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(共59张PPT)
选择性必修1　稳态与调节
第七单元　稳态与调节
素养加强课8　植物激素调节相关实验探究
1．验证生长素的产生部位在尖端
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)。
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一侧(如图乙)。
提升点1　与生长素有关的实验设计
2．验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作(如图)
a　　　　　　b　　　　　　c
(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。
3．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(如图)
(2)实验现象：A组中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也不弯曲。
4．顶端优势产生原因的实验探究
(1)实验过程：取生长状况相同的某种植物，随机均分为3组(如图中A、B、C)。
(2)实验结果分析：
A组自然生长→顶芽优先生长，侧芽受抑制。
B组去掉顶芽→侧芽生长快，成为侧枝。
C组去掉顶芽，切口放含生长素的羊毛脂→侧芽生长受抑制。
5．探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
1．(2024·山东济宁模拟)Ca2+在根向地性反应中起着重要作用，科研人员以玉米根为实验材料进行了4组实验，甲、乙、丙组实验结果及丁组实验处理如图所示。EDTA可以去除与其接触部位的Ca2+。下列说法错误的是(　　)
A．本实验应在温度适宜的暗室中进行
B．甲、乙两组对自变量的控制运用了“减法原理”
C．由乙、丙两组推测Ca2+的分布不均可导致玉米根弯曲生长
D．推测丁组玉米根一定会出现向地性反应
√
D　[探究Ca2+在根向地性反应中起着重要作用，需要排除光对实验的影响，故本实验应在温度适宜的暗室中进行，A正确；甲组利用的是空白琼脂块，乙组利用含EDTA(可以去除与其接触部位的Ca2+)的琼脂块，甲、乙两组对自变量的控制运用了“减法原理”，B正确；乙组根冠两侧均用含EDTA(可以去除与其接触部位的Ca2+)的琼脂块处理，丙组的根冠一侧使用含EDTA的琼脂块，丙组玉米根向上弯曲生长，乙组水平生长，由乙、丙两组推测Ca2+的分布不均可导致玉米根弯曲生长，C正确；由甲、乙、丙三组实验对照可知，含Ca2+少的一侧生长效果更好，且自然水平放置下，远地侧生长效果更好，丁组的远地侧含Ca2+较多，无法比较其带来的抑制效果与远地侧带来的促进效果大小，故丁组玉米根不一定会出现向地性反应，D错误。]
2．(不定项)(2024·湖南娄底模拟)取长势相同且直立生长的燕麦胚芽鞘若干，切去尖端，分组进行实验如下表。下列说法错误的是(　　)
组别 处理 条件 现象
Ⅰ 将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧 黑暗 胚芽鞘朝对侧弯曲生长，弯曲角度是10.3度
Ⅱ 将含有与Ⅰ组相同浓度生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧 光照 胚芽鞘朝对侧弯曲生长，弯曲角度是8.6度
Ⅲ 切去尖端的燕麦胚芽鞘 光照 直立生长
A．生长素主要促进细胞质的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞核的分裂，二者协调促进分裂的完成，表现出协同作用
B．组Ⅲ切去尖端后仍能直立生长的原因可能是胚芽鞘内残留的生长素促进尖端下部生长
C．结合组Ⅰ和组Ⅱ可知，光照导致生长素发生了横向运输，使得弯曲角度低于黑暗情况
D．植物具有能接受光信号的分子，光敏色素就是其中一种，光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，主要吸收红外光和远红光
√
√
√
ACD　[生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者协调促进分裂的完成，表现出协同作用，A错误；组Ⅲ切去尖端后仍能直立生长的原因可能是胚芽鞘内微量残留的生长素促进尖端下部生长，B正确；结合组Ⅰ和组Ⅱ可知，光照可能导致生长素分解，使得弯曲角度低于黑暗情况，C错误；植物具有能接受光信号的分子，光敏色素就是其中一种，光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，主要吸收红光和远红光，D错误。]
提升点2　设计和完善植物激素类实验
(2024·福建福州期末)干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加，以减少水分丧失，但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用，请回答相关问题。
(1)脱落酸是植物体内产生的，对生命活动起_______作用的微量有机物，是植物细胞之间传递______________的分子，除图中所示作用外，脱落酸的主要作用还有________________________________
________________________________(答出一点即可)。
调节
信息/信号
抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰
老和脱落、维持种子休眠
