植物激素调节的相关实验设计

1、能力提升案能力提升案12聚焦植物激素调节相关聚焦植物激素调节相关实验设计实验设计突破点突破点1探究生长素类似物促进插条生根的最探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度适浓度(实验实验13)1实实验原理：适宜浓度的生长素促进插条生根。验原理：适宜浓度的生长素促进插条生根。在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根的情况不同。的情况不同。2生长素类似物处理插条的方法：浸泡法和沾生长素类似物处理插条的方法：浸泡法和沾蘸法蘸法3为避免设计不周，盲目开展实验而造成人力、为避免设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费，实验之前需进行预实验。物力和财力的浪费，实验之

2、前需进行预实验。4本实验的自变量是生长素类似物浓度，所本实验的自变量是生长素类似物浓度，所以需要配制一系列浓度梯度的生长素类似以需要配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液。物溶液。5实验过程实验过程6实验分析实验分析由下图曲线可知，促进扦插枝条生根的最由下图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是适浓度是A点对应的生长素浓度，在点对应的生长素浓度，在A点点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。生长素浓度。 考题示例考题示例【示例示例1】 某某小组开展小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度最适浓度”课题研究，在制定

3、实验方案过程中，下列可课题研究，在制定实验方案过程中，下列可以不考虑的一项是以不考虑的一项是()A严格控制无关变量严格控制无关变量B配置一系列浓度梯度配置一系列浓度梯度C蒸馏水处理作为对照蒸馏水处理作为对照D先进行预实验，确定实验浓度范围先进行预实验，确定实验浓度范围解析解析探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，要先选探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，要先选择大小及发育状况一致的插条并做预实验，确定生长素类似择大小及发育状况一致的插条并做预实验，确定生长素类似物浓度范围，然后配制一系列生长素类似物浓度梯度。实验物浓度范围，然后配制一系列生长素类似物浓度梯度。实验过程中注意控制无关变量，

4、其他条件相同且适宜，保证单一过程中注意控制无关变量，其他条件相同且适宜，保证单一变量。根据不同浓度条件下根的长度及数量，确定生长素类变量。根据不同浓度条件下根的长度及数量，确定生长素类似物的最适浓度。本实验在生长素类似物溶液的浓度上已经似物的最适浓度。本实验在生长素类似物溶液的浓度上已经形成了相互对照，不需要蒸馏水处理的对照组。形成了相互对照，不需要蒸馏水处理的对照组。答案答案C【示例示例2】 (2014云南一检云南一检)花花农在农在“探究探究IBA促进月季插条促进月季插条生根的最适浓度生根的最适浓度”实验中获得了如图所示的结果。关于实验中获得了如图所示的结果。关于该实验的分析，正确的是该实验

5、的分析，正确的是()A用于实验的月季插条一定要去芽用于实验的月季插条一定要去芽B该实验一定要设置空白对照组该实验一定要设置空白对照组C促进月季插条生根的最适浓度一定是促进月季插条生根的最适浓度一定是cD若要达到实验目的，一定要继续进行实验若要达到实验目的，一定要继续进行实验解析解析该实验所用插条不一定要去芽，但要确保芽的数量相该实验所用插条不一定要去芽，但要确保芽的数量相同，芽可产生生长素，若数量不同则会影响实验结果，同，芽可产生生长素，若数量不同则会影响实验结果，A错错误；本实验的目的是探究误；本实验的目的是探究IBA促进插条生根的最适浓度，实促进插条生根的最适浓度，实验中可不设置蒸馏水处理

6、的空白对照组，验中可不设置蒸馏水处理的空白对照组，B错误；由题图不错误；由题图不能确定促进插条生根的最适浓度是能确定促进插条生根的最适浓度是c，若要确定促进插条生，若要确定促进插条生根的最适浓度，还应继续进行实验，根的最适浓度，还应继续进行实验，C错误、错误、D正确。正确。答案答案D实验成功的关键点实验成功的关键点(1)预实验时需要设置空白对照，在预实验的基础预实验时需要设置空白对照，在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照。上再次实验时可不设置空白对照。(2)浸泡法处理并非是将插条浸泡在配制好的生长浸泡法处理并非是将插条浸泡在配制好的生长素类似物溶液中让其生根，而是把插条的基部浸素类似物溶

