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（解析版）

这是一份高中生物高考专题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（解析版），共24页。试卷主要包含了验证生长素的产生部位在尖端，验证胚芽鞘生长部位在尖端下段，验证生长素的横向运输发生在尖端，验证生长素的极性运输，探究植物激素间的相互作用，设计和完善植物激素类实验等内容，欢迎下载使用。

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A组自然生长B组开花前做套袋处理C组开花前做套袋处理,以后人工涂抹　　一定浓度的生长素　
(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(　　)


设计思路
结果
黑暗处理
左单侧光处理
生长素相对含量
A
1
2、3、4
a≈b，c≈d，e＜f
B
1、4
2、3
a≈b≈c＋d≈e＋f
C
1、3
2、4
a≈b c＋d≈e＋f
D
1、2、3
4
a≈b，c≈d，e＜f
【答案】 A
【解析】 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，自变量是单侧光，所以给予1组黑暗处理，2组单侧光照射，且1、2的生长素含量相同能说明单侧光不影响生长素的合成。要证明单侧光使生长素向背光面集中，需设置3、4组实验，且第4组实验结果应为e＜f。
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(　　)

A. 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
【答案】 C
【解析】 对照组未照光,胚芽鞘尖端IAA分布均匀;在单侧光照射下,IAA由向光侧(乙)向背光侧(甲)进行横向运输,使背光侧IAA含量多于向光侧,也多于对照组,使背光侧生长快于向光侧,伸长长度较大,A项错误。对照组未经单侧光处理,能直立生长但不弯曲,B项错误。胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端,若光照前去除尖端,则甲、乙两侧的生长状况基本一致,C项正确。IAA在胚芽鞘尖端先横向运输,使背光侧IAA含量多于向光侧,再经过极性运输至尖端下方,使背光侧生长快于向光侧,从而使胚芽鞘向光弯曲,D项错误。
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(　　)
处理结果　　
正常植株
去顶芽植株
去顶芽植株加外
源生长素类似物
主根的长度
17 mm
10 mm
18 mm
侧根的数量
5条
2条
6条
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
【答案】 D
【解析】 前两组对照分析说明去顶芽抑制侧根生成、主根生长;生长素的合成部位不仅在顶芽,还有幼嫩的叶和发育中的种子;生长素由顶芽向下运输是极性运输;正常植株和加外源生长素类似物的去顶芽植株结果对照分析说明外源生长素类似物的作用类似生长素。
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
【答案】 B
【解析】 玻璃片和云母片均不透水,因此若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,实验结论不变;由甲和乙可知,光照对生长素合成的影响比较小,由丙和丁可知,单侧光会引起生长素分布不均;由丙和丁可知,在单侧光照射下,向光侧产生的生长素大部分留在向光侧,小部分运输到背光侧;生长素能促进胚芽鞘尖端以下的一段向光弯曲生长。
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
【答案】 B
【解析】 实验要遵循对照原则,该实验的自变量是生长调节物质CFM的有无,因此对照组的羊毛脂中应不含CFM,A正确。实验过程除了自变量遵循单一变量外,其他的无关变量应该适宜且相同,因此对照组豌豆幼苗茎切段放置应该与实验组相同,B错误。本实验可用放射性同位素标记IAA作为测试指标,根据受体中的放射性高低进行说明,C正确。与对照组相比,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,D正确。
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
【答案】 D
【解析】　据图分析可知,本实验只有一种植物,属于无关变量,且植物的生长情况属于因变量,A错误;A组和B组对照,可证实茎尖维持了顶端优势,但是不能说明尖端细胞产生了生长素,B错误;D组和E组实验含有两个变量,不能作为对照实验,C错误;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,D正确。