(2)分别用微量(0.1 μmol·L-1)的短肽C或ABA处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如图1。
据图1可知，短肽C和ABA均能够________________，从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是：___________________________________________________________
___________________________________________________________。
降低气孔开度
干旱处理条件下，C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量
均显著低于野生型(对照组)
(4)实验表明，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施加C可运输到叶片中。因此设想，干旱条件下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想，进行了如下表所示的嫁接实验。
注：突变体为C基因缺失突变体。
①请完善该实验：Ⅰ：__________；Ⅱ：__________。
接穗 野生型 突变体 野生型 Ⅱ
砧木 野生型 Ⅰ 突变体 突变体
接穗叶片中N基因的表达量 参照值 a b 远低于
野生型
突变体
②以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值，假设成立时，请完善与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”“远高于”“相近”表示)。a：________；b：__________。
③为使实验结果更加严谨，还应进一步测定____________________
___________________________________________________________。
相近
远低于
干旱处理后接穗叶片
中C含量
[解析]　(1)脱落酸属于植物激素，是对生命活动起调节作用的微量有机物，是植物细胞之间传递信息(信号)的分子。除图中所示作用外(降低气孔开度)，脱落酸的主要作用还有抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落、维持种子休眠。(2)分析图1可知，与不使用短肽C或ABA处理的拟南芥相比，使用微量(0.1 μmol·L-1)的短肽C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔开度均降低，而且随着处理时间的延长，气孔开度降低的更显著，因此短肽C和ABA均能够降低气孔开度，从而减少失水。(3)根据图2可知，干旱处理条件下，C基
因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型(对照组)，可推测C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。(4)①根据题意可知，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施加C可运输到叶片中，要验证干旱条件下根合成C运输到叶片促进N基因的表达，自变量为接穗类型和砧木类型，因此砧木Ⅰ是野生型砧木，接穗Ⅱ是C基因缺失突变体接穗。②假设干旱条件下根合成C运输到叶片促进N基因的表达，则野生型因含有C基因，能合成物质C，可促进叶片N基因的表达，若砧木为野生型，则根部细胞含有C基因，能表达形成C物质，可运输到叶片
促进N基因的表达，因此a处的N基因表达量与野生型的参照值相近，即a为相近。若砧木为突变体，因不含C基因，不能产生C，因此b处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值，即b为远低于。③本实验要验证干旱条件下根合成C运输到叶片促进N基因的表达，因此为使实验结果更加严谨，还应进一步测定干旱处理后，接穗叶片中C含量，验证C物质是否运输到叶片。
1．(2024·贵州贵阳一模)为探究植物体内吲哚乙酸(IAA)的运输特点，研究人员用茎的某切段、放射性14C检测仪器、含14C-IAA的琼脂块(供体块)、空白琼脂块(受体块)和抑制剂(可以与运输IAA的载体结合)进行如下图所示实验，下列叙述错误的是(　　)
1
题号
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3
4
5
6
7
素养加强集训(八)　植物激素调节相关实验探究
A．若AB为茎幼嫩部分切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是①
B．若AB为茎成熟部分切段，琼脂块①和②均可能出现较强的放射性
C．用抑制剂处理茎幼嫩部分切段，①放射性减少与IAA运输方式有关
D．实验操作需要在黑暗中进行，避免因光照影响供体块中IAA的分布
1
题号
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7
√
D　[生长素在幼嫩的组织中可进行极性运输，只能由形态学上端向形态学下端运输，若AB为茎幼嫩部分切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是①，A正确；生长素在成熟组织中可进行非极性运输，若AB为茎成熟部分切段，琼脂块①和②均可能出现较强的放射性，B正确；若用抑制剂(可以与运输IAA的载体结合)处理茎幼嫩部分切段，①放射性减少，那①放射性减少与IAA的运输方式(主动运输)有关，C正确；该实验中茎的某切段无感光区，因此该实验操作无需在黑暗中进行，D错误。]