7、液中让其生根，而是把插条的基部浸泡在配制好的溶液中泡在配制好的溶液中(深约深约1.5 cm)处理几小时至一处理几小时至一天，然后再将其扦插到完全培养液中让其生根。天，然后再将其扦插到完全培养液中让其生根。(3)实验的测量指标可以是枝条的生根数目，也可实验的测量指标可以是枝条的生根数目，也可以是生根的长度。以是生根的长度。(4)在实验过程中，可能会出现不同浓度的生长素在实验过程中，可能会出现不同浓度的生长素类似物对促进生根的效果相同的情况。类似物对促进生根的效果相同的情况。 跟进题组跟进题组1选选取相同的剪去顶芽的葡萄插条进行实验，甲、乙、丙、取相同的剪去顶芽的葡萄插条进行实验，甲、乙、丙、丁组

8、处理方式及结果如图所示丁组处理方式及结果如图所示 ，下列分析正确的是，下列分析正确的是()A由甲组和乙组可知，侧芽合成的吲哚乙酸能促进插条产由甲组和乙组可知，侧芽合成的吲哚乙酸能促进插条产生不定根生不定根B由乙组和丙组推知，该种葡萄插条，保留三个侧芽时产由乙组和丙组推知，该种葡萄插条，保留三个侧芽时产生不定根最多生不定根最多C由丙组和丁组可知，葡萄插条侧芽合成的促进生根的物由丙组和丁组可知，葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点质具有极性运输的特点D以上实验结果表明，扦插中，侧芽发挥的作用与外源吲以上实验结果表明，扦插中，侧芽发挥的作用与外源吲哚乙酸作用相同或相似哚乙酸作用相同或相

9、似解析解析甲组与乙组比较可知，侧芽能够促进插条产生不定根，甲组与乙组比较可知，侧芽能够促进插条产生不定根，但不能确定侧芽产生的物质是什么；乙组与丙组比较可知，但不能确定侧芽产生的物质是什么；乙组与丙组比较可知，保留三个侧芽比保留一个侧芽产生不定根的数量多，但不能保留三个侧芽比保留一个侧芽产生不定根的数量多，但不能说明保留三个侧芽时产生的不定根最多；丙组和丁组比较不说明保留三个侧芽时产生的不定根最多；丙组和丁组比较不能说明葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的能说明葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点；通过题图四组实验可知，侧芽与外源吲哚乙酸处理均特点；通过题图四组实验可知

10、，侧芽与外源吲哚乙酸处理均可以促进葡萄插条生根。可以促进葡萄插条生根。答案答案D2(2014合肥一模合肥一模)用用不同浓度的某种生长素类似物对植物不同浓度的某种生长素类似物对植物进行插条生根的研究，其实验结果如图。其中进行插条生根的研究，其实验结果如图。其中1、2、3和和4分别是培养环境中生长素类似物浓度为分别是培养环境中生长素类似物浓度为a、b、c和和0的生的生根数量。下列关于根数量。下列关于a、b、c的比较正确的是的比较正确的是()Aa大于大于b，b大于大于c Ba小于小于b，b小于小于cCa与与b均小于均小于c Db与与c均小于均小于a解析解析由图示信息可知，由图示信息可知，4组为空白对

11、照，组为空白对照，1和和2组生长素类组生长素类似物能够促进生长，似物能够促进生长，3组生长素类似物能够抑制生长，依据组生长素类似物能够抑制生长，依据生长素作用的两重性，可推出生长素作用的两重性，可推出a与与b均小于均小于c，但，但a与与b的大小的大小无法确定。无法确定。答案答案C突破点突破点2与植物激素相关的实验设计与植物激素相关的实验设计1验证生长素的横向运输发生在尖端验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实实验操作验操作(2)实验现象：装置实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；中胚芽鞘直立生长；装置装置b和和c中胚芽鞘弯向光源生长。中胚芽鞘弯向光源生长。2验证生长素极性运输只能从形态学上端向验证