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
【答案】 B
【解析】 据图可知，处理有叶枝条时，生长调节剂X比营养素对插条的生根具有更大的促进作用，A项错误；单独用生长调节剂X处理，无叶枝条生根效果不明显，有叶枝条生根明显，用生长调节剂X和营养素处理，无叶枝条和有叶枝条生根数相差不大，据此推测有叶枝条可能会产生与营养素有类似作用的物质，B项正确；生长调节剂X对无叶枝条生根的促进作用不明显，C项错误；营养素对两种枝条的生根均没有明显的促进作用，D项错误。
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
【答案】 A
【解析】 由题图可知，Z、Y两种浓度下月季茎段侧芽生长量要比空白对照组的大，可推知Z、Y浓度的甲对月季茎段侧芽的生长具有促进作用，而X浓度下月季茎段侧芽生长量比空白对照组的小，进而可推知X浓度的甲对月季茎段侧芽的生长具有抑制作用，可体现出该激素作用的两重性，B、C项正确；由生长素类似物甲作用的两重性可以确定X的浓度最大，但无法确定Y和Z浓度的大小，A项错误；顶端优势是由于侧芽处生长素浓度较高，抑制了侧芽的生长，相当于图中的X浓度，D项正确。
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
【答案】 B
【解析】 分析图乙可知，生长素促进了正常南瓜茎的生长，与对照组相比没有体现抑制作用，因此不能体现生长素作用的两重性，A错误；由图甲、乙可知，喷施赤霉素或生长素不能使矮生南瓜的茎恢复至正常，说明矮生南瓜突变体是生长素和赤霉素不敏感型突变体，B正确；若两种南瓜内生长素和赤霉素的含量很相近，说明该矮生南瓜不属于激素合成缺陷型突变体，C错误；据题图分析，随着赤霉素浓度的增加，对正常南瓜茎伸长的促进作用越来越强，而随着生长素浓度的增加，对正常南瓜茎伸长的促进作用先增强后减弱，说明正常南瓜茎的伸长对生长素的作用更敏感，D错误。
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
【答案】 B
【解析】 预实验需要设置空白对照，在预实验的基础上再次实验可进行相互对照，不需要空白对照，A正确；插条属于无关变量，应该相同，B错误；预实验可用来检验实验设计的科学性和可行性，也可为进一步的实验摸索条件，C正确；该实验的因变量为插条的生根数，D正确。
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(　　)

【答案】 B
【解析】 A选项中胚芽鞘尖端被云母片阻断，在单侧光照下，向光侧的生长素无法向背光侧运输，无法完成实验，A错误；B选项中琼脂块被云母片分成左右两块，由于单侧光照使胚芽鞘尖端向光侧的生长素向背光侧运输，故通过测定左右两个琼脂块中生长素的含量即可完成实验，B正确；C选项中琼脂块没有被分成两块，无法测定向光侧和背光侧生长素含量的变化，C错误；D选项中胚芽鞘的尖端被云母片阻断，生长素无法从向光侧向背光侧运输，D错误。
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
【答案】 B
【解析】 1、4组对照或3、6组对照的自变量均为光照时间的长短，都可以说明适度延长光照时间可促进芹菜茎的伸长，A正确；据图分析可知，若实验第2组的条件为光照(8h/d)＋抑制剂，则植株茎的长度应小于第1组，B错误；第5组的条件是光照(12h/d)＋赤霉素合成抑制剂，结果植株茎的长度小于第4组，所以4、5组对照说明芹菜本身能产生赤霉素，C正确；6组加入赤霉素后芹菜茎的长度比5组长，所以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，D正确。
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
【答案】 D
【解析】 从图示看，该实验探究的是不同浓度青霉素、脱落酸(ABA)对胚芽鞘切段伸长的复合影响，自变量是青霉素、脱落酸的浓度；青霉素浓度为0时，随着ABA浓度的增大，胚芽鞘切段的伸长量减小，说明ABA可抑制胚芽鞘切段的伸长，而随着青霉素浓度的增大，这种抑制作用减弱，说明青霉素与ABA具有拮抗作用；由图示可知，与经10－3 ppm ABA、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较小。
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
【答案】 D