1
题号
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6
7
2．(2024·吉林延边一模)为研究细胞分裂素调节剂(6-BA)、生长素定向转运抑制剂(NPA)对顶端优势的影响，某科研小组用生长状况相同的一年生杨树枝条进行了实验，实验处理及结果如表所示。下列分析不正确的是(　　)
1
题号
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7
组别 顶芽处理 侧芽处理 侧芽生长情况
甲 去除 涂抹蒸馏水 ＋＋＋＋
乙 保留 涂抹一定浓 度的6-BA ＋＋＋＋
注：“＋”表示侧芽生长情况且数量越多表示生长越明显。
A．甲组和丙组的结果相对比，说明侧芽处的生长素只来自顶芽
B．乙组和丁组对比说明6-BA可以一定程度解除顶端优势
C．根据实验结果分析，该实验条件下NPA作用效果比6-BA好
D．丙组和丁组对比说明NPA能解除顶端优势
1
题号
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7
组别 顶芽处理 侧芽处理 侧芽生长情况
丙 保留 涂抹NPA ＋＋＋＋＋＋
丁 保留 涂抹蒸馏水 ＋
√
A　[甲组和丙组的自变量是有无顶芽和侧芽是否涂抹NPA，且丙组中侧芽生长明显，变量不唯一，无法比较，A错误；乙组和丁组的自变量为是否用一定浓度的6-BA处理，两者都保留顶芽，但乙组涂抹一定浓度的6-BA后，侧芽生长明显，因此说明6-BA可以一定程度解除顶端优势，B正确；甲、乙、丁组实验结果说明6-BA能解除顶端优势，甲、丙、丁组实验结果说明NPA能解除顶端优势，且丙组侧芽生长更明显，因此四组结果说明6-BA和NPA均能解除顶端优势，且该实验条件下NPA作用效果比6-BA好，C、D正确。]
1
题号
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7
3．(2024·福建福州模拟)黄瓜幼苗的子叶肥厚，富含有机物，且在种子萌发初期能进行光合作用。科研人员研究黄瓜幼苗子叶中的生长素对下胚轴不定根发生的影响，实验分组和实验结果如下图所示。以下叙述正确的是(　　)
1
题号
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7
A．对照组下胚轴中的IAA主要来自顶芽
B．顶芽产生的IAA通过协助扩散转运到下胚轴
C．第4组生根数量减少的主要原因是缺乏IAA
D．第6组生根数量少与缺乏营养物质供给有关
1
题号
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√
D　[与去掉顶芽相比，去除子叶对下胚轴平均生根数影响更大，可推测对照组下胚轴中的IAA主要来自子叶，A错误；生长素极性运输的方式为主动运输，即顶芽产生的IAA通过主动运输转运到下胚轴，B错误；与第6组相比可推测，第4组生根数量减少的主要原因是去掉子叶后不能为根的生长提供有机物，C错误；结合第4组的结果可推测，第6组生根数量少与缺乏营养物质供给有关，D正确。]
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题号
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7
4．(2024·湖南怀化模拟)研究发现，干旱胁迫可诱导根系产生脱落酸(ABA)抑制植物根系生长。某同学认为这一现象与根系中的生长素(IAA)变化有关。为初步探明该现象的相关机制，设计了下表的实验方案。下表中的①②③分别对应(　　)
1
题号
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5
6
7
组别 材料 培养条件 检测指标
1 野生型植株 不施加外源ABA 根系的IAA含量和根系生物量
2 ②
3 ① ③
4 施加外源ABA
A．野生型植株、施加外源ABA、不施加外源ABA
B．野生型植株、施加外源IAA、不施加外源IAA
C．ABA合成缺陷型植株、施加外源ABA、不施加外源ABA
D．ABA合成缺陷型植株、施加外源IAA、不施加外源IAA
1
题号
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√
C　[该实验的目的是探究ABA通过生长素引发根系生长变化。该实验的自变量为是否添加外源ABA以及植株是否产生ABA，故实验中采用的实验材料为野生型植株和ABA合成缺陷型植株构成对照，实验操作中是否施加外源ABA构成对照，实验的因变量为根系的生长变化及根系的IAA含量，因此需要测定幼苗的根系生物量和根系的IAA含量。结合表中信息可知，实验材料①为ABA合成缺陷型植株，培养条件②为施加外源ABA，培养条件③为不施加外源ABA，C正确。]
1
题号
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6
7
5．(2024·河北沧州模拟)生物小组的同学以萌发的水稻种子为实验材料，探究不同浓度的6-BA(6-苄基腺嘌呤，细胞分裂素类调节剂)和NAA(α-萘乙酸，生长素类调节剂)对幼芽和幼根生长的影响，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
1
题号
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7
A．实验数据是向清水中不断加入6-BA和NAA获得的
B．将萌发的水稻种子放入清水中由于缺乏植物激素将停止发育