12、生长素极性运输只能从形态学上端向形态学下端形态学下端3探究重力和单侧光对生长素分布的影响程探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度度(1)实实验操作：如图所示验操作：如图所示(注：注：A盒下侧有开盒下侧有开口，可以进光口，可以进光)。(2)结果预测及结论。结果预测及结论。若若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是中幼苗都向上弯曲生长，只是B向向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。响大于单侧光。若若A中幼苗向下弯曲生长，中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。于

13、重力。若若A中幼苗水平生长，中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生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长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。相等。4验证生长素在果实发育中的作用及合成部位验证生长素在果实发育中的作用及合成部位(1)原原理：果实发育与生长素的关系。理：果实发育与生长素的关系。阻断生长素来源：如果切断生长素的自然来阻断生长素来源：如果切断生长素的自然来源源(不让其受粉或除去正在发育着的种子不让其受粉或除去正在发育着的种子)，果实，果实因缺乏生长素而停止发育，甚至引起果实早期因缺乏生长素而停止发育，甚至引起果实早期脱落。脱落。在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生

14、在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素溶液，子房正常发育为果实，因为没有受长素溶液，子房正常发育为果实，因为没有受精，所以果实内没有种子。精，所以果实内没有种子。 考题示例考题示例【示例示例】 (2014江苏高考江苏高考)为为研究吲哚乙酸研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素的运输特点，用放射性同位素14C标记标记IAA和和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题。开展如下图所示的实验。请回答下列问题。(1)若图中若图中AB为茎尖切段，琼脂块为茎尖切段，琼脂块和和中出现较强放射性中出现较强放射性的是的是_(填序号填序号)；琼脂块；琼脂块和和中均出现了较

15、强放射中均出现了较强放射性，说明性，说明ABA在茎尖的运输在茎尖的运输_(填填“是是”或或“不是不是”)极性运输。若先用某种抑制剂极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏不破坏IAA、不影响细胞呼吸、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块和和中放射中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是_。(2)若图中若图中AB为成熟茎切段，琼脂块为成熟茎切段，琼脂块、和和均出现均出现较强放射性，说明较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输在成熟茎切段中的运输_(填填“是是”或或“不是不是”)极性运输。极性运输。(3)

16、适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入的提取液，加入IAA溶液中可显著降解溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有，说明已伸长胚轴中含有_。研究已证实光也有降解。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长_(填填“有利有利”、“不利不利”或或“无影响无影响”)。解析解析(1)生长素生长素(IAA)在茎尖中的运输为极性运输，只能从在茎尖中的运输为极

17、性运输，只能从形态学上端向下端运输，故图中琼脂块形态学上端向下端运输，故图中琼脂块出现较强放射性。出现较强放射性。脱落酸的运输不是极性运输，故琼脂块脱落酸的运输不是极性运输，故琼脂块和和中均出现较强中均出现较强放射性。由于放射性。由于IAA的运输方式是主动运输，若抑制剂与运输的运输方式是主动运输，若抑制剂与运输IAA的载体结合，或抑制细胞呼吸，的载体结合，或抑制细胞呼吸，IAA的极性运输会受到的极性运输会受到影响，琼脂块影响，琼脂块均不会出现较强放射性。均不会出现较强放射性。(2)IAA在成熟茎在成熟茎切段中的运输不是极性运输，所以如果切段中的运输不是极性运输，所以如果AB为成熟茎切段，为成熟

18、茎切段，琼脂块琼脂块均会出现较强放射性。均会出现较强放射性。(3)黄豆芽伸长胚轴提取液黄豆芽伸长胚轴提取液可显著降解可显著降解IAA，但沸水浴处理后，不再降解，但沸水浴处理后，不再降解IAA，这说明，这说明伸长胚轴中含有氧化或降解伸长胚轴中含有氧化或降解IAA的酶。的酶。 种子破土出芽后，芽尖会产生大量生长素，由于生长素作用种子破土出芽后，芽尖会产生大量生长素，由于生长素作用的两重性，如果没有的两重性，如果没有IAA降解途径，大量生长素的积累就会降解途径，大量生长素的积累就会抑制其生长，所以抑制其生长，所以IAA降解途径对于破土出芽的幼苗的健壮降解途径对于破土出芽的幼苗的健壮生长有利。生长有利

