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1、植物激素调节的实验探究,考向一生长素产生、运输和分布的实验设计【典例】(2015四川高考)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，见下左图；,实验二：用14CO2饲喂叶片，测定去顶8 h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量，见下右图。,(1)IAA是植物细胞之间传递_的分子，顶芽合成的IAA通过_方式向下运输。(2)实验一中，去顶32 h时组侧芽长度明显小于组，其原因是_。(3)实验二中，14CO2进入叶绿体后，首先能检测到含14C的有机物是_，该物质被还原成糖类需
2、要,光反应提供_。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_。(4)综合两个实验的数据推测，去顶8 h时组和组侧芽附近的IAA浓度关系为：组_(大于/小于/等于)组；去顶8 h时组侧芽长度明显大于组，请对此结果提出合理的假设：_。,【解题探究】区分生长素的三种运输方式：(1)极性运输：生长素只能从植物的_运输。(2)非极性运输：在植物体_中生长素的运输现象。(3)主动运输：生长素在植物体细胞和细胞之间的一种运输方式。,形态学上端往形态,学下端,韧皮部,【解析】本题考查光合作用、生长素等知识及实验分析能力。(1)IAA是植物细胞之间传递信息的分子，顶芽合成的IAA
3、向侧芽运输是逆浓度梯度，方式是主动运输。(2)实验一中，去顶32 h时组侧芽长度明显小于组，原因是组涂抹的IAA运输到侧芽附近，高浓度的IAA抑制了侧芽的生长。(3)14CO2进入叶绿体后，发,生的反应是：14CO2+C514C3。故首先能检测到含14C的有机物是三碳化合物，该物质被还原成糖类需要光反应提供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)由实验一中、组可知8 h时去顶和去顶+IAA侧芽生长素浓度相同，由实验二可知去顶8 h和完整8 h侧芽生,长素浓度相同，故去顶8 h时组和组侧芽附近的IAA浓度关系为：组等于组；去顶8 h时组侧芽
4、长度明显大于组，造成侧芽生长差异的原因是光合产物的分配不同。,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H和ATP增多(4)等于组去顶后往侧芽分配的光合产物增多，促进侧芽生长,备考这样做1.验证生长素的产生部位在尖端：(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一侧(如图甲)。(2)对照组：取_琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。,未放置过胚芽鞘尖端的空白,(3)实验结论：若甲中去掉尖端的胚芽鞘_生长，而乙中的不生长不弯曲，则说明胚芽鞘的尖端产生生长素。,向右弯曲,2.验证生长素的横向运输发生在尖端：(1)
5、实验操作(如图)：(2)实验现象及结论：若装置a中胚芽鞘_生长，装置b和c中胚芽鞘_生长，则说明生长素的横向运输发生在尖端。,直立,弯向光源,3.验证生长素只能从形态学上端运输到下端：(1)实验操作：(2)实验现象及结论：若A组去掉尖端的胚芽鞘_生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲，则说明生长素只能从形态学上端运输到下端。,向右弯,曲,4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度：(1)实验操作：如下图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。,(2)结果预测及结论。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_(填“大于”“等于”或“小于”)单侧光。若A中幼苗向
6、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_(填“大于”“等于”或“小于”)重力。,大于,大于,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_(填“大于”“等于”或“小于”)重力。,等于,预测这样练1.为了验证苗尖端确实能产生促进生长的某种物质，用幼苗和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是()A.完整幼苗分别置于单侧光照射和黑暗条件下B.苗尖端和未放过苗尖端的琼脂块分别置于幼苗切面的同一侧,C.未放过苗尖端的琼脂块和放过苗尖端的琼脂块分别置于幼苗切面的同一侧D.苗尖端和放过苗尖端的琼脂块分别置于幼苗切面的同一侧,【解析】选C。对照实验要遵循
7、单一变量原则，要验证苗尖端确实能产生促进生长的某种物质，就要将二者进行对比，故取未放过苗尖端的琼脂块和放过苗尖端的琼脂块进行对比。,2.某同学取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2 mm，在上端放一块有生长素的琼脂块，下端放一块不含生长素的琼脂块(如图甲所示)。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素(如图乙所示)。该同学就此实验得出结论：下端琼脂块中的生长素来自上端的琼脂块；生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。关于这个实验与结论的评价正确的是(),A.该实验只能得出结论B.这个实验设计严密，实验结果与结论均推理正确C.如果增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验就可以得出结论D.这个实验
8、的结论应该是生长素不能从形态学上端运输到形态学下端,【解析】选C。此实验只证明了生长素可以从胚芽鞘的形态学上端运输到形态学下端，但因没有对照实验，故不能得出结论。要想得到结论，应设置对照实验，即把胚芽鞘的形态学上端和形态学下端颠倒，再观察下端的琼脂块能否收集到生长素。,3.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开展如下图所示的实验。请回答下列问题：,(1)若图中AB为茎尖切段，琼脂块和中出现较强放射性的是_(填序号)；琼脂块和中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输_(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响
9、细胞呼吸)处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块和中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是_。,(2)若图中AB为成熟茎切段，琼脂块、和均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输_(填“是”或“不是”)极性运输。(3)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IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长,胚轴中含有_。研究已证实光也有降解IAA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_(填“有利”“不利”或“无影响”)。,【解题指南】(1)题干信息：研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点是本实验
