高考生物 考前冲刺大题精做 专题5 有关植物激素的实验设计与分析（学生版）.doc

2013年高考生物 考前冲刺大题精做 专题5 有关植物激素的实验设计与分析（学生版）命题动向考查要点：侧重考查生长素的发现历程中体现出来的科学方法、思想及应用；生长素的作用特点及在生产实践和科学实验中的应用；细胞分裂素、赤霉素、乙烯、脱落酸等其他植物激素的生理作用及相关的实验探究。命题趋势：要求考生能运用植物向光性原理解释胚芽鞘弯曲实际问题，生长素的作用特点解释植物的向性运动、顶端优势、除草原理；能运用经典实验思想和一般实验原理在解释生命现象和解决实际问题中的应用。解题案例下图是发现生长素的某些实验，请根据下图所示实验过程回答：（1）序号所表示的实验验证了什么结论？_。（2）上述实验体现了设计实验的单一变量原则，请你写出序号所表示的实验的单一变量是_。（3）序号所示实验说明了_。（4）某同学为了探究“生长素对植物生长有何影响”，他选用了某植物的幼叶鞘作为实验材料，配制一系列不同浓度的iaa溶液进行实验。实验数据如下表所示：编号123456iaa溶液浓（mol/l）0（蒸馏水）10-1210-1010-810-610-4幼叶鞘增长长度2.63.23.95.13.11.8实验中盛有不同浓度溶液的小培养皿必须加盖，其原因是_。分析上述实验数据得出结论是 _。素对幼叶鞘生长的促进作用增强；继续提高生长素浓度，促进作用减弱，甚至起抑制作用（生长素对幼叶鞘生长的作用具有两重性）【解题锦囊】1.经典实验分析科学家实验处理方法现象结论达尔文自然条件下培养，单侧光照射胚芽鞘弯向光源生长胚芽鞘的生长与尖端有关切去胚芽鞘尖端，单侧光照射（对照）胚芽鞘不生长、不弯曲将胚芽鞘尖端用一个锡箔小帽罩起来，单侧光照射胚芽鞘直立生长感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端将尖端下面一段罩以锡箔纸，单侧光照射（对照）胚芽鞘弯向光源生长注：（1）实验体现出生物科学研究的基本思路：发现问题提出假设设计试验得出结论。（2）实验中运用了对照思想：与、与、与形成对照，增加实验结论的可靠性。（3）实验中体现了设计实验的单一变量原则：与单一变量是尖端的有无；与单一变量是尖端是否接受单侧光刺激；与单一变量是接受单侧光照射的部位不同。2.生长素的生理作用浓度生理作用实践应用低浓度(适宜)促进果实发育，促进植物生长，促进植物发芽促进扦插枝条生根促进果实发育，培育无子果实防止落花落果高浓度顶端优势，抑制植物生长，抑制植物发芽果树整枝修剪，棉花摘心田间除草根的向地性生长注：这里所说的“低浓度”和“高浓度”是相对于“最适浓度”而言的。所谓最适浓度是指对植物某器官生长促进最明显时的浓度。要注意的是不同的植物、同一植物的不同器官，其最适浓度显然是不同的。当低于最适浓度时，随生长素浓度升高，对植物生长的促进作用加强，而高于最适浓度后，对植物生长的促进作用逐渐下降，直到抑制植物生长甚至杀死植物。3.四种激素作用比较植物激素形成部位存在部位主要生理作用赤霉素幼芽、幼根和未成熟的种子、胚等幼嫩组织高等植物的所有器官促进细胞伸长；诱导淀粉酶的形成；促进植物抽苔和开花；促进雄花的分化等细胞分裂素根尖，通过木质部输送到地上部分高等植物中普遍存在，尤其是正在进行细胞分裂的器官促进细胞分裂；使细胞体积加大；促进芽的分化；抑制衰老等乙烯果实、种子、花、根、茎、叶都可以产生广泛存在于植物体中促进果实成熟；促进老叶脱落和衰老；促进次生物质的排出等；促进多开雌花脱落酸植物体在生活条件不适宜或生长季节终了时产生广泛存在于高等植物体中，但在将要脱落或进入休眠期的器官中更多抑制细胞的分裂和伸长；促进器官脱落；促进休眠、促进气孔关闭等各种激素相互联系，相互制约，调节植物细胞的分裂、生长和分化，种子的萌发，营养器官的生长、开花、结实、成熟、衰老、脱落以及休眠等生命活动5. a分析探究生长素类似物对扦插枝条生根的影响实验中出现问题的方法分析不同插条的生根情况。不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样，如枝条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促使不定根的萌发。分析与本实验相关的其他因素。a.温度要一致；b.设置重复组。即每组不能少于3个枝条；c.设置对照组。清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究2，4-d或-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。