高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第8单元 微专题九　植物激素调节的相关实验探究

微专题九　植物激素调节的相关实验探究

1．不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析

2.与植物激素有关的实验设计分析

(1)验证生长素的产生部位在尖端

①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(如图甲)。

②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(如图乙)。

(2)验证生长素的横向运输发生在尖端

①实验操作(如图)

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。

(3)验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端

①实验操作(如图)

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不弯曲。

(4)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度

①实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。

②结果预测及结论：

a．若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，则说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。

b．若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，则说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。

c．若B中幼苗向上弯曲生长，A中幼苗水平生长，则说明单侧光与重力对生长素分布的影响相同。

跟踪训练

1．如图表示甲、乙、丙三个盆栽放在匀速旋转的转盘上，其中甲放在转盘的圆周上；乙放在开小窗的暗箱内，暗箱放在转盘正中；丙放在转盘正中，外面套上开小窗的暗箱。下列相关叙述正确的是(　　)

A．甲中的根背着圆心方向生长，茎的生长方向则相反

B．由于乙盆栽和暗箱一起旋转，所以植物向光源方向生长

C．如果丙盆栽对应装置中只旋转暗箱而不旋转花盆，则植物向小窗方向生长

D．图中所示的装置中单方向刺激只有单侧光照

答案　A

解析　由于甲盆栽置于转盘的圆周上，所以匀速旋转时受到离心力的影响，在根部生长素向远离圆心的部位横向运输，所以根部远离圆心的部位生长素浓度较高，对根的生长具有抑制作用，而靠近圆心的部位生长素对根的生长具有促进作用，所以根背着圆心方向生长，而茎对生长素的敏感性不同，故生长方向相反，A正确；如果乙盆栽和暗箱一起旋转，则小窗为进光口，故植物向小窗方向生长，B错误；如果放置丙盆栽的装置中只旋转暗箱而不旋转花盆，则只有当小窗转到单侧光源处，才有光进入暗箱，故植物向光源方向生长，C错误；图中所示的装置中单方向刺激除了单侧光照还有离心力，D错误。

2．(2022·山西长治高三检测)为探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移，还是将生长素分解，某研究性课题小组设计了如图所示实验(图1中的琼脂块一段时间后放置到图2中去掉尖端的胚芽鞘上)。下列有关说法错误的是(　　)

A．如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＝d，说明单侧光将向光侧生长素分解了

B．琼脂块中的生长素能促进胚芽鞘生长，原因是生长素促进了细胞生长

C．该实验的自变量是①②③④四组琼脂块中的生长素浓度

D．如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＜d，说明单侧光使向光侧生长素转移了

答案　C

解析　该实验的自变量是是否有单侧光，C错误。

3．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对照实验，实验组设计如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．实验组豌豆幼苗茎切段形态学上端朝上，对照组豌豆幼苗茎切段形态学上端朝下

B．对照组羊毛脂中不含CFM

C．可用放射性同位素标记IAA作为测试指标

D．若受体中IAA含量与对照组相比明显减少，则说明CFM对极性运输有抑制作用

答案　A

解析　豌豆幼苗茎切段形态学上、下端属于无关变量，各组应该相同且适宜，即都是形态学上端朝上，A项错误；该实验的自变量是有无生长调节物质CFM，所以对照组羊毛脂中不含CFM，B项正确；受体中IAA含量的多少，可作为CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用的测试指标，故可用放射性同位素标记IAA作为测试指标，C项正确；若受体中IAA含量与对照组相比明显减少，则说明CFM对极性运输有抑制作用，D项正确。

4．如图是某兴趣小组在适宜条件下做幼小植株的单侧光实验，发现茎具有向光性，根具有背光性。为了进一步探究根具有背光性的原因，该小组检测根尖4 mm处向光侧和背光侧IAA的含量，结果如下表所示。下列有关叙述不合理的是(　　)

A.单侧光引起根的背光性生长体现了IAA的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点

B．根具有背光性是IAA分布不均匀和根对IAA很敏感引起的

C．根和茎向光侧的IAA含量都低于背光侧，都起了促进作用

D．根和茎背光侧的IAA含量都高于向光侧，都起了抑制作用

答案　D

解析　根据表格信息可知：在单侧光照下，根的向光侧生长素浓度低，生长快，根的背光侧生长素浓度高，生长慢，单侧光引起根的背光性生长体现了IAA的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，A正确；根对生长素比较敏感，结合选项A可知，根具有背光性是IAA分布不均匀和根对IAA很敏感引起的，B正确；在单侧光照下，根和茎的生长素都由向光侧向背光侧运输，根和茎向光侧的IAA含量都低于背光侧，都起了促进作用，C正确；茎对生长素的敏感性小于根，茎背光侧的IAA含量高于向光侧，促进生长的效应也高于向光侧，D错误。

