的原因是_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角，原因是______________________________________________________________________。
答案　(1)从形态学上端到形态学下端　(2)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引起胚芽鞘左侧生长快于右侧，形成α角
(3)乙左、右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同，但小于甲琼脂块中生长素的含量
解析　(1)植物生长素的极性运输是指生长素只能从植物形态学上端向形态学下端运输。(2)将含有生长素的琼脂块置于去掉顶端的胚芽鞘的左侧，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，由于生长素在去顶胚芽鞘左、右两侧的不均匀分布，胚芽鞘弯向放置琼脂块的对侧生长，形成α角。(3)乙组中胚芽鞘顶端被云母片阻隔，光照处理后，生长素不能进行横向运输，左、右两侧琼脂块中收集到的生长素的量基本相等且小于甲组中琼脂块所收集的生长素的量，所以乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角。

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)。

1．(2020·陕西西安中学六模)生长素是最早发现的一类促进植物生长的激素，在生产中有广泛的应用。根据所学知识，回答下列问题：
(1)植物体内，生长素主要的合成部位是____________________________，合成的原料是________________。某浓度的生长素对某种植物的茎的生长有促进作用，对该植物根的生长反而有抑制作用。这种现象是因为____________________________________(写出具体原因)。
(2)某兴趣小组做了如下实验：(说明：协同作用是指两种或多种物质共同作用，其效果比每种物质单独起作用的效果之和还要大的现象)取生长状况相同的豌豆幼苗，从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段，平均分成两组，并将两组豌豆茎切段分别放入标号为A、B的培养皿中，A组培养液加入适量一定浓度的生长素和赤霉素混合溶液，B组培养液添加等量蒸馏水，两组在相同且适宜的条件下培养一段时间。
实验结果：A组茎切段伸长的平均值大于B组。该实验结果________(填“能”或“不能”)说明赤霉素与生长素在促进茎切段伸长上有协同作用，原因是__________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)该兴趣小组还探究了不同浓度的生长素对插条生根的影响，实验结果如表所示。
组别
蒸馏水
浓度a
浓度b
浓度c
浓度d
平均生根数(条)
5
9
16
13
9

该实验不能体现生长素溶液对插条生根的作用具有两重性，依据是______________________。
表中有两组浓度，即浓度a和浓度d促进插条生根效应相同，由于标签缺失，不能判断这两组浓度的大小。要想通过实验来判断它们的大小，请简要写出实验思路：__________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)幼嫩的芽、叶及发育中的种子　色氨酸　植物的根、茎(不同的器官)对同样浓度的生长素敏感程度不同　(2)不能　缺少生长素和赤霉素单独作用的对照实验　(3)表中四个浓度的生长素溶液处理的实验组的平均生根数均大于对照组(或蒸馏水组)，说明均起促进作用　适度稀释a、d两组(或任意一组)的生长素，处理插条，观察其生根数
解析　(1)生长素主要合成的部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变为生长素。植物的根、茎(不同的器官)对同样浓度的生长素敏感程度不同，根对生长素更敏感，因此某浓度的生长素对某种植物的茎的生长有促进作用，对该植物根的生长反而有抑制作用。
(2)本题实验的目的是验证赤霉素与生长素具有协同作用，实验的自变量为是否加入植物激素和植物激素的种类，因此实验应该分为4组，一组是不加植物激素，作为空白对照；一组加入生长素；一组加入赤霉素；一组同时加入赤霉素和生长素。只用不加植物激素和同时加入赤霉素、生长素的两组实验，没有单独使用生长素和赤霉素的比较，不能证明生长素和赤霉素的协同作用。
(3)由表分析可知，表中四个浓度的生长素溶液处理的实验组的平均生根数均大于对照组，说明均起促进作用，没有体现生长素溶液对插条生根作用具有两重性。表中浓度a和浓度d促进插条生根效应相同，由于标签缺失，不能判断这两组浓度的大小，要想通过实验来判断两组浓度的大小，进行如下实验：适度稀释a、d两组(或任意一组)的生长素，处理插条，观察其生根数，生根数多的则浓度大，反之则小。
2．选择性除草剂2,4－D是水稻田间的良好除草剂。为探究2,4－D对稻田中鸭跖草防治的合适浓度，进行了如下实验。请完善实验并回答有关问题(提示：水稻为单子叶植物，鸭跖草为双子叶植物；2,4－D作为除草剂的药害主要是平均株高下降)：
(1)实验原理：
①低浓度2,4－D促进植物生长，高浓度2,4－D抑制植物生长，甚至杀死植物；
②_____________________________________________________________________________；
③植株高度是植物生长情况的重要指标。
(2)实验材料：水稻试验田(长有鸭跖草)，已将2,4－D配制成下列5个浓度：20 μg/mL、40 μg/mL、60 μg/mL、80 μg/mL、100 μg/mL和清水等。
(3)预实验过程：
①将水稻试验田均分为六块，分别编号为A、B、C、D、E、F。
②A试验田中喷洒一定量的________，B、C、D、E、F试验田中分别喷洒等量的浓度分别为20 μg/mL、40 μg/mL、60 μg/mL、80 μg/mL、100 μg/mL的2,4－D溶液，各试验田的其他栽培条件相同且适宜。
③一段时间后，抽样统计各试验田中鸭跖草和水稻的平均株高。
(4)实验结果：
编号
A
B
C
D
E
F
2,4－D溶液浓度(μg/mL)
0
20
40
60
80
100
鸭跖草植株高度(cm)
36
36.5
37
38
41
44
水稻植株高度(cm)
16
16
16.5
16.6
17
17.8