19、。答案答案(1)不是抑制剂与运输不是抑制剂与运输IAA的载体结合的载体结合(2)不是不是(3)IAA氧化氧化(降解降解)酶有利酶有利1植物激素相关实验设计的三个要素植物激素相关实验设计的三个要素(1)实验原则：对照原则和单一变量原则。实验原则：对照原则和单一变量原则。(2)实验基本思路：提出实验基本思路：提出(发现发现)问题问题作出作出假设假设设计实验证明设计实验证明得出结论。得出结论。(3)实验材料处理：胚芽鞘去尖端、玻璃片实验材料处理：胚芽鞘去尖端、玻璃片和云母片阻断生长素运输；不透明锡箔纸和云母片阻断生长素运输；不透明锡箔纸和盒子遮光；琼脂块运输或收集生长素。和盒子遮光；琼脂块运输或收集

20、生长素。2植物激素实验方法的九个植物激素实验方法的九个“关键词关键词”(1)插：指在植株的某些部位插入云母片或插：指在植株的某些部位插入云母片或薄的玻璃片，影响生长素的转移。通过变薄的玻璃片，影响生长素的转移。通过变换换“插插”的位置和方式的位置和方式(尖端或尖端下部、尖端或尖端下部、垂直或水平插入垂直或水平插入)，影响生长素的水平分布，影响生长素的水平分布或极性运输。或极性运输。(2)切：即切掉，指通过切除植物的某些器切：即切掉，指通过切除植物的某些器官官(茎尖、成熟叶片茎尖、成熟叶片)影响植物激素影响植物激素(生长素、生长素、脱落酸脱落酸)的产生。的产生。(3)收：即收集，通常用琼脂或羊毛

21、脂膏收收：即收集，通常用琼脂或羊毛脂膏收集来自茎尖或其他器官所产生的激素。集来自茎尖或其他器官所产生的激素。 (4)补：通过喷洒、涂抹或借助于羊毛脂膏、补：通过喷洒、涂抹或借助于羊毛脂膏、琼脂等补充生长素，影响植物生长。琼脂等补充生长素，影响植物生长。(5)转：借助旋转装置的旋转保留或改变重力转：借助旋转装置的旋转保留或改变重力或光照的单向刺激作用。或光照的单向刺激作用。(6)倒：改变植株的正常生长状态，将其平放，倒：改变植株的正常生长状态，将其平放，影响植物生长素的分布。影响植物生长素的分布。(7)照：通过单侧光照的刺激影响生长素的分照：通过单侧光照的刺激影响生长素的分布。布。(8)度：通过

22、一系列浓度梯度的生长素溶液，度：通过一系列浓度梯度的生长素溶液，分别作用于植株的某些器官，观察其效应。分别作用于植株的某些器官，观察其效应。(9)套：将锡箔或其他不透光的材料套在尖端套：将锡箔或其他不透光的材料套在尖端或尖端的下方，通过单侧光影响生长素的分或尖端的下方，通过单侧光影响生长素的分布从而影响植株的生长。布从而影响植株的生长。 跟进题组跟进题组1(2011海南海南)取取某植物的胚芽鞘和幼根，切除胚芽鞘尖端和幼某植物的胚芽鞘和幼根，切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端根根尖的尖端(即切除根冠和分生区即切除根冠和分生区)，然后将胚芽鞘，然后将胚芽鞘(近尖端向近尖端向上上)和幼根和幼根(近尖端向

23、上近尖端向上)直立放置，分别在两者切面的左侧放置直立放置，分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂块含有生长素的琼脂块(生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度度)，培养在黑暗条件下，幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反。，培养在黑暗条件下，幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反。关于这一现象的说法，合理的是关于这一现象的说法，合理的是 ()A胚芽鞘向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输胚芽鞘向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输B胚芽鞘向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输胚芽鞘向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输C幼根向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输幼根向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输D幼根向右弯曲生长，生长