【解析】 分析题图可知，叶尖部位合成的生长素能向叶柄运输，促进叶片脱落，且近基端生长素浓度越高，远基端生长素浓度越低，越有利于叶片脱落，说明加速脱落叶片的叶柄内，生长素从远基端向近基端的运输是由低浓度向高浓度的主动运输过程，需要消耗能量，A正确；图乙显示，近基端生长素浓度越高，远基端生长素浓度越低，越有利于叶片脱落，说明离层区、近基端和远基端的生长素浓度决定了叶片是否脱落，B正确；正常生长的幼叶其叶柄远基端的生长素浓度高于近基端，以维持叶片正常生长而不脱落的状态，C正确；根据上述分析可知，用较高浓度的生长素类似物处理叶柄近基端可使叶片加速脱落，D错误。
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　　　　　　　　　　　　。 
【答案】　 (1)近地侧　近地侧　根尖　(2)探究适于插条生根的最适IAA浓度　可以为进一步实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于实验设计的不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费　(3)材枓托的倾斜程度　A3>A2>A1=a1>a2>a3
【解析】　 (1)据图分析,实验1的自变量是重力的有无,在重力的作用下,生长素在根尖和茎尖都由远地侧向近地侧运输,导致近地侧生长素浓度高,此浓度的生长素促进茎的生长、抑制根的生长,所以根表现为向地生长、茎表现为背地生长,其中根向地生长体现了生长素作用的两重性。(2)实验2的自变量是IAA的浓度,因变量是扦插枝条的生根情况,因此该实验的目的是探究适于插条生根的最适IAA浓度;在正式实验前一般可以先做一个预实验,可以为进一步实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于实验设计的不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。(3)实验3的自变量是材枓托的倾斜程度,因变量是琼脂块含有的生长素含量。三个尖端产生的生长素是一样多的,但是由于重力的作用,6个琼脂块生长素含量是有差异的,其中A1=a1、A3>a3、A2>a2,且含有的生长素最少的是a3,因此图中6个琼脂块生长素的浓度大小为A3>A2>A1=a1>a2>a3。
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:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
【答案】 (1) b.内侧细胞中的生长素浓度比外侧低　c.敏感性 (2)Ⅰ.去除尖端的胚芽鞘 Ⅱ.②外侧和内侧分别放置琼脂小块　③(去除尖端的)胚芽鞘　④弯曲生长 Ⅲ.两组胚芽鞘的弯曲度基本相同
【解析】 (1)根据生长素浓度大小关系,无非有三种情况:内>外、内<外、内=外,题中已给“内侧细胞中的生长素浓度比外侧高”和“内外两侧细胞中的生长素浓度相同”,因此第二种原因为:内侧细胞中的生长素浓度比外侧低,但内侧的促进作用更强。并且当内外两侧细胞中的生长素浓度相同,而效应不同时,只有可能是内外侧细胞对生长素的敏感性不同,可能该浓度更利于内侧生长。(2)Ⅰ.实验中需要用到去掉尖端的胚芽鞘、大小相同的琼脂块等。Ⅱ.实验步骤:由图可知,取半边茎切段,在其底端的外侧和内侧分别放置琼脂小块,一段时间后,将琼脂小块分别放置在去除尖端的胚芽鞘的顶端左侧,在适宜条件下培养一段时间。待胚芽鞘出现明显的弯曲生长现象后,用测量角度工具测出每个胚芽鞘的弯曲度,记录于表中。Ⅲ.实验结论:已知第3种推测是正确的,即内外两侧细胞中的生长素浓度相同,因此实验处理后A、B两组胚芽鞘的弯曲度基本相同。
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

【答案】　(1)符合　(2) (3)修改后的丙组明显多于乙组　(4)棉花顶芽的确会产生生长素抑制脱落酸的功能
【解析】 (1)其他变量都相同,乙组放脱落酸琼脂块、丙组放空白琼脂块,符合单一变量原则。 (2)实验设计要遵循单一变量原则,该实验的自变量是生长素,其他变量要相同,所以图丙处理方法要修改,修改后应分别放置的是含脱落酸的琼脂块、空白琼脂块(如图所示)。

(3)将乙组与修改后的丙组进行比较,一定时间后两组落叶数量相比,若修改后的丙组落叶明显多于乙组,则证明假设成立。(4)若甲、乙两组落叶数量基本相等且明显少于修改后的丙组,说明生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
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)
【答案】 (1)重力使生长素由远地侧向近地侧运输
(2)①实验思路:
取生长状态相同的新鲜枝条若干,随机分成两组进行以下处理。一段时间后测定两组空白琼脂片的放射性。
组1:将枝条的形态学上端朝上垂直放置,并在上方放置一块含有14C—IAA的琼脂片,在下方放置一块空白琼脂片。