(5)进行预实验的意义：___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
该实验不能达到预实验的目的，请根据实验结果写出进一步预实验的基本思路：____________
_______________________________________________________________________________。
(6)2,4－D是生产上常用的生长素类似物，除了本实验的应用外，请写出生长素类似物在农业生产中的另外两个方面的应用：____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)②鸭跖草对2,4－D浓度变化的敏感程度比水稻高(或双子叶植物比单子叶植物对2,4－D的敏感程度高；或鸭跖草和水稻对2,4－D浓度变化的反应不同)　(3)②清水　(5)为进一步实验摸索条件；检验实验设计的科学性和可行性，避免造成人力、物力、财力的浪费　设置高于F组浓度梯度的2,4－D溶液，按照预实验过程进一步实验　(6)促进扦插枝条生根、促进结实、获得无子果实、防止果实和叶片脱落等(答出两点即可)
解析　(1)本实验的原理除了低浓度2,4－D促进植物生长，高浓度2,4－D抑制植物生长；植株高度是植物生长情况的重要指标外，还利用了不同的植物对2,4－D的敏感程度不同，即鸭跖草对2,4－D浓度变化的敏感程度比水稻高(或鸭跖草和水稻对2,4－D浓度变化的反应不同)。
(3)根据题意分析，B、C、D、E、F试验田中分别喷洒等量的浓度分别为20 μg/mL、40 μg/mL、60 μg/mL、80 μg/mL、100 μg/mL的2,4－D溶液，则A组为对照组，应该喷洒等量的清水。
(5)预实验可以为进一步实验摸索条件，还可以检验实验设计的科学性和可行性，避免造成人力、物力、财力的浪费。表格数据显示F组之前，鸭跖草和水稻植株高度一直在增加，没有体现株高减少的趋势，因此还不能达到预实验的目的，应该设置高于F组浓度梯度的2,4－D溶液，按照预实验过程进一步实验。
3．某基因的反义基因可抑制该基因的表达，为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响，某研究小组以番茄的非转基因植株(A组，即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验，在番茄植株长出果实后的不同天数(d)，分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高，乙烯的释放量就越大)，结果如下表：
组别
乙烯释放量(μL·kg－1·h－1)
20 d
35 d
40 d
45 d
A
0
27
17
15
B
0
9
5
2
C
0
0
0
0

回答下列问题：
(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质，在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测，A组果实中与乙烯含量有关的基因有______________________________，
B组果实中与乙烯含量有关的基因有_______________________________________________。
(2)三组果实中，成熟最早的是________组，其原因是__________________________________
______________________________________________________________________________。
如果在35 d时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应是________组。
答案　(1)X基因和Y基因　X基因、Y基因和反义X基因　(2)A　乙烯具有促进果实成熟的作用，该组果实乙烯含量(或释放量)高于其他组　B
解析　(1)B组果实没有检测到X基因表达的蛋白质，乙烯释放量比对照组(A组)在相应天数要少，C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质，C组乙烯释放量为零，说明反义X或反义Y基因抑制X基因或Y基因的表达均会影响乙烯含量，因此，对照组A组果实中与乙烯含量有关的基因有X、Y；B组除X、Y基因以外还有反义X基因与乙烯含量有关。(2)乙烯具有促进果实成熟的作用，A组在相同天数释放的乙烯最多，因此三组果实中A组成熟最早；在35 d时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应该是成熟程度较轻的B组果实。