b探究生长素类似物对扦插枝条生根的影响自变量的控制（1）设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将母液分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/ml的溶液，分别放入小磨口瓶，及时贴上相应标签。（naa有毒，配制时最好戴手套和口罩。剩余的母液应放在4 保存，如果瓶底部长有绿色毛状物，则不能继续使用。）（2）枝条处理方法：浸泡法和沾蘸法。建议各小组采用不同方法进行实验。浸泡法也可设置不同的浸泡时间。应该鼓励学生设计多种方案，以便交流，资源共享。冲关演练：第一组1.为了验证植物向光性与植物生长素的关系，某学习小组设计了如下实验方案：（一）方法步骤取6个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗（要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘），按下图所示方法进行实验处理。接通台灯电源24h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。（二）实验结果预测在以上装置中，玉米幼苗保持直立生长的是装置，而玉米幼苗基本停止生长的是装置。（三）部分实验结果的分析与推论（1）根据1和3装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗产生向光性的原因是引起的。（2）根据1和2装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗的向光性生长与有关。（3）根据4和1装置实验记录的对照分析，可以说明。（4）根据5和6装置之间实验记录的对照分析，只能说明。2. 阅读以下材料回答问题。材料1：20世纪20年代起，温特等人通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的侧向再分配如下图所示。材料2：20世纪80年代以来，有学者利用气相一质谱等物理化学法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦芽鞘的生长素分布如下表所示。用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质向光侧多于背光侧。表：向日葵、萝卜和燕麦向光性器官的iaa分布：黄化燕麦芽鞘3iaa分布测定方法49.550.550绿色向日葵下胚轴3514948分光荧光法550.549.550免疫法绿色萝卜下胚轴35l4945电子俘获检测法器官实验数向光一侧背光一侧黑暗处理电子俘获检测法 （1）材料l说明，生长素受到单侧光照射后的分布规律是_ ，由于生长素有_的作用，所以胚芽鞘向光性生长。（2）材料2的黑暗处理起什么作用? _ _。材料2是否支持材料l的观点? _ ，原因是_ 。（3）材料2的学者对植物向光性的解释应该是 。3. 下表是植物不同部位各种激素的相对浓度，请分析回答： （1）目前公认的植物激素共有五大类，除上表中的四大类外，植物体内还有一类物质也属于植物激素，该激素的主要作用是。（2）生长素的化学本质是。（3）由表中可知植物成熟叶含有较多的，其作用是。（4）幼叶和伸长茎中都不含有细胞分裂素，而含有较多的生长素和赤霉素，则对幼叶和伸长茎的生长的合理解释是：他们的生长主要是通过细胞的来实现的，而不是通过实现的。（5）以上可以看出植物激素对植物的生长发育产生显著的调节作用，植物的生长发育是由多种激素的。第二组1. 生产实践中总结出根深叶茂和育秧先育根的宝贵经验，即必须根生长的好，地上部分才能很好地生长。请回答：(1)根是植株细胞分裂素合成的中心，细胞分裂素合成后向上运输，能够抑制侧根向周围生长，促进主根向更深的土层生长；蔬菜育苗移栽时，切除主根，可促进侧根生长。以上现象说明根具有_现象。(2)在用iaa处理插条生根时，如果iaa的浓度较低，适合采用_法处理插条，此时的室内环境最好的遮荫且_，以保持iaa溶液的较低浓度。(3)iaa除具有促进生根的功能，还具有防止脱落的功能。有些研究结果如右图所示。据图可知，iaa对脱落的效应与_有关。(4)脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离。与脱落有关的酶类较多，其中_是较为关键的。2. 请回答下列与生长素有关的一些问题。从图甲中可以看出，对茎促进最合适的生长素浓度，对根表现为，说明生长素的作用特点：。