江苏省高中生物暑期作业第13讲关注实验方法学好生长素相关知识高考复习适用.docx
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江苏省高中生物暑期作业第13讲关注实验方法学好生长素相关知识高考复习适用
第13讲 关注实验方法，学好“生长素”相关知识
基于生长素相关知识的题目能充分考查学生的思辨能力和实验设计能力，所以是高考的热点之一。
在复习时，首先要对五大类植物激素相关知识点系统梳理复习，然后对主干知识重点突破，特别要关注生长素相关的实验方法，掌握与生长素相关的实验处理手段和实验设计的基本思路。
一、运用表格，对比梳理植物激素的功能和产生部位
激素名称
生理作用
产生部位
生长素（IAA）
促进生长（细胞伸长）
幼嫩的芽、叶和发育中的种子
促进发芽
促进插条生根
促进果实发育
防止落花落果
赤霉素（GA）
促进生长（细胞伸长、植株增高）
未成熟的种子、幼根和幼芽
促进发芽（打破休眠）
促进果实发育
促进雄花形成
细胞分
裂素（CK）
促进细胞分裂
根尖
诱导芽的分化
延缓叶片衰老
脱落酸
（ABA）
抑制细胞分裂
根冠、萎蔫的叶片
抑制种子萌发，促进种子休眠
促进叶和果实的衰老、脱落
乙烯
（EH）
促进果实成熟
各个部位
促进器官脱落
促进雌花的形成
例1
南京地处亚热带地区，四季分明，植物能接受外界光照、温度变化的刺激。
某些植物通过调节各种激素的合成，使得冬天休眠、夏天生长，如图所示。
有关叙述正确的是（ ）
A．10℃有利于过程①②和过程①③④，30℃有利于过程①③⑤⑥
B．冬天休眠时，植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加
C．长日照能促进过程①②和过程①③④，短日照能促进过程①③⑤⑥
D．由图可知，植物的休眠和生长都只由一种激素调节完成
总结感悟 此题图中展示了三种激素的相互转化关系，属于信息题，而考查的点多数要落脚到与各植物激素相关的具体知识上。
审题时要注意与植物自身的生长特点相联系，还要对于各种植物激素的生理功能、产生部位等知识牢固掌握，这样有利于迅速理解题意，这是解决信息题的基础。
二、通过生长素生理作用的曲线，理解好生长素生理作用的“两重性”
1．根、芽、茎对生长素的反应敏感程度曲线分析
（1）不同浓度的生长素作用于同一器官上，引起的生理功效不同。
（2）同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同。
（3）不同的器官对生长素的敏感性大小不同，规律是：
根>芽>茎。
（4）曲线在A′、B′、C′点表示既不促进也不抑制，生长素的作用体现不出来。
（5）A、B、C三点代表生长素的最适促进生长浓度，其对应的值分别是，根：
10－10，芽：
10－8，茎：
10－4。
（6）通常所说“高浓度”指抑制生长的浓度，即分别大于A′、B′、C′点对应的浓度，而“低浓度”指促进生长的浓度，即小于A′、B′、C′点对应的浓度。
（7）图中AA′、BB′、CC′段体现生长素的促进作用，变化特点是促进作用逐渐降低。
2．生长素生理作用的两重性表现
（1）所谓两重性是指既能促进生长，也能抑制生长的现象。
（2）两重性还表现在：
既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。
3．能够体现两重性的实例：
（1）顶端优势：
顶芽的发育促进，侧芽的发育抑制。
（2）根的向地性：
背地侧是促进，近地侧是抑制。
（3）根的背光性：
向光侧促进，背光侧抑制。
（4）除草原理：
单子叶促进，双子叶抑制。
注：
①茎的背地性不能体现两重性，因为近地侧和背地侧都是促进。
②胚芽鞘的向光性也不能体现两重性，因为向光侧和背光侧都是促进。
例2
从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽），将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中，一段时间后，茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度（α）如图甲，α与生长素浓度的关系如图乙。
请回答：
（1）从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同，请根据生长素作用的特性，解释产生这种现象的原因____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中，测得其半边茎的弯曲角度α1，从图乙中可查到与α1对应的两个生长素浓度，即低浓度（A）和高浓度（B）。
为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度，有人将待测溶液稀释至原浓度的80%，另取切割后的茎段浸没在其中，一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2，请预测α2与α1相比较的可能结果，并得出相应的结论：
__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
总结感悟 此题在理解上的第一个难点是看不懂甲图，不知“半边茎”是什么东西，是如何制备出来的。
将茎纵切开，即产生此结构，题干有叙述。
在理解上的第二个难点是不知α角的大小与生长素浓度的对应关系。
在最适浓度范围内，随着生长素浓度的增大，α角应该逐渐增大，原因是，在同一浓度生长素的刺激下，外半侧茎细胞伸长生长快，内半侧茎细胞伸长生长慢，所以半边侧会呈弧形内弯，在最适浓度范围内，随着生长素浓度的增大外侧细胞比内侧细胞伸长生长的更快，弯曲程度更大，即α角增大。
