高考生物一轮复习考点加强课件5聚焦植物激素调节相关实验探究

植物激素调节为实验命题的较好素材，常通过创设与生活密切相关的实验背景，考查分析实验与探究的能力，这与新高考导向一致，备考时应引起足够重视。【例证】

(2017·海南卷，26)为探究植物生长素对枝条生根的影响，研究人员在母体植株上选择适宜的枝条，在一定部位进行环剥去除树皮(含韧皮部)，将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端，并用湿土包裹环剥部位，观察枝条的生根情况，实验的部分结果如表所示。突破点1实验：探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度处理枝条数第90天存活枝条数第90天存活时的生根枝条数首次出根所需天数0505012750.5505040301.0505043251.5505041302.0504338303.050373333回答下列问题：(1)据表可知，生长素用量为0时，有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是__________________________________________。(2)表中只提供了部分实验结果，若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量，你认为需要提供的根的观测指标还有____________________________(答出两点即可)。(3)从激素相互作用的角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因是__________________________________________________。解析

(1)据表格数字可知，当不施加外源生长素时，有些枝条也能生根，说明这些枝条可自身产生生长素，但首次出根所需天数比施加外源生长素的组别要较多天数，其原因为枝条自身产生的生长素量少，需要更多天数的积累。(2)据表可知，本实验观察指标为90天存活枝条数，能生根的枝条数和首次生根所需天数。若各组生长素用量不变的情况下，确定生根效果最佳的生长素用量，则需观察的指标应针对每组枝条的生根数量及生根的长度。(3)从激素相互作用的角度分析，结合所学植物激素的生理功能及各激素间的相互关系可知，高浓度生长素会促进乙烯的合成，而乙烯能够抑制植物生长。答案

(1)枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长(2)每个枝条的生根数量、根的长度(3)生长素浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够抑制植物的生长

1.实验原理 (1)生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响。 (2)用生长素类似物在不同浓度、不同时间处理插条，其影响程度不同。 (3)存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。2.选材

保留有芽和幼叶的插条。3.处理部位

插条的形态学下端。4.处理方法 (1)浸泡法：要求药液溶液浓度较低，处理时间为几小时至一天。 (2)沾蘸法：药液溶液浓度较高，处理时间很短(约5s)。5.实验流程6.实验分析

由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液进行实验。(1)注意区分本实验的三个变量①自变量：生长素类似物(如2，4－D溶液)的浓度。②因变量：插条生根的数量(或长度)。③无关变量：处理溶液剂量、温度、光照及选用相同的花盆、相同的植物材料，插条的生理状况、带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。(2)生长素类似物处理插条时应注意的问题①扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。②处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。考向1探究外界因素对生长素极性运输的影响1.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如图所示的实验。下列相关叙述正确的是(