C．6-BA和NAA对幼根生长均表现出低浓度促进，高浓度抑制
D．实验结果表明幼芽的生长与生长素和细胞分裂素无关
1
题号
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7
√
C　[该实验共设13组，其中清水组为对照组，不同浓度的6-BA和NAA共12组，实验数据是通过不同浓度的6-BA和NAA溶液分别处理萌发的水稻种子获得的，并不是向清水中不断加入6-BA和NAA获得的，A错误；萌发的水稻种子有内源的细胞分裂素和生长素，因此将其放入清水中仍会生长发育，B错误；不同质量浓度的6-BA和NAA对幼根长度影响都比较大，从图中可以看出，萌发过程促进幼根生长的最适6-BA浓度为10-3 mg/L左右，最适NAA质量浓度在10-5～10-3 mg/L之间，当达到10-1 mg/L以上时，都表现出抑制幼根生长的作用，C正确；这个实验的结果显示不同质量浓度6-BA和NAA对幼芽长度影响较小，但并不能说明生长素和细胞分裂素与幼芽的生长无关，D错误。]
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题号
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7
詹森 温特
实验组1 实验组2 实验组3 实验组

对照组
6．(不定项)(2024·河北衡水模拟)在生长素的发现过程中，包括詹森和温特在内的很多科学家进行了大量的实验探究。下列叙述正确的是(　　)
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题号
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A．詹森的实验中，组1、3的胚芽鞘不生长，组2的胚芽鞘向光弯曲生长
B．詹森的实验能够说明，生长素分布不均是导致胚芽鞘弯曲生长的原因
C．温特的实验中设置对照组是为了排除琼脂对去尖端胚芽鞘生长的影响
D．若对温特实验组中的胚芽鞘给予单侧光照射，则胚芽鞘向光弯曲生长
1
题号
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7
√
√
AC　[詹森的实验中，组1切去胚芽鞘尖端不能产生生长素，胚芽鞘不生长，组3也不能产生生长素，胚芽鞘不生长，组2的胚芽鞘向光弯曲生长，A正确；詹森的实验说明，胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片向下传递，并不能得出“生长素分布不均是导致胚芽鞘弯曲生长的原因”的结论，B错误；温特的实验中设置对照组是为了排除琼脂对去尖端胚芽鞘生长的影响，C正确；温特的实验中，胚芽鞘无尖端，无法感受光刺激，即使给予单侧光照射，胚芽鞘也不会向光弯曲生长，但由于实验组琼脂块中含生长素，所以胚芽鞘会朝向放置琼脂块的对侧弯曲生长，这与单侧光照射无关，D错误。]
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题号
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7
7．(13分)(2024·福建福州期末)植物在受到机械损伤或昆虫取食时，会产生防御反应。为研究某植物损伤信号传递中脂氧合酶(LOX)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的变化及关系，进行如下实验。
(1)植物激素在植物体内起着传递____________的作用。
(2)用止血钳快速夹伤该植株叶片，迅速将损伤植株与另一长势相同健康植株放入同一密闭玻璃气室内，避免枝叶相互接触。以气室外健康植株叶片为对照。定期采集叶片(诱导叶指密闭玻璃气室内健康植株叶片)测定相关指标，结果如图1、图2。
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题号
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7
信息(1分)
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题号
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①由图1可知，机械损伤可____________________________________。
②图2显示：与损伤叶相比，诱导叶ABA和JA含量变化趋势基本相同但峰值滞后。试解释出现这种现象的原因：__________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
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题号
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7
损伤叶产生防御反应的同时，还释放挥发性物质，诱导临近健康植株叶片也产生相同的
防御反应，所以激素的变化趋势相同。但挥发性物质的产生、释放、扩散和累积到一定浓度，进而启动防御反应，都需要时间，所以峰
值会滞后
提高损伤叶和诱导叶LOX活性
(3)另有研究发现，LOX专一抑制剂在抑制LOX活性的同时，也降低了JA和ABA的含量。用JA处理叶片，ABA含量无明显变化，但可促进应答ABA的抗性相关基因的表达。综合上述所有信息，完善某植物损伤信号传递中JA、LOX和ABA相互关系的一种可能的模式图(本实验中，机械损伤使损伤叶和诱导叶均出现防御反应)。请在方框中选填“JA”“LOX”“ABA”，在(　　)中选填“＋”“－”(“＋”表示促进作用，“－”表示抑制作用)。
