专项14与植物激素相关的实验探究-2023高考生物一轮复习疑难专项突破

2023年生物一轮复习疑难专项突破专项14

与植物激素相关的实验探究一、与植物激素相关的实验设计专项梳理1.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）。2.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）。3.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。4.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输

1)实验操作ab2)结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能从形态学下端向形态学上端运输。5.验证生长素在果实发育中的作用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（阻止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。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。相同黄瓜植株2）过程6.探究植物激素的相互作用(1)实验设计：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)结果预测与结论：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可表现为作用效果相反。专项微练1.

某同学为探究不同浓度生长素溶液对燕麦胚芽鞘生长的影响，进行了如图1所示的实验。该同学又用另两组未知的不同浓度（Cx和Cy）的生长素溶液进行实验，测得去尖端的燕麦胚芽鞘的弯曲角度分别为αx、αy，且大小关系为αx=αy，该同学为了进一步比较Cx和Cy的大小，用去根尖的燕麦胚根进行了图2所示的实验。下列相关叙述正确的是(

)图1图2A.

图1所示的实验中，随着琼脂块中生长素浓度的增大，α逐渐变大B.

若图2中的胚根向左生长，则Cx大于CyC.

若图1中的生长素浓度达到一定数值，胚芽鞘会向左弯曲生长D.

Cx和Cy一定不是生长素促进胚芽鞘生长的最适浓度D[解析]

根据题述分析可知，在最适生长素浓度之前，随着琼脂块中生长素浓度的增大，胚芽鞘弯曲度增大，即α逐渐变大，但是超过最适浓度，琼脂块中的生长素浓度越大，促进作用越来越小，故胚芽鞘弯曲度越小，α逐渐变小，A错误；由于根对生长素较敏感，促进胚芽鞘生长的较高浓度的生长素可抑制根的生长，若图2中的胚根向左生长，说明含Cx生长素的琼脂块促进生长，即Cx小于Cy，B错误；低浓度的生长素促进生长，高浓度的生长素抑制生长，二者都是和正常生长的情况比较，图1中胚芽鞘去掉了尖端，自身不产生生长素，不生长，所以图1中的琼脂块中的生长素浓度无论多大，胚芽鞘都不会向左弯曲生长，C错误；在最适生长素浓度的两侧分别存在促进作用相同的两个不同浓度的生长素，根据αx=αy，说明Cx和Cy浓度的生长素对胚芽鞘的促进作用相同，所以Cx和Cy一定不是生长素促进胚芽鞘生长的最适浓度，D正确。2.

[2020福建厦门高三期末]将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成①②③三组，处理方式如图所示。三组均在适宜条件下水平放置，一段时间后观察弯曲情况。实验结果为①③组胚芽鞘向上弯曲生长，②组胚芽鞘水平生长。下列有关说法错误的是

(

)A.

该实验的对照组是①组，实验组是②③组B.

该实验能证明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端C.

①③组胚芽鞘向上弯曲生长证明生长素的两重性D.

②组胚芽鞘水平生长的原因是云母片阻止了生长素的横向运输C[解析]

①组未做任何处理，是本实验的对照组，而②③组是本实验的实验组，A正确；②组云母片插在尖端，③组云母片插在尖端下部，通过本实验②③的结果并与①对照分析可知，重力导致生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端，B正确；由于①③组都背地弯曲生长，只能说明生长素具有促进生长的作用，不能说明生长素的生理作用具有两重性，C错误；②组云母片插入尖端，胚芽鞘水平生长的原因是云母片阻止了生长素的横向运输，D正确。3.

[2020四川成都蓉城名校联盟高三二联]生产上常用NAA（萘乙酸）处理扦插枝条，促其生根。为了验证NAA的生理作用与生长素（IAA）的相似，某学习小组进行如下实验：①取生理状况相同的某植物枝条若干，随机均分为10组；②配制不同浓度的IAA溶液和NAA溶液；③将每组枝条的下端插入激素溶液中60

min，重复3次；④将用激素处理过的枝条取出，用清水洗净，插入盛有清水的烧杯中培养，杯外包上黑纸遮光；⑤7天后，观察枝条生根情况。记录结果如表：组号12345678910激素种类NAANAANAANAANAAIAAIAAIAAIAAIAA激素浓度（mg/L）050100150200050100150200生根率（%）345273592835526559251）

该实验的自变量是_____________________。2）

实验结果_____（填“能”或“不能”）说明IAA的作用具有两重性，依据是________________________________________________。激素种类和激素浓度能7、8、9组的生根率高于6组，10组的生根率低于6组3）

在本实验的基础上，欲进一步探究NAA和IAA促进该植物枝条生根的最适浓度的精确值，请补充实验设计思路：_________________________________________________________________，观察记录各组枝条生根情况，计算出生根率。若生根率出现峰值，则峰值对应的NAA和IAA浓度为该植物枝条生根的最适浓度的精确值；否则，_______________________________________________________。在50

mg/L至150

mg/L的范围内，缩小NAA和IAA的浓度梯度进行实验进一步缩小NAA和IAA的浓度梯度进行实验，直到出现峰值4.