10、的目的。(2)图示信息：A靠近形态学上端，B靠近形态学下端；和、和对照，分析吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点。,【解析】本题考查生长素和脱落酸运输方式的研究和生长素的降解原理。(1)在茎尖组织中，吲哚乙酸(IAA)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，故琼脂块和中应是中出现较强的放射性。和中都出现较强的放射性，说明脱落酸(ABA)在茎尖不,具有极性运输的特点。吲哚乙酸(IAA)的运输方式是主动运输，抑制剂处理后和中放射性结果相近，说明抑制了吲哚乙酸(IAA)的主动运输，因不影响细胞呼吸，故很可能是抑制剂与运输IAA的载体结合，从而影响了IAA的主动运输
11、。,(2)在成熟组织中，吲哚乙酸(IAA)通过韧皮部进行非极性运输。(3)分析题目信息可知，黄豆芽伸长胚轴的提取液中含有催化IAA降解的酶。植物细胞内含有的IAA氧化酶和光能都能降解IAA，可确保种子破土出芽后，植物体内IAA的含量保持正常水平，从而保证植株正常生长。,答案：(1)不是抑制剂与运输IAA的载体结合(2)不是(3)IAA氧化(降解)酶有利,考向二不同条件下植物向光性的实验分析【典例】(2014全国卷)为了验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论，需要先利用琼脂块收集生长素，之后再测定其含量。假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关，下列收集生长素的方法(如
12、图所示)中，正确的是(),【解题探究】(1)明确生长素的三个部位。产生部位：胚芽鞘的_；分布不均的部位：胚芽鞘的_；发挥作用的部位：_。,尖端,尖端,尖端以下的伸长区,(2)把握两个关键知识。单侧光的作用：单侧光不影响生长素的产生，但影响生长素的_。云母片的作用：阻挡生长素在胚芽鞘尖端的_运输。,分布,横向,【解析】选B。本题考查生长素的分布和运输。A项和D项胚芽鞘尖端在单侧光的照射下，由于云母片插入胚芽鞘尖端的阻挡作用，生长素均不能发生横向运输，无法验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论。C项，云母片插入部分尖端，会影响生长素的横向运输，故不符合题意。B项胚芽鞘尖端在,单侧
13、光的照射下，先发生横向运输，然后纵向运输到尖端以下的不同的琼脂块中，再通过测定不同琼脂块中生长素的含量，即可验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀，故正确。,备考这样做1.分析不同处理条件下植物向性运动的结果：,向光,直立,直立,向左侧,向小孔,水平,抑制,2.记住植物激素实验方法的四个“关键词”：(1)插：指在植株的某些部位插入云母片或薄的玻璃片，影响植物激素的转移。通过变换“插”的位置和方式，影响植物激素的水平分布或极性运输。(2)切：即切掉，指通过切除植物的某些器官来验证影响植物激素的产生情况。,(3)收：即收集，通常用琼脂块收集来自茎尖或其他器官所产生的植物激素。(4)补：通
14、过喷洒、涂抹或借助于琼脂块等补充植物激素，观察或检测其作用。,预测这样练1.用燕麦胚芽鞘及幼苗进行如图所示的实验，一段时间后，会出现弯曲生长现象的是(),A.B.C.D.,【解析】选D。图中a、b琼脂块中的生长素浓度相同，故直立生长；向右弯曲生长；直立生长；直立生长；向右弯曲生长；不生长也不弯曲；只有暗室内的幼苗旋转，单侧光不影响生长素的分布，直立生长；向小孔方向弯曲生长，因此D项正确。,2.如下图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述，正确的是(),A.a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长B.a直立生长，b、c向光弯曲
15、生长C.图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长D.图d中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长,【解析】选D。图a中由于生长素不能透过玻璃片，故a直立生长；图b中生长素能透过琼脂片，单侧光照使b向光弯曲生长；图c中由于胚芽鞘没有尖端，对单侧光不产生反应，c向右侧弯曲生长；图d中固定植株，旋转纸盒，植株向右弯曲生长，如果将纸盒和植株一起旋转，光只能从开口进入，因此植株弯向纸盒开口方向生长，故D项正确。,3.选取长度相同的幼苗，实验装置如图甲所示，给予光照，在不同时间测定胚芽鞘伸长的长度，结果如图乙。能正确表示对照组、实验组光照侧和背光侧胚芽鞘伸长长度的曲线依次
16、是()A.B.C.D.,【解析】选B。图甲显示实验组未遮光，则背光侧生长最快，对应图乙号线；向光侧生长最慢，对应号线；号线应为对照组伸长长度，所以B项正确。,4.为了验证植物向光性与植物生长素的关系，有人设计如下实验。,(1)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)。按上图所示方法进行实验处理。接通台灯电源24 h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。,(2)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。(3)部分实验结果的分析与推论：根据_号和_号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是由单侧光照
17、射引起的。,根据_号与_号装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关。根据_号与_号装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗感光部位在尖端。,【解析】(2)根据题意和图示分析可知：图1中的玉米幼苗弯向光源生长；图2中的玉米幼苗因为没有尖端，不能合成生长素，所以不生长；图3中的玉米幼苗在黑暗中能直立生长；图4中的玉米幼苗尖端被锡箔小帽套住，不能感知单侧光，所以直立生长；图5中含生长素的琼脂块放在去掉尖端的玉米幼苗中央，生长素分布,均匀，所以能直立生长；图6含生长素的琼脂块放在去掉尖端的玉米幼苗左侧，导致生长素分布不均匀，所以向右弯曲生长。(3)生物实验的原则之一是对照原则，因此：根据1号和3号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是由单侧光照射引起的。根据1号和2号装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗,的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关。根据1号和4号装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗感光部位在尖端。答案：(2)3、4、5(3)131214,