从图乙中可以读到的信息，在生产实践有什么应用请举一例：。从图丙中可以读到以下信息：曲线中h点表示促进生长最适浓度为g，在oh段随生长素浓度增高， hc段随着生长素浓度增高，。若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：。若植物水平放置，表示出茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m，则茎的远地侧生长素浓度范围应。若植物水平放置，如果图丙表示作用于根的生长素浓度，根的近地侧生长素浓度范围是。远地侧生长素浓度为。3. 人工合成的植物激素类似物常用于生产实践，某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季重要有和侧芽生长的影响，请回合上列问题： （1）由图1得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是 、 。（2）由图1的结果 （填“能”或“不能”）判断0.5mol/l的激素类似物乙对微型月季插条生根的影响。为探究3mol/l的激素甲和0.5mol/l的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计 种培养基。（3）已知甲为生长素类似物，图2为其x、y和z三种浓度下对微型月季插条生根的影响，则: x浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有 作用。x浓度、y浓度和z浓度之间大小的关系是 。第三组1.适宜浓度的生长素能促进细胞的纵向伸长，对其作用机理的解释之一是“酸生长”学说。“酸生长”学说认为：生长素通过促进细胞分泌h+，进而促进细胞伸长。为了验证酸能促进细胞伸长，现提供黑暗中萌发的小麦幼苗（如图）若干、6种不同ph值的系列缓冲液（ph=1、2、3、4、5、6）、蒸馏水、镊子、刀片、刻度尺、带盖的小瓶等材料器具，请完成相关实验设计并回答有关问题：（1）实验材料的处理：选择若干长势一致的小麦幼苗，切取图中（字母）对应的胚芽段，放入中浸洗，作为实验材料。（2）实验步骤：每瓶投入10段相同的实验材料。将各组在适宜条件下进行培养，定期进行。（3）分析数据：某同学实验记录表如下：小瓶缓冲液ph值1234567实验前胚芽段初始长度（mm）10101010101010实验后胚芽段平均长度（mm）13202523191716分析上表数据，在下图内用坐标曲线绘制出实验结论。2. 某生物兴趣小组的同学进行探究萘乙酸(naa)促进插条生根最适浓度的预实验，结果如图所示。在预实验的基础上，他们又进一步设计如下实验探究萘乙酸促进生根的最适浓度。 a材料用具：生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、naa、蒸馏水等。 b配制一系列具有浓度梯度的萘乙酸溶液5份，编号15。c实验步骤：第一步：将月季枝条随机均分为5等份；第二步：将5份枝条的基部分别浸泡在15号naa溶液中；第三步：一天后，取出枝条分别进行扦插；第四步：每天对扦插的枝条生根情况进行观察记录。请回答相关问题：配制的naa溶液浓度应依次为 (浓度梯度差为10ppm)。该实验中的自变量是 ，因变量是 ，同时要严格控制无关变量。实验中盛有不同浓度溶液的小培养皿必须加盖，其原因是_。 实验开始前进行预实验的意义是 。3.萘乙酸（naa）是生产中常用的植物生长素类似物，在一定浓度范围内（50500ppm）能促进植物生根，且效果比iaa好。但naa对不同植物促进生根的最佳浓度有较大差异。某校生物兴趣小组的同学，想通过实验探究“naa促进植物扦插枝条生根的最佳浓度”，请帮助他们完成实验步骤并分析实验结果： 实验目的：探究naa促进植物扦插枝条生根的最佳浓度。 实验原理：naa能促进植物扦插枝条生根，有利于插条的存活。在最适浓度下，插条容易生根，存活率也最大。 实验材料：1000ppmnaa原液加清水稀释到浓度分别为：100ppm、200ppm和300ppm的naa溶液，茉莉花、桅子花、金钱松枝条，其他必要材料。 （1）实验步骤：取250ml烧杯4只，编号。13号分别按序加入100300ppm的萘乙酸溶液50ml，4号加入_ _（1分）作为对照。选长势相当的两年生植物枝条若干（长15cm左右，留顶部23片叶，基部的叶片剪除），_ _（1分），每组10枝，分别将基部浸入各烧杯溶液中，时间为l小时。将各组枝条分别插入沙土中，在适宜条件下培养。一个月后，