[2021北京朝阳区期末]植物产生的信号物质参与植物体的生长发育及植物体对外界环境变化的反应过程。1）

植物激素是植物体产生的，对生命活动起_______作用的微量有机物。植物根的伸长包括根部细胞的_______和_______。调节增殖生长[解析]

植物激素是植物体产生的，对生命活动起调节作用的微量有机物，既不参与细胞构成，也不提供能量。植物根的伸长从细胞水平来看，包括根部细胞的增殖和生长。2）

用不同浓度NaCl处理拟南芥萌发的种子，检测根的长度，结果如图1；同时施加乙烯合成抑制剂（AVG），检测根的长度及乙烯合成基因表达量，如图2、3所示。图1图2图3①

图2实验所用的NaCl溶液浓度为____________。[解析]

研究同时使用NaCl溶液和AVG对根生长的影响，应取NaCl的抑制作用最强时的浓度。比较图1和图2，可确定图2实验所用的NaCl溶液浓度为120

mM/L。120

mM/L②

根据上述结果推测，NaCl处理、根的生长和乙烯三者之间的关系是__________________________________________________________。经NaCl处理促进植物体内乙烯的合成，进而抑制植物根的生长[解析]

根据分析内容推测，NaCl处理、根的生长和乙烯三者之间的关系是经NaCl处理促进植物体内乙烯的合成，进而抑制植物根的生长。3）

前期研究表明，高浓度NaCl处理后，植物会产生茉莉酸抑制根的生长。为研究乙烯、茉莉酸在拟南芥根生长过程中的关系，研究人员进行了实验，其中IBU为茉莉酸合成抑制剂，结果如表。处理对照NaClNaCl+AVGNaCl+IBUNaCl+AVG+IBU根长（cm）94.87.28.78.7根据这一结果，推测高浓度NaCl处理、乙烯、茉莉酸及根的伸长之间的关系，请在方框中选填“乙烯”“茉莉酸”，在

（

）

中选填“+”“–”（+表示促进，–表示抑制）。[答案]

[解析]

根据表格信息可知，茉莉酸合成抑制剂可减轻NaCl溶液的抑制作用，即茉莉酸也会抑制根的生长。后两组实验结果相同，说明NaCl溶液通过促进乙烯合成促进茉莉酸的合成，进而抑制根的生长。因此高浓度NaCl处理、乙烯、茉莉酸及根的伸长之间的关系如答案所示。4）

为进一步证明上述推测中涉及的乙烯、茉莉酸的关系，请完善表格中的处理方法和预期结果（根长，用“+”表示）。使用材料和试剂：萌发的种子、乙烯、茉莉酸、AVG、IBU，其他条件适宜。组别ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ处理方法清水施加外源乙烯施加AVG施加外源茉莉酸施加IBU__________________________________________根长+++++++++++++++____________施加外源乙烯+IBU施加外源茉莉酸+AVG+++++[解析]

进一步证明题述推测中涉及的乙烯、茉莉酸的关系，需增设两组实验，一组施加外源乙烯+IBU，根据题述推测，茉莉酸不能合成，则根的生长基本不受抑制，与对照组相同；一组施加外源茉莉酸+AVG，茉莉酸直接抑制根的生长，不受AVG的影响，从而说明NaCl溶液通过促进乙烯合成促进茉莉酸的合成，进而抑制根的生长。5.

[2020山东青岛二中高三期中]请阅读资料，并运用植物激素调节的相关知识，回答下列问题。资料1

植物生长抑制剂是能使茎或枝条的细胞分裂和伸长速度减慢，抑制植株及枝条伸长生长的一类物质。其中青鲜素又叫抑芽丹，纯品为白色结晶，微溶于水，有抑制细胞分裂和伸长，提早结束生长，促进枝条成熟，提高抗寒能力等作用。资料2

媒体揭露农民大量使用“膨大素”等植物生长调节剂后，有关“激素果蔬”的安全性的争议就从未间断。“膨大素”的主要成分是α-萘乙酸（生长素类似物）和细胞分裂素。资料3

目前市场上有许多水果、蔬菜是用植物激素刺激生长发育成熟的。有人认为儿童吃了含有“催熟剂”的水果、蔬菜后，会出现性早熟。1）

_________（植物激素）也可以抑制细胞分裂。“膨大素”的作用机理是_____________________。[解析]

脱落酸（植物激素）也可以抑制细胞分裂。“膨大素”的作用机理是促进细胞生长和分裂，从而使果实体积增大。脱落酸促进细胞生长和分裂2）

引起儿童性早熟的物质的化学本质是_______。固醇[解析]

引起儿童性早熟的物质是性激素，其化学本质是固醇。3）

某研究性学习小组为探究“激素水果”是否会引起性早熟，设计了如下的实验：①

材料：120只_________________________同种幼小雄兔。生理盐水溶液、雄性激素溶液、普通水果、激素水果。长势、体重和年龄相同的[解析]