组2:将枝条的形态学上端朝下垂直放置,并在下方放置一块含有14C—IAA的琼脂片,在上方放置一块空白琼脂片。
②结果分析:
若两组空白琼脂片的放射性相同,则生长素的极性运输不受重力影响。
若两组空白琼脂片的放射性不同,则生长素的极性运输受重力的影响。
【解析】 (1)重力影响生长素的分布,近地一侧的生长素浓度比远地一侧的生长素浓度高,而根对生长素的敏感性大于茎,从而导致根部表现为向地生长,茎部表现为背地生长。
(2)生长素只能由形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,即为极性运输。要探究极性运输是否受重力的影响,依据对照实验的原则,一组设置顺重力方向,一组设置逆重力方向。实验设计思路如下:取生长状态相同的新鲜枝条若干,随机均分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置,并在上方放置一块含有14C—IAA的琼脂片,在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学上端朝下垂直放置,并在下方放置一块含有14C—IAA的琼脂片,在上方放置一块空白琼脂片。一段时间后测定两组空白琼脂片的放射性。结果分析:若两组空白琼脂片放射性相同,则生长素的极性运输不受重力影响;若两组空白琼脂片的放射性不同,则生长素的极性运输受重力的影响。
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:     　。 
【答案】 (1)避免芽产生的生长素对实验结果的干扰　平均值
(2)重力作用使得根尖部位的生长素分布不均匀,向地侧浓度高于背地侧,由于根对生长素敏感,导致向地侧生长速度慢于背地侧,因而根向地生长
(3)将待测溶液用蒸馏水稀释至原浓度的80%(适当稀释),将空白琼脂块浸没在其中,然后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,一段时间后测量胚芽鞘弯曲角度。若弯曲角度小于β,则该待测生长素溶液的浓度为A;若弯曲角度大于β,则该待测生长素溶液的浓度为B
【解析】 (1)为避免芽产生的生长素对实验结果的干扰,进行实验时,不选用带芽的幼苗茎探究生长素对月季幼苗茎生长的影响。为避免实验结果出现偶然性,研究者重复实验5次,取5次实验的平均值作为实验结果。(2)重力作用使得根尖部位的生长素分布不均匀,向地侧浓度高于背地侧,由于根对生长素敏感,导致向地侧生长速度慢于背地侧,因而根向地生长。(3)由于生长素的生理作用具有两重性,在最适生长素浓度的两侧,不同浓度的生长素对同一器官的作用可相同,从而弯曲角度相同;将该未知生长素浓度适度稀释后,将空白琼脂块浸没在其中,然后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,一段时间后,测量胚芽鞘弯曲程度。若弯曲角度小于β,则该待测生长素溶液的浓度为A;若弯曲角度大于β,则该待测生长素溶液的浓度为B。
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 　 。 
【答案】 (1)正反馈　基因组在一定时间和空间上程序性表达
(2)选取生长状况相同(相似)的突变矮生玉米幼苗若干株,平均分为两组,一组用(适量)赤霉素溶液处理,另一组用等量蒸馏水处理,作为对照实验,在相同且适宜的环境条件下,培养一段时间后测量并比较两组的植株平均高度(或生长情况或长势)　①若两组株高一致,则突变矮生玉米品种由于受体异常引起　②若实验组高于对照组,则突变矮生玉米品种由于植株不能产生赤霉素引起
【解析】 (1)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,使得乙烯的浓度越来越大。因此,这种乙烯合成的调节机制属于正反馈调节。在植物的生长发育和对环境的适应过程中,激素调节发挥着重要作用,从根本上说是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果。
(2)探究该突变矮生玉米品种产生的原因,实验的自变量是赤霉素的有无,因变量是玉米幼苗的生长情况。因此可选取生长状况相同的突变矮生玉米幼苗若干株,平均分为两组,一组用赤霉素溶液处理,另一组用等量蒸馏水处理,作为对照实验,在相同且适宜的环境条件下,培养一段时间后测量并比较两组的植株平均高度。
预期结果和结论:若两组株高一致,则突变矮生玉米品种由受体异常引起;若实验组高于对照组,则突变矮生玉米品种由植株不能产生赤霉素引起。
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):
组别
样品鲜重(g)
单位质量样品鲜重中
可溶性蛋白含量(mg/g)
A
0.51
11.05
B
0.51
11.03