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题号
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[答案]　(3)LOX　＋(1分)　ABA　＋(1分)　JA
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题号
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[解析]　(1)植物激素是植物体一定部位产生，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，在植物体内有传递信息的作用。(2)①根据图1可知，机械损伤后，损伤叶与诱导叶的LOX活性相对值相比于对照均有所升高，因此机械损伤提高了损伤叶和诱导叶的LOX活性。②损伤叶产生防御反应的同时，还释放挥发性物质，诱导临近健康植株叶片也产生相同的防御反应，所以激素的变化趋势相同。但挥发性物质的产生、释放、扩散和累积到一定浓度，进而启动防御反应，都需要时间，所以峰值会滞后。(3)根据题中信息可知，在诱导
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题号
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叶中 ABA 与 JA 含量变化趋势基本相同，而 LOX 活性与 ABA 、 JA 的含量呈正相关，因此，可确定机械损伤提高了 LOX 的活性，从而进一步增加了 ABA 和 JA 含量。用处理JA、ABA含量无明显变化，但可促进应答 ABA 的抗性相关基因的表达，从而使植物体抗性增强，故某植物损伤信号传递中JA、LOX和ABA相互关系的模式图如图所示。
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题号
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(教师用书独具)
1．(2024·河北沧州模拟)生物兴趣小组的同学利用玉米胚芽进行实验，将含有不同浓度生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘的一侧，一段时间后测量胚芽鞘弯曲的角度。下列叙述正确的是(　　)
A．需设置单侧光照射下没有去掉尖端的胚芽鞘作为对照组
B．随着琼脂块中生长素浓度的不断增大，α值逐渐变大
C．在微重力条件下完成该实验，胚芽鞘将直立生长不弯曲
D．分别在黑暗和左侧单侧光条件下进行该实验的结果基本相同
√
D　[本实验的自变量为生长素的浓度，因此无需设置单侧光照射下没有去掉尖端的胚芽鞘作为对照组，A错误；随着琼脂块中生长素浓度的不断增大，α值先增大后减小，B错误；重力不影响胚芽鞘中的极性运输，两侧生长素浓度不一样，胚芽鞘弯曲生长，C错误；单侧光不影响琼脂块中的生长素分布，所以在黑暗或左侧单侧光条件下进行该实验，结果都是一样的，D正确。]
2．(2024·广东梅州一模)科研人员以国家Ⅲ级保护植物香水月季的枝条为供试材料，研究了不同浓度的吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)和α-萘乙酸(NAA)对其根系生长的影响。据图判断，下列叙述正确的是(　　)
A．实验中的对照组没有作任何处理
B．生产上也可以优先选用500 mg/L IAA溶液处理百合的插条
C．插条生根是植物生长调节剂与植物内源激素共同作用的结果
D．本实验均体现了 IAA、IBA 和 NAA的“低浓度促进，高浓度抑制”的特点
√
C　[为保证实验的单一变量原则，实验的对照组是用等量的蒸馏水处理，A错误。不同植物根系对生长素的敏感度不同，由图可知，用500 mg/L IAA溶液处理植物香水月季的枝条，平均生根率最高。但是不能得出优先选用500 mg/L IAA溶液处理百合的插条，促进百合生根，B错误。本实验中，嫩枝上的幼叶或芽可以产生生长素，插条生根是植物生长调节剂与植物内源激素共同作用的结果，C正确。柱形图中，只有α-萘乙酸(NAA)体现了低浓度促进根的生长、高浓度抑制根的生长，吲哚乙酸(IAA)枝条根系生长只起到促进作用，IBA对枝条的生长起抑制作用，D错误。]
3．(不定项)(2024·河北沧州模拟)为探究2，4-D促进插条生根的最适浓度，学习小组以某植物枝条为材料，将2，4-D母液分别稀释10-4、10-6、10-8、10-10倍，并以清水组为对照进行实验，结果如下表。下列叙述正确的是(　　)
稀释倍数 清水组 10-4 10-6 10-8 10-10
生根数/个 6 15 12 10 7
根平均长度/cm 5 10 8 7 6
A．每组应选择多个枝条且枝条芽数尽量相同
B．应将插条的形态学上端修剪成斜面插入溶液中
C．插条中的内源激素会促进清水组插条生根
D．由表可知，低浓度2，4-D促进插条生根，高浓度抑制插条生根
√
√
AC　[为提高实验结果的可靠性，每组应选择多个枝条且枝条芽数尽量相同，A正确；插条的形态学下端要修剪成斜面插入溶液中，以增加吸水面积，促进成活，B错误；由表格数据可知，清水组中的插条仍能生根，说明插条中的内源激素能促进清水组插条生根，C正确；由表格数据可知，实验所用不同2，4-D浓度组生根数和根平均长度均高于清水组(对照组)，可见实验所用2，4-D浓度均促进该植物插条生根，D错误。]
谢 谢 ！

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