在超过最适浓度后，随着生长素浓度增大，弯曲程度反而减小，即α角变小。
在理解上的第三个难点是，不知“将待测溶液稀释至原浓度的80%”的含义。
其实就是略微稀释，在低浓度下（A浓度）稀释后，生长变慢，α角变小；在高浓度下（B浓度）稀释后，生长变快，α角变大。
三、影响生长素分布的实验处理方法
常用方法有：
云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速（高速）旋转类、幼苗横置类、失重类等，分析如下：
类别
图解条件
相关结果
遮盖类
1直立生长
②向光生长
暗箱类
①直立生长②向光（小孔）生长
插入类
①向右侧生长②直立生长③向光生长④向光生长
移植类
①直立生长②向左侧生长③④中IAA的含量a＝b＋c，b＞c
旋转类
①直立生长②向光生长③向小孔生长④茎向心生长，根离心生长
横置类
1②中IAA含量及作用
①：
a＝b、c＝d，都促进水平生长②：
a＜b、c＜d，a、c、d促进生长，b抑制生长
例3
下列实验中能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的是（ ）
总结感悟 判断植物“长不长、弯不弯”的简单方法——“两看法”
注：
①判断生长素的有无，一看有没有产生部位，二看有没有人为施加；
②尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。
四、生长素相关实验设计思路
1．验证生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端
（1）实验操作：
如下图所示，a、b为实验组，c为对照组。
（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。
2．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：
如下图所示，A组和B组对比（相互对照），含生长素的琼脂块均位于上部，A组形态学上端在上，B组形态学下端在上。
（2）实验现象：
A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
注：
若B组改成下图所示，则会出现新的变量，即重力的影响效应，在上图A、B组中重力的影响效应相同，即都是使生长素有向下运动的趋势；而在下面的B′组中，重力使下面琼脂块中的生长素有向下运动的趋势（沉淀作用），这样不利于生长素向上运动，所以上部不含生长素，就不一定是中间胚芽鞘方向所致。
3．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；B盒全封闭，不见光。
）
（2）结果预测及结论
①若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
②若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
③若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。
4．探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度
（1）实验过程
（2）绘制曲线
由上图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。
5．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
（3）结果：
A组发育成有子黄瓜，B组不发育，C组发育成无子黄瓜。
（4）结论：
生长素是果实发育所必需的，发育中的种子可以产生生长素。
例4
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，生物兴趣小组设计了下面的实验方案。
实验假设：
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，做下图所示的处理，观察三组植株叶片脱落的先后。
（1）脱落酸能抑制________，促进叶和果实的衰老和脱落。
主要分布在____________________中。
（2）根据科学实验原则，上图中X处应放置________，则乙丙两组的实验变量是______________________________________________________________。
（3）预测三组植株的落叶情况，得出实验结论：
若_______________________________________________________________，则假设成立；
若______________________________________________________________，则假设不成立。
总结感悟 此题考查实验设计能力，首先要明确实验的目的，然后根据题目所给信息，特别是实验装置图（甲、乙、丙三组），理清实验设计的基本思路，再仔细辨别实验组和对照组的处理方法，要实现单一变量。
此题的乙组和丙组对照，所以X处要放空白琼脂块，而不能不放，因为要排除琼脂块本身可能对植物的影响作用。
对于探究性实验，结果不是唯一的，需要讨论，不同的结果应该对应不同的结论。
一、生长素的作用原理
1．下列关于植物生长素作用及其应用的叙述，错误的是（ ）
A．成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更为敏感
B．顶端优势能够说明生长素作用的两重性
C．适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根的生长
D．可利用生长素类似物防止落花落果
2.