C
0.56
10.82
D
0.54
10.06
E
0.61
9.97
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。
【答案】 (1)增加 (2) ①将2株改为多株(答案合理即可)　②增加空白对照组,即蒸馏水处理组 (3)A　能　实验中萘乙酸处理的组别中可溶性蛋白含量均高于对照组　0～3.125 mg/L
【解析】 (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增加。 (2)步骤①中,可将每组2株幼苗改为多株,以减少实验中偶然性因素产生的误差;实验设计要遵循对照原则,该实验应该增加空白对照组,即蒸馏水处理组。 (3)由表中数据可知,A组单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高,A～D组单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量均比对照组高,说明一定浓度范围内,萘乙酸能够提高萝卜幼苗单位质量中蛋白质的含量。由于A组单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高,因此欲确定使用萘乙酸的最适浓度,应该在A组浓度左右,即0～3.125 mg/L范围内进一步设置浓度梯度进行实验。
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。 
【答案】 (1)在该同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度和高于高浓度的范围内增加一系列的浓度梯度,以及在两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验;原因是生长素在一定的浓度范围可以促进扦插枝条生根,浓度过高或过低都不能起到促进作用 (2)扦插枝条的蒸腾作用　湿度
【解析】 (1)该实验的目的是确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,据此可判断实验的自变量是生长素类似物的浓度,原实验设置了两个浓度梯度;实验的因变量是枝条生根的情况。两个不同浓度的实验组结果与对照组(蒸馏水)相同,也就是说这两个浓度的生长素类似物都不具有促进生根的作用。根据生长素作用的两重性,原两个浓度梯度的实验组可能的情况是①两组实验的浓度均过低,不具有促进生根的作用,那么适宜的浓度一定比这两个浓度都高,解决的方法只需要设置比高浓度还要高的一组即可;②两个实验的浓度均过高,也不具有促进生根的作用,那么适宜的浓度就一定比这两组浓度低,只需要设置比低浓度还要低的一组即可;③这两个浓度也可能是低浓度过低,高浓度过高,因此也都不具有促进生根的作用,根据这种情况只要设置一组比低浓度高,比高浓度低的浓度梯度即可。
(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,其主要目的是减少扦插枝条的蒸腾作用,同时还应使扦插环境保持一定的湿度,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________。
组别
处理
检测
实验组
在琼脂块A中加适量NAA
在侧芽处涂抹适量放射性标记的NAA
在A中①GR24
琼脂块B中放射性标记物含量
对照组
在琼脂块A中加适量NAA
同上
在A中②GR24
(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。
【答案】　(1)主动运输　(2)加入、不加入　(3)对照组主茎下端放射性标记物含量高于实验组　(4)顶端优势
【解析】　(1)生长素在植物体内从形态学上端向形态学下端运输时，是从低浓度向高浓度运输，跨膜运输的方式为主动运输。(2)本实验是验证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，自变量为是否加GR24，放射性标记的NAA可以跟踪激素的运输情况，所以实验组中①应为加入GR24；对照组②应为不加入GR24。(3)若检测结果为对照组主茎下端放射性标记物含量高于实验组，说明GR24可抑制侧芽的生长素向下运输，即假设成立。(4)顶芽产生的生长素向下运输，并积累在侧芽，使侧芽的生长素浓度高于顶芽，使顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象为顶端优势。所以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，进而解释了植物体生长的顶端优势现象。
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：______________________________________________________。