)A.若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是②B.若琼脂块③和④中均出现了较强放射性，则说明ABA在茎尖的运输不是极性运输C.若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①②③④均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输是极性运输D.该实验证明放射性同位素14C具有促进IAA和ABA在茎尖切段中进行极性运输的作用解析吲哚乙酸(IAA)在植物体内具有极性运输的特点，只能从形态学上端(A)向形态学下端(B)运输，而不能反过来运输，故琼脂块①和②中应是①中出现较强的放射性，A错误；若琼脂块③和④中都出现较强的放射性，说明ABA既能从形态学上端(A)向形态学下端(B)运输，也能反过来运输，即ABA在茎尖不具有极性运输的特点，B正确：若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①②③④均出现较强放射性，说明IAA和ABA在成熟茎切段既能从形态学上端(A)向形态学下端(B)运输，也能反过来运输，即IAA和ABA在成熟茎切段中不具有极性运输的特点，C错误；该实验中没有任何实验数据能证明放射性同位素14C具有促进IAA和ABA在茎尖切段中进行极性运输的作用，D错误。答案B考向2实验探究生长素及其类似物的作用2.(2018·福建泉州质检)以下是植物激素对薰衣草种子萌发的实验研究，实验步骤如下：取一定量的薰衣草种子消毒；分别称量0.002mg的生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)放入烧杯中，各加入适量的无水乙醇助溶，然后加适量的蒸馏水完全溶解，定容至100mL；将等量的薰衣草种子分别在不同种类的激素溶液中浸泡10min；相同且适宜条件下培养，统计、分析种子的萌发率如图1所示，请回答：(1)对于薰衣草幼苗来说，能合成赤霉素的主要部位是________________。(2)根据图1可以得出的结论是__________________________________________；从对照实验角度来看，GA、IAA、CTK与ABA之间构成________对照实验，而蒸馏水则起________对照作用。(3)为了增强实验的说服力，图1中还应该增加的一组实验操作是________________。(4)根据图2，GA与IAA对薰衣草种子萌发的作用特点表现为________。(5)根据图2，若要进一步设计实验探究促进薰衣草种子萌发的最适GA浓度，则图2实验相当于________实验，可在________浓度两侧进一步设置浓度梯度进行实验。解析分析图1，与对照组(蒸馏水组)比较，GA、IAA、CTK处理组种子萌发率高于对照组，而ABA处理组种子的萌发率低于对照组，说明一定浓度的GA、IAA、CTK促进种子萌发，ABA抑制种子萌发。分析图2，GA、IAA浓度在0.025mg/L时种子萌发率最高，说明促进种子萌发的最适GA浓度在0.025mg/L左右。(1)植物合成赤霉素的主要部位是未成熟的种子、幼根和幼芽，对薰衣草幼苗来说，能合成赤霉素的主要部位是幼根和幼芽。(2)据图1可获取的信息是：在不同植物激素的浓度都为0.02mg/L时，与空白对照(蒸馏水)组相比，GA、IAA、CTK都能促进种子萌发，且促进种子萌发的能力GA＞IAA＞CTK，而ABA抑制种子萌发。GA、IAA、CTK、ABA都属于实验组，它们之间构成相互对照实验，而蒸馏水起空白对照作用。(3)实验中所加的助溶剂无水乙醇属于无关变量，应设置对照实验，排除无水乙醇这一无关变量可能对实验因变量产生的影响。(4)据图2，与两种激素浓度为0时比较，GA与IAA对薰衣草种子萌发的作用都表现为：低浓度时促进种子萌发，而高浓度时抑制种子萌发，即都表现出两重性。(5)若要在图2的基础上，进一步设计实验探究促进薰衣草种子萌发的最适GA浓度，则图2实验相当于预实验，若要进一步实验，应该在0.025mg/L浓度的两侧设置更小的浓度梯度。答案(1)幼根和幼芽(2)浓度为0.02mg/L时，不同激素促进薰衣草种子萌发的顺序由大到小是：GA＞IAA＞CTK，而ABA抑制薰衣草种子萌发相互空白(3)除了加等量的无水乙醇替换植物激素，其他的操作完全相同(4)都具有两重性(或低浓度促进萌发，高浓度抑制萌发)

(5)预0.025mg/L“五步法”设计和完善植物激素类实验【例证】

(2015·四川卷，10)植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验：实验一：分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹IAA处理后，定时测定侧芽长度，如图所示；实验二：用14CO2饲喂叶片，测定去顶8h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量，如图所示。突破点2与植物激素相关的实验设计解析

(1)IAA是植物细胞之间传递信息的分子，顶芽合成的IAA通过主动运输方式向下运输。(2)去顶32h时，Ⅲ组侧芽处IAA浓度大于Ⅱ组，抑制了侧芽的生长，所以去顶32h时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组。(3)14CO2进入叶绿体后，首先能检测到含14C的有机物是三碳化合物(C3)，该物质被还原成糖类需要光反应提供的[H]和ATP。a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显，说明去顶后往侧芽分配的光合产物增多。(4)由实验二可推知：去顶8h时，

Ⅰ组和Ⅲ组侧芽附近的IAA浓度相等。综合实验一、实验二，去顶8h时Ⅱ组与I组比较，侧芽附近IAA含量一致，但Ⅱ组去顶后促进了有机物向侧芽运输，导致去顶8h时Ⅱ组侧芽长度明显大于I组。答案