如图所示曲线甲、乙表示生长素浓度对同一植物不同器官的影响，A、B、C、D是相对的四个点。
下列叙述正确的是（ ）
A．若用植物生长调节剂吲哚丁酸进行探究也能绘制出类似的曲线
B．若C点对应的生长素浓度为植物茎向光侧的浓度，则背光侧的浓度应大于2m
C．AD段说明生长素作用的特点是具有两重性
D．若甲、乙分别表示生长素浓度对幼嫩植物和成熟植物的影响，则乙曲线的顶点应该低于甲曲线的顶点
3．将植物横放，测量不同浓度生长素条件下根和茎的生长状况，如图甲所示。
则曲线上的P点最可能对应乙图中的位置是（ ）
A．aB．bC．cD．d
二、植物激素之间的关系
4．下列有关植物激素的应用，正确的是（ ）
A．苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落
B．用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存
C．用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可促其成熟
D．用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄
5．科学家为探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，用某种植物进行了一系列实验，结果如图所示。
由此可初步推测（ ）
A．浓度高于10－6mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长
B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯
C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是同步的
三、影响生长素分布的实验处理方法
6．生长素在胚芽鞘内的运输与自身的载体分布有关，也受光照、重力等外界因素的影响。
在如图所示的胚芽鞘中，生长素的运输方向不会发生的是（ ）
A．a→bB．b→d
C．c→aD．a→c
7．某研究性课题小组的同学对植物生长素非常有研究兴趣，设计了图1、图2所示实验，探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了。
下列说法不正确的是（ ）
A．由图1可知单侧光将生长素分解了，从而引起胚芽鞘弯曲生长
B．如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＝d，则说明单侧光将生长素分解了
C．如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＜d，则说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了
D．胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的弯曲生长起关键作用
8．下图甲是以小麦胚芽鞘进行的实验过程示意图。
图乙曲线中能正确表示琼脂块上放置的尖端数量（N）与小麦胚芽鞘弯曲程度关系的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
四、生长素的相关实验设计
9．如图表示温特的胚芽鞘实验，分析正确的是（ ）
A．胚芽鞘a将直立生长
B．胚芽鞘b发生弯曲生长与尖端产生的化学物质有关
C．胚芽鞘b发生弯曲生长体现了生长素的作用有两重性
D．该实验能证明生长素在胚芽鞘中进行极性运输
10．如图是不同浓度的α 萘乙酸（NAA）对红花檵木和朱槿插条生根的影响（扦插32天）。
下列说法错误的是（ ）
A．与朱槿相比，红花檵木对NAA的敏感性更高
B．促进红花檵木插条生根的最适NAA浓度为200（mg·L－1）
C．NAA对红花檵木生根的影响，体现了NAA作用的两重性
D．NAA具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
11．在科学研究中，往往要把一个较大的课题分解成若干个小的子课题来分别进行研究。
在“观察生长素对植物生长发育的影响”这一研究性学习课题中，某小组同学选用生长素类似物吲哚丁酸（IBA）进行如下实验：
①取生理状况相同的同种植物的带芽枝条若干，分为三组即甲、乙、丙，每组10枝。
②将甲、乙、丙组枝条的下端分别浸泡在下表所示的溶液中，相同时间后，扦插在潮湿的沙土中，在适宜的环境中培养。
枝条
甲组
乙组
丙组
溶液
5×10－5g/mL
的IBA溶液
5×10－1g/mL
的IBA溶液
清水
③一段时间后，观察甲、乙、丙三组枝条的生根情况，统计每组枝条的平均生根数量，绘制坐标图。
据图回答：
（1）你认为他们的子课题名称是___________________________________
__________________________________________________________。
（2）设置清水组的目的是___________________________________________。
（3）________组枝条生根最少，其原因是______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
综合提升
12．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）
20d
35d
40d
45d
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天时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应是________组。
第13讲 关注实验方法，学好“生长素”相关知识
备考指导
例1 C [冬天休眠时植物体内脱落酸含量较高，夏天生长时植物体内赤霉素和细胞分裂素含量较高，故10℃有利于过程①③⑤⑥，30℃有利于过程①②和过程①③④，可见植物的休眠和生长等过程都是多种激素共同作用的结果。
休眠时，脱落酸增加而赤霉素减少。