5．在植物的抗冷胁迫过程中，脱落酸(ABA)起到关键的作用。为探究一定浓度范围内的ABA对不同品系番茄幼苗叶片在抗冷胁迫中的影响，研究人员进行的相关实验结果如图。(注：相对电导率可反映细胞膜受损程度，细胞膜受损越大，相对电导率越大)下列分析正确的是(　　)

A．植物细胞利用脱落酸氧化分解增加产热，从而提高抗寒能力

B．本实验的自变量是脱落酸浓度和温度，因变量是相对电导率

C．因番茄品系710最低相对电导率低于品系704，故其对ABA反应敏感性更大

D．图中ABA浓度对番茄幼苗叶片的抗冷胁迫具有促进作用

答案　D

解析　脱落酸是植物激素，起调节作用，不作为能源物质供能，A错误；本实验的自变量是脱落酸浓度和番茄品系，B错误；因番茄品系710在较低ABA浓度时相对电导率(细胞膜受损程度)就开始快速下降，所以对ABA反应更敏感，C错误；图中ABA浓度对应电导率(细胞受损程度)都低于0浓度对应的电导率(细胞受损程度)，所以对番茄幼苗叶片的抗冷胁迫具有促进作用，D正确。

6.某同学查资料得知细胞分裂素可解除顶端优势。为研究细胞分裂素的作用部位，该同学用适宜浓度的细胞分裂素溶液、多株生长状况相同的幼苗为材料进行实验，用未经处理的幼苗作对照组，用在①②处同时涂抹等量细胞分裂素溶液的幼苗作实验组，以观察其生长状况(如图)。下列对实验组的设计评价合理的是(　　)

A．实验组设计正确，能研究细胞分裂素解除顶端优势的作用部位

B．实验组设计错误，应选两株完整幼苗分别在①②处涂抹细胞分裂素

C．实验组设计错误，应切除②处后在①处涂抹细胞分裂素

D．实验组设计错误，应选两株切除②处的幼苗并分别在①②处涂抹细胞分裂素

答案　B

解析　根据实验目的“为研究细胞分裂素的作用部位”可知，细胞分裂素的涂抹部位是该实验的自变量，应设置两个实验组，实验操作的区别是细胞分裂素的涂抹部位不同，其他变量均相同，故选B。

归纳总结　“五步法”设计和完善植物激素类实验

7．盐生植物长叶红砂对盐渍荒漠具有极强的适应性。采用野生长叶红砂种子为材料，研究不同浓度NaCl胁迫处理对长叶红砂幼苗内源激素的影响。

(1)植物激素是由特定部位______________，运输到作用部位，通过与受体结合，起__________________作用的信息分子。

(2)当幼苗长到20天，株高为10 cm左右时，用NaCl进行盐胁迫处理。

表　NaCl处理7天后的株高及相对生长率

注：表中数据均为5次测量平均值。

据表可知，____________为长叶红砂生长的最适NaCl浓度，判断依据是______________。

(3)脱落酸(ABA)是长叶红砂在逆境条件下迅速产生的、以适应环境的一种激素。据图1可知，与其他浓度相比，在NaCl浓度为80 mmol·L－1时，ABA的含量________________，根据图2可知，在相同NaCl浓度下，IAA的含量约是对照组的________________倍。

(4)依据实验结果，请提出提高植物耐盐能力的新思路______________________________。

答案　(1)产生　调节　(2)80 mmol·L－1　此NaCl浓度下，株高和相对生长率最高　(3)最低　3　(4)适当降低内源ABA含量，提高内源IAA含量

解析　(3)由图1可知，与其他浓度相比，在NaCl浓度为80 mmol·L－1时，ABA的含量最低，根据图2可知，在NaCl浓度为80 mmol·L－1时，IAA的含量约45 ng/g·FW，是对照组的3倍左右。(4)分析上述实验，当NaCl浓度为80 mmol·L－1时，长叶红砂的株高和相对生长率最高，为长叶红砂生长的最适NaCl浓度；而在NaCl浓度为80 mmol·L－1时，ABA的含量最低，IAA的含量比对照组高，故想得到耐盐植物可适当降低内源ABA含量，提高内源IAA含量。