(1)信息主动运输(2)涂抹的IAA运输到侧芽附近，高浓度的IAA抑制了侧芽的生长(3)三碳化合物(C3)

ATP和[H]增多(4)等于Ⅱ组去顶后往侧芽分配的光合产物增多，促进侧芽的生长1.验证尖端产生生长素 (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的一侧(如图甲所示)。 (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的一侧(如图乙所示)。2.验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段 (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

(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

(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既不生长也不弯曲。5.探究植物激素间的相互作用 (1)实验课题：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)结果分析：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表现为“拮抗”。6.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。考向1实验结果的评价与结论推导1.(2018·洛阳一模)对某植物的胚芽鞘尖端进行如图所示的处理，胚芽鞘中数据是一定时间后所测得的胚芽鞘向光侧和背光侧的3H－IAA百分比含量。此实验可以得出的结论是(

)A.单侧光能引起IAA的极性运输B.IAA可以从背光侧横向转移到向光侧C.IAA横向运输的方式很可能是自由扩散D.IAA通过韧皮部进行运输解析单侧光能引起IAA的横向运输，即从向光侧向背光侧运输，而极性运输是指生长素从形态学上端向形态学下端运输，A错误；由图甲可知，在背光侧用3H－IAA处理后，一段时间后向光侧也出现3H－IAA，说明IAA可以从背光侧横向转移到向光侧，B正确；由图乙可知IAA可由向光侧运输到背光侧，使背光侧的IAA浓度高于向光侧的IAA浓度，即IAA可由低浓度向高浓度运输，故IAA横向运输的方式不可能是自由扩散，C错误；此实验不能证明IAA通过韧皮部进行运输，D错误。答案B2.(2018·河北邯郸一模)大麦种子在萌发过程中合成多种酶来催化胚乳中有机物的分解，供胚的生长发育所需。某生物小组做了系列实验，实验结果如图所示。据图回答下列问题：(1)赤霉素通过促进________促进植物体的生长，与________(填激素名称)具有协同作用。(2)该实验的自变量为________，因变量为________。由实验结果可以推测赤霉素通过促进细胞内________过程，从而促进胚乳中有机物的分解。由此可知，激素调节植物生长发育的过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上________的结果。(3)在生产实践中，用赤霉素处理大麦种子，可使大麦种子无需________就可以产生α－淀粉酶。解析(1)赤霉素通过促进细胞的伸长促进植株生长，生长素也能够促进细胞伸长，二者具有协同作用。(2)通过图示可知，这三组实验的自变量为种子是否萌发和是否使用赤霉素处理，因变量为合成有机物分解酶所需的mRNA含量和有机物分解酶的含量。分析柱形图，与未萌发的种子相比，萌发的种子和经赤霉素处理的未萌发的种子中合成有机物分解酶所需的mRNA量和有机物分解酶量都有所增加，且经赤霉素处理的未萌发的种子比萌发的种子中相应物质含量高，结合赤霉素可以促进种子萌发，可以推测赤霉素通过促进细胞内基因的转录和翻译过程，从而促进有机物分解酶的合成，进而促进胚乳中有机物的分解。由此可见，激素调节植物生长发育的过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。(3)由该实验可知，赤霉素能促进有机物分解酶的合成，所以在生产实践中，可以用赤霉素处理大麦种子，使大麦种子无需发芽就可以产生α－淀粉酶。答案(1)细胞伸长生长素(2)种子是否萌发和是否使用赤霉素处理合成有机物分解酶所需的mRNA含量、有机物分解酶的含量基因的转录和翻译程序性表达(3)发芽(1)促进植物生长的激素除生长素、赤霉素外，还有________。从图中可以看出仅用生长素处理时，生长素浓度与茎段长度的关系是______________________________。若图中生长素浓度为85nM与105nM时对豌豆茎段生长的促进作用相同，如果要进一步确定豌豆茎段生长的最适宜IAA溶液浓度，应该如何操作？________________。(2)某同学从图中得出“赤霉素与生长素并不具有协同作用”的结论，其判断的依据是_________________________________。(3)在实验中为使实验结果更有说服力，应该