长日照可以促进赤霉素和细胞分裂素的产生，因为夏天长日照时植物生长快，而秋季短日照时脱落酸增加，利于冬季休眠。
]
例2
（1）生长素的生理作用具有两重性，最适生长素浓度产生最大弯曲角度α值，高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长，从而产生相同的弯曲角度α
（2）若α2小于α1，则该溶液的生长素浓度为A；若α2大于α1，则该溶液的生长素浓度为B
解析
（1）生长素的生理作用具有两重性，低浓度促进植物生长，超过最适浓度后，高浓度抑制植物生长，甚至杀死植物。
对任何一种植物来讲，都有促进生长的最适生长素浓度，在最适浓度两侧可能会出现作用效果相同而浓度不同的两个点。
（2）低浓度（A）和高浓度（B）溶液都能促进茎段的生长，将待测溶液进行稀释后，若其浓度为A，则促进作用会小于原来浓度的促进作用，即α2<α1；若其浓度为B，则促进作用会大于原来浓度的促进作用，即α2>α1。
例3 C [图A实验说明胚芽鞘的向光性与尖端有关，A错误；图B中左边的胚芽鞘向光弯曲，右边的胚芽鞘直立生长，说明感光部位可能是尖端，B错误；图C对照实验中通过分别将尖端放在左、右侧进行实验，并在黑暗条件下进行，说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端产生的物质在其下部分布不均匀有关，C正确；图D实验不能体现尖端的影响，D错误。
]
例4
（1）细胞分裂 将要脱落的器官和组织
（2）空白琼脂块 有无生长素
（3）丙组落叶明显早于甲、乙两组 三组的叶片几乎同时脱落
解析
（1）脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等，主要分布在将要脱落的器官和组织，其生理作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。
（2）根据实验单一变量原则，X处要放置空白琼脂块，排除了琼脂块本身对实验的影响，则乙丙两组的实验变量是有无生长素。
（3）根据实验假设生长素对脱落酸的功能有抑制作用和实验过程分析，有两种情况可以考虑，一是有实验效果，说明假设成立，二是没有实验效果，说明假设不成立。
考点突破
1．A [不同细胞对生长素的敏感性不同，成熟细胞比幼嫩细胞对生长素的敏感性差。
]
2．D [吲哚丁酸是植物激素，不是植物生长调节剂，A错误；若向光侧浓度为C点对应的浓度，则背光侧浓度应大于m且促进效应要大于n，所以背光侧的浓度范围为m～2m，B错误；AD段对应的生长素浓度对植物都是促进作用，C错误；幼嫩植物对生长素要比成熟植物敏感，植物激素作用效果强，图中甲是幼嫩植物的曲线，顶点应高于乙曲线，D正确。
]
3．D [生长1cm所用时间较长，说明生长速率较低；P点所在的曲线说明生长素浓度越高，生长越慢，也就是对生长起抑制作用；所以P点时，生长素浓度较高抑制生长，作用对象应该为根，具体部位最可能为d点。
]
4．C [脱落酸的作用是促进叶和果实的脱落，A错误；赤霉素可解除种子和块茎的休眠，B错误；适宜浓度的乙烯利可促进果实的成熟，C正确；生长素类似物可促进未授粉的雌蕊发育为无子果实，但不能得到多倍体，D错误。
]
5．B [生长素浓度在10－8～10－2mol/L范围内，对茎段均具有促进作用，A错误；从图中信息可知，当生长素浓度达到M时，乙烯开始合成，B正确；生长素的合成会促进乙烯的合成，当乙烯浓度超过一定浓度后，会抑制生长素的合成，C错误；从图中信息可知，生长素和乙烯的含量达到峰值的时间不同步，D错误。
]
6．C [在单侧光照射下，生长素可由向光侧向背光侧进行横向运输，可以由a侧运输到b侧；在胚芽鞘部位生长素进行极性运输，只能由形态学上端向形态学下端运输，可由b运输到d，由a运输到c，但不能由c运输到a。
]
7．A [图1中乙向光侧的生长素若被光分解，则植物将弯向光源生长，而乙直立生长，因而单侧光引起生长素从向光侧移向背光侧，而不是将其分解；如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＝d，则说明单侧光将生长素分解了；如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＜d，则说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了；胚芽鞘尖端能感受光照，对胚芽鞘弯曲起关键作用。
]
8．B [胚芽鞘尖端的生长素渗透到琼脂块中后，将琼脂块放置在去除尖端的小麦胚芽鞘顶部的左侧，则左侧的生长素含量大于右侧，左侧生长比右侧快，从而导致胚芽鞘向右弯曲。
随着尖端数量增加，则生长素促进作用越强，弯曲程度逐渐增大；当尖端数量超过一定范围后，生长素浓度过高，从而使弯曲程度降低。
]
9．B [胚芽鞘a上的琼脂块不含生长素，故a不能生长；胚芽鞘b发生弯曲生长，只体现了生长素“促进生长”，并未体现出“抑制生长”；该实验并不能证明生长素在胚芽鞘中进行“极性运输”，因其缺乏“对照组”。
]
10．B [图中不同浓度的NAA对朱槿生根均未起抑制作用，而500（mg·L－1）的NAA抑制红花檵木生根，说明红花檵木比朱槿对NAA敏感，A正确；从实验中只能得出促进红花檵木插条生根的最适NAA浓度在200（mg·L－1）左右，B错误；随着NAA浓度增加，与对照组相比，NAA对红花檵木的生根既有促进作用又有抑制作用，体现了NAA作用的两重性，C正确；NAA属于生长素类似物，是人工合成的植物生长调节剂，具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点，D正确。
]
11．
（1）不同浓度吲哚丁酸对扦插枝条生根的影响
（2）起对照作用 （3）乙 乙组中IBA浓度过高，抑制了枝条生根
12．
（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，该组果实的乙烯含量（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
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