高中生物热点微练25　植物激素相关的实验设计

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热点微练25　植物激素相关的实验设计(时间：15分钟)[规律方法]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)。表述实验步骤的三步曲：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。[方法体验]1.(2020·江西南昌四校联盟二联)在一定范围内，胚芽鞘切段的伸长量与生长素浓度呈正相关。为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)，分别浸入6种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养24小时后，测量切段长度，结果见下图。分析并回答下列问题：(1)与浓度为1(mg·L－1)的结果相比，浓度为10(mg·L－1)的溶液对切段的影响是____________，由上述实验结果________(填“能”或“不能”)说明生长素的生理作用具有两重性，原因是________________________________________________________________________。(2)为确定待测样液中的生长素浓度是0.1(mg·L－1)还是10(mg·L－1)，请根据上述实验原理及方法，写出实验思路，并预测实验结果及结论。实验思路：_____________________________________________________________。预测结果及结论：________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1) 促进伸长的作用减弱　不能　本实验只体现了低浓度促进生长，没有体现高浓度抑制生长(与空白对照组相比，均具有促进作用)　(2)将待测样液适当稀释，重复上述实验　若切段长度小于10mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1(mg·L－1)；反之就为10(mg·L－1)解析　(1)通过观察图像可以看出，浓度为10(mg·L－1)时的切段平均长度比浓度为1(mg·L－1)短，说明促进伸长的作用减弱。上述实验结果不能说明生长素的生理作用具有两重性，原因是本实验只体现了低浓度促进生长，没有体现高浓度抑制生长(与空白对照组相比，均具有促进作用)。(2)由于不同浓度的生长素的促进作用不同，改变待测样液的浓度(比如稀释十倍)，然后处理植物切段，观察生长情况并与图像中的数据做对比即可知道待测样液的浓度。若切段长度小于10 mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1(mg·L－1)；反之就为10(mg·L－1)。2.(2021·南充市适应性考试)为探究赤霉素对植物生长的影响，科学家以野生型玉米(α型)植株为材料进行诱变得到矮化突变体的新品种(β型)。现对β型品种的矮化原因进行实验研究，请回答下列问题：(1)植株合成赤霉素的部位主要是__________________________________________。(2)科学家推测β型品种的矮化原因可能是诱变后导致植株合成赤霉素不足或缺乏。提出假说的依据是赤霉素具有________________________的主要作用。(3)为验证上述假说，现实验操作如下：①选取生长状况相似的________品种玉米幼苗若干均分为两组，其中一组标为实验组，另一组标为对照组。实验组用适量且适宜浓度的赤霉素溶液处理；对照组应用________________________处理；相同条件下培养一段时间后测定两组品种的株高并求平均值。②如果________________________________________________________________________，则上述假说成立。(4)在技术条件满足的情况下，我们还可用直接测定________________玉米体内的赤霉素含量来检验该假说。答案　(1)未成熟的种子、幼根和幼芽　(2)促进植株生长(或促进细胞伸长)　(3)①β型(矮化突变体)　等量且适量溶解赤霉素的溶剂　②实验组的株高长势高于对照组　(4)α型和β型解析　(1)植物体中赤霉素合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。(2)由于赤霉素的作用是促进细胞伸长，使植株增高，所以科学家推测β型品种的矮化原因可能是诱变后导致植株合成赤霉素不足或赤霉素缺乏。(3)若假说成立的话，则实验过程中给矮化的突变体施加赤霉素一段时间后株高应比未施加赤霉素的矮化植株高，故实验设计中是否添加外源赤霉素为实验的自变量，株高为因变量，而矮化植株的生长状况等无关变量在各组中应保持一致，故实验设计如下：①选取生长状况相似的β型(矮化突变体)品种玉米幼苗若干均分为两组，其中一组标为实验组，另一组标为对照组。实验组用适量且适宜浓度的赤霉素溶液处理；对照组应用等量且适量溶解赤霉素的溶剂处理；相同条件下培养一段时间后测定两组品种的株高并求平均值。②如果实验组的株高长势高于对照组，则上述假说成立。(4)如果技术条件满足的情况下，也可以直接检测α型和β型玉米体内的赤霉素含量来检验该假说，若β型玉米体内的赤霉素含量少于α型玉米，则假说成立。3.(2021·甘肃天水一中质检)为研究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对豌豆黄化幼苗茎切段伸长的影响，设计了以下两个实验：实验一：用不同浓度的IAA和GA分别处理相同的茎切段，结果如图1所示；实验二：将相同的茎切段自顶端向下对称纵切到3/4处后，分别进行不同的处理，一段时间后，结果如图2所示。请回答下列问题：(1)图1中实验的自变量是________________，该同学图1的设计实验缺少了一组，该组应该用________________处理。(2)根据图1实验结果中IAA处理的结果，能否得出IAA生理作用具有两重性？________；若想进一步研究IAA和GA之间相互作用的关系，则应该用________________处理茎切段作为实验组。(3)分析图2结果，研究者推测IAA和GA的作用部位有差异，用图2中的甲、乙、丙三组弯曲部位的茎切段作为实验材料，分别制作________(填“横切片”或“纵切片”)进行显微观察。若乙组与甲组对比，观察到乙组__________，则表明IAA作用于表皮细胞；若丙组与甲组对比，观察到丙组________________，则表明GA作用于内部组织细胞。答案　(1)激素的种类和浓度　等量的蒸馏水　(2)不能　IAA和GA同时　(3)纵切片　表皮细胞较长　内部组织细胞较长解析　(1)分析图1可知，激素的种类和浓度为实验的自变量，茎切段伸长量为实验的因变量。若要探究不同浓度的激素对茎切段伸长量的作用，还应设置不用激素处理的对照组，故实验中缺少用等量蒸馏水处理的对照组。(2)两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生长，图1实验中由于缺少空白对照实验，因此仅有不同浓度的IAA处理的结果不能判断是促进作用还是抑制作用，不能得出IAA的生理作用具有两重性。若想进一步研究IAA和GA之间相互作用的关系，则应该用IAA和GA同时处理茎切段作为实验组。(3)比较图2的甲、乙、丙三组，乙组表皮细胞长得快，所以向内弯曲，丙组内部组织细胞长得快，所以向外弯曲，制切片观察应比较表皮细胞和内部组织细胞的长度，所以应制作纵切片进行观察。若乙组与甲组对比，观察到乙组表皮细胞较长，则表明IAA作用于表皮细胞；若丙组与甲组对比，观察到丙组内部组织细胞较长，则表明GA作用于内部组织细胞。