【答案】　(1)避免芽产生的生长素对实验结果的干扰　平均值　(2)重力作用使得根尖部位的生长素分布不均匀，向地侧浓度高于背地侧，由于根对生长素敏感，导致向地侧生长速度慢于背地侧，因而根向地生长　(3)将待测溶液用蒸馏水稀释至原浓度的80%(适当稀释)，将空白琼脂块浸没在其中，然后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，一段时间后测量胚芽鞘弯曲角度。若弯曲角度小于β，则该待测生长素溶液的浓度为A；若弯曲角度大于β，则该待测生长素溶液的浓度为B
【解析】　(1)为避免芽产生的生长素对实验结果的干扰，进行实验时，不选用带芽的幼苗茎探究生长素对月季幼苗茎生长的影响。为避免实验结果出现偶然性，研究者重复实验5次，取5次实验的平均值作为实验结果。(2)重力作用使得根尖部位的生长素分布不均匀，向地侧浓度高于背地侧，由于根对生长素敏感，导致向地侧生长速度慢于背地侧，因而根向地生长。(3)由于生长素的生理作用具有两重性，在最适生长素浓度的两侧，不同浓度的生长素对同一器官的作用可相同，从而弯曲角度相同；将该未知生长素浓度适度稀释后，将空白琼脂块浸没在其中，然后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，一段时间后，测量胚芽鞘弯曲程度。若弯曲角度小于β，则该待测生长素溶液的浓度为A；若弯曲角度大于β，则该待测生长素溶液的浓度为B。
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________________________________________________________________。
【答案】　选取生长状况相同(相似)的突变矮生玉米幼苗若干株平均分为两组，一组用(适量)赤霉素溶液处理，另一组不作处理(或用等量蒸馏水处理)作对照实验，在相同的适宜的环境条件下，培养一段时间后测量并比较两组的植株平均高度(或生长情况，或长势)
①若两组株高一致，则突变矮生玉米品种由受体异常引起　②若实验组高于对照组，则突变矮生玉米品种由植株不能产生赤霉素引起
【解析】　探究该突变矮生玉米品种产生的原因，实验的自变量是赤霉素的有无，因变量是玉米幼苗的生长情况。因此可选取生长状况相同的突变矮生玉米幼苗若干株平均分为两组，一组用赤霉素处理，另一组不作处理作对照实验，在相同的适宜的环境条件下，培养一段时间后测量并比较两组的植株平均高度。预期结果和结论：若两组株高一致，则突变矮生玉米品种由受体异常引起；若实验组高于对照组，则突变矮生玉米品种由植株不能产生赤霉素引起。
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_________________________________________________。
【答案】 (1)色氨酸　＋、＋、－　(2)加NAA　不加激素　(3)协同　(4)降低　大部分营养物质用于茎叶生长，向稻穗输送的营养物质减少
【解析】　(1)生长素(IAA)的前体物质是色氨酸，故X为色氨酸。据题意可知，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，故GA对IAA的调节效应是促进其合成，抑制其分解，图中a表示促进(＋)，b表示促进(＋)，c表示抑制(－)。(2)根据对照原则和单一变量原则，图2所示B组处理方式是加NAA、D组处理方式是不加激素(作为空白对照组)。(3)由图2所示结果可知，加NAA的B组、加GA的C组与D组相比较，B组和C组对应的茎段平均伸长量均高于D组(对照组)，而同时添加NAA和GA的A组又比B、C、D组的茎段平均伸长量都多，这可以说明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协同作用。(4)用GA多次喷洒植株后，会引起茎叶生长速度过快，当大部分营养物质用于茎叶生长时，向稻穗输送的营养物质就会减少，稻谷产量降低。
27．(2019·厦门模拟)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。
【答案】 (1)单侧光　地心引力 (3)地心引力　单侧光　地心引力和单侧光共同作用的结果 (4)①α＞2β ②实验装置如图所示

③a.茎水平生长　b．茎表现出背地生长　c．茎表现出向地生长
【解析】　依图示信息可知，植物横放时，茎背地生长与地心引力、单侧光有关。将植物放在黑暗条件下(即排除单侧光的影响)，若植物也能表现出背地性，则说明受地心引力的影响。要判断地心引力和单侧光对茎背地性影响效应的大小，可以依据弯曲角度α与2β的关系：若α＞2β，则该强度的单侧光的效应大于地心引力的效应；还可以从近地侧给予光照，依据茎生长弯曲情况进行判断。