由分析可知，实验中无关变量需要一致且适宜，故①材料应该是120只长势、体重和年龄相同的同种幼小雄兔。②

步骤：第一步：_____________________________________________；第二步：_________________________________________________________________________________________________________；第三步：在适宜条件下培养一段时间，观察幼兔的反应特征，并做记录；第四步：分析实验结果，得出结论。将兔子平均分为A、B、C三组，并分开进行饲养A组兔子喂食普通水果+生理盐水溶液，B组兔子喂食普通水果+雄性激素溶液，C组兔子喂食生理盐水溶液+激素水果[解析]

步骤：第一步，分组编号，将兔子平均分为A、B、C三组，并分开进行饲养；第二步，给不同处理：A组兔子喂食普通水果+生理盐水溶液，B组兔子喂食普通水果+雄性激素溶液，C组兔子喂食生理盐水溶液+激素水果；其中A组为空白对照，B组为条件对照，C组为实验组。6.

[2020河南平顶山、许昌、济源高三质检]为了探究油菜素内酯（BR，一种天然植物激素）对黄瓜生长的调节作用，用BR和Brz（植物合成BR的抑制剂）分别处理黄瓜幼苗。实验处理25天后，对植株的生物量和生长参数进行测定，获得以下数据。BR和Brz处理对植物生长参数的影响叶片面积（cm2）茎长（cm）根长（cm）叶绿素（g·cm-2）CO2同化速率（μmol·cm-2·s-1）气孔导度（mmol·cm-2·s-1）A121.77.730.6340.318.2258BR170.19.850.8345.423.1255Brz66.16.025.7402.314.82501）

设计该实验时，应该遵循的是___________（填标号），A处的物质为_________。①所选幼苗长势相同

②每组均用一株幼苗作为材料

③幼苗进行随机分组

④重复进行实验

⑤在光饱和（或合适）、正常大气CO2浓度下进行实验[解析]

设计该实验时，应该遵循的是所选幼苗长势相同，对幼苗进行随机分组，重复实验，减少误差，在相同且适宜的条件下进行，故选①③④⑤。分析图表可知，A为蒸馏水处理，作为对照。①③④⑤蒸馏水2）

BR通过与植物细胞膜上的_________________结合，启动细胞内一系列反应，_______植物生理活动，如促进GTP（鸟苷三磷酸）形成cGMP，发挥胞内信使的作用。（特异性）受体调节[解析]

BR为植物激素，通过与植物细胞膜上的受体结合，启动细胞内一系列反应，调节植物生理活动。3）

光反应的产物为________________，结合Brz的数据推测，小郭同学认为“BR主要通过促进光反应提高黄瓜幼苗的光合速率”。请评价这种说法是否合理并说出两条理由：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。ATP、[H]、O2不合理。①BR明显促进生长，但叶绿素含量升高不明显；②假如BR通过提高叶绿素的含量促进光合作用，那么Brz处理组的叶绿素含量应下降，实验结果与数据不符[解析]

光反应的产物为[H]和ATP以及O2，结合Brz的数据推测，该同学推测的不合理；原因是①BR明显促进生长，但叶绿素含量升高不明显；②假如BR通过提高叶绿素的含量促进光合作用，那么Brz处理组的叶绿素含量应下降，实验结果与数据不符。4）

BR影响植物生长还表现在对IAA的影响，野生型植株IAA分布在分生区和伸长区；而BR合成缺陷突变体植株IAA只在分生区有分布。小张同学推测“BR能够促进IAA的极性运输”。请选择合适实验材料、实验操作和实验预期，证明上述假设成立。a.BR基因敲除突变体b.IAA基因敲除突变体c.野生型d.导入含BR基因的表达载体e.导入含IAA基因的表达载体f.导入空载体g.IAA只在分生区有分布h.IAA分布在分生区和伸长区对照组步骤组合以及实验预期为__________（填标号）；实验组步骤组合以及实验预期为__________（填标号）。[解析]

通过实验可以验证题述假设，实验组：植株没有BR基因，自身不能合成BR，分生区有分布，伸长区没有分布，而后导入含BR基因的表达载体，预期实验结果是：发现IAA分布在分生区和伸长区；对照组：植株没有BR基因，自身不能合成BR，分生区有分布，伸长区没有分布，而后导入不含有BR基因的表达载体，预期实验结果：发现IAA只在分生区有分布，说明BR能够促进IAA的极性运输。综上分析对照组步骤组合以及实验预期选a、f、g，实验组步骤组合以及实验预期a、d、h。a、f、ga、d、h7.

有人认为黄河中下游流域水体富营养化的原因与水质中富含氮、磷等矿质元素有关。为了证明水体富营养化是由氮和磷引起的，设计了下面的实验步骤：A.从泛着绿色的池塘中取水，静置4小时，倒去上清液，留下藻类备用；B.将获得的藻类加水至1

000

mL，混匀后分装于甲、乙、丙3个烧杯中；C.在甲烧杯中加0.3

g洗衣粉（含磷）；在乙烧杯中加0.3

g尿素（含氮）；在丙烧杯中加0.3