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有关生长素及其类似物的实验探究分析
易错归因
不能准确理解生长素的作用特点；不能正确进行生长素及其类似物的实验探究分析。
典型易错题
例1（2022·广东深圳·一模）某兴趣小组选用茉莉枝条为实验材料，研究不同浓度的生长素（IAA）对扦插枝条生根数目的影响，实验结果见下表。下列相关分析，错误的是（ ）
IAA浓度（mol·L-1） 0 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6
第一组生根数（条） 8 23 29 38 35 12 3 4
第二组生根数（条） 9 20 32 34 31 12 10 5
第三组生根数（条） 13 23 28 36 30 15 8 3
三组平均生根数（条） 10 22 30 36 32 13 7 4
A．该实验的自变量是IAA的浓度和不同的实验组别
B．IAA具有低浓度促进、高浓度抑制扦插枝条生根的作用
C．分成三组进行实验的目的是提高实验结果的可靠性和准确性
D．IAA浓度为0时，扦插枝条生根的原因是内源激素作用的结果
【答案】A
【解析】该实验的自变量是IAA的浓度，A错误；和对照组相比（生长素浓度为0），IAA浓度大于、等于10-7 mol·L-1时抑制扦插枝条生根，因此该实验结果可说明IAA具有低浓度促进、高浓度抑制扦插枝条生根的作用，B正确；分成三组进行实验，即增加实验重复次数，避免实验中偶然误差，目的是提高实验结果的可靠性和准确性，C正确；扦插枝条含有的内源激素可以促进插条生根，所以当IAA浓度为0时，扦插枝条生根的原因是内源激素作用的结果，D正确。故选A。
例2（2022·湖北·十堰市教育科学研究院三模）某研究小组将某种健康无病虫害植物的一年生枝条切段后均分为五组，其中四组分别用不同浓度的a-萘乙酸（NAA）溶液处理一段时间，一组作为空白对照组，测量、计算出各组侧芽生长量的平均值，结果如图所示。下列相关分析错误的是（ ）
A．四组NAA溶液中，a浓度最低
B．四组NAA溶液中，d浓度最高
C．随着培养时间的延长，各实验组侧芽的生长速率逐渐减慢
D．促进该植物侧芽生长的最适NAA溶液浓度可能在a与b之间
【答案】A
【解析】植物生长素类似物具有和生长素相类似的生理作用，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。图中空白对照组表示没有额外添加a-萘乙酸（NAA）的组。由于在最适促进作用的a-萘乙酸（NAA）浓度两侧存在两个不同的浓度促进效果相同，因此a浓度的a-萘乙酸（NAA）促进效果最好，但不一定是浓度最低，A错误；与对照组相比，a、b两个浓度为促进侧芽生长，为低浓度的a-萘乙酸（NAA），c、d两个浓度为抑制侧芽生长，说明两个浓度属于高浓度的a-萘乙酸（NAA），且随着浓度越高，抑制作用越强，因此四组NAA溶液中，d浓度最高，B正确；根据曲线增长趋势可知，随着培养时间的延长，单位时间内侧芽的增长量逐渐减小，说明各实验组侧芽的生长速率逐渐减慢，C正确；与对照组相比，a、b两个浓度为促进侧芽生长，且在最适促进作用的a-萘乙酸（NAA）浓度两侧存在两个不同的浓度促进效果相同，因此促进该植物侧芽生长的最适NAA溶液浓度可能在a与b之间，D正确。故选A。
解题技巧
1．生长素的生理作用特性曲线解读
（1）生长素浓度与促进程度曲线分析
① a点为较低浓度促进生长；
② a ~ c段表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强；
③ c点促进作用最强；
④ c ~ e段（不包括e点）表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用减弱；
⑤ e点既不促进，也不抑制，f点为较高浓度抑制生长；
⑥ e ~ f段（不包括e点）表示超过一定的浓度范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强；
⑦ b、d两点表示生长素浓度不同，但促进效果相同。
（2）根、茎、芽对生长素的敏感程度曲线分析
图中A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度。根、芽、茎三种器官对生长素的敏感程度从高到低依次是根、芽、茎。
（3）不同植物对生长素的敏感程度不同：双子叶植物比单子叶植物敏感。
2．生长素及其类似物有关实验探究注意事项
（1）探究最适浓度需进行预实验：预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
（2）实验过程中要控制无关变量：无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、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。
（3）处理插条注意事项
①生长素类似物处理插条可用浸泡法（溶液浓度较低）或沾蘸法（溶液浓度较高，处理时间较短）。
②处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
③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。
同类题练习
1．（2022·江苏·三模）在一定范围内，胚芽鞘切段的伸长与生长素浓度呈正相关。为探究萌发的小麦种子中生长素的含量，取胚芽鞘尖端下部的切段（4 mm），分别浸入6种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液（待测样液）中，在适宜条件下培养24小时后，测量切段长度，结果如下图所示。下列有关叙述正确的是（　 ）
A．由实验结果可知，促进小麦种子萌发的最适生长素浓度范围在 0.1~10 mg/L
B．由实验结果可知，生长素浓度小于0.1 mg/L的溶液对切段的影响是抑制生长
C．为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg/L还是10 mg/L，可将待测样液适当稀释，重复上述实验
D．本实验中温度、处理时间等属于无关变量，对实验结果无影响
2．（2022·辽宁·大连二十四中一模）为了确定2，4-D促进扦插枝条生根的适宜浓度，某同学用下图四个点标注的浓度中的①和A两种浓度（A>①）的2，4-D，分别处理扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理作为对照组进行实验，结果发现三组扦插枝条生根无明显差异。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．该同学所选的A浓度可能是②③，不可能是④
B．对照组和实验组处理枝条的方法分别是沾蘸法和浸泡法
C．2，4-D是一种植物细胞产生的有调节作用的信息分子
D．2，4-D处理扦插枝条时，应处理枝条下端
3．（2022·黑龙江·哈九中二模）某生物兴趣小组的同学探究了植物生长素类似物（2，4-D）对富贵竹插条生根的影响，实验结果如下表所示。下列说法正确的是（ ）
组别 1 2 3 4 5 6 7
2，4-D浓度（mol/L） 清水 10-15 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5
平均生根条数（根） 2.0 3.8 9.4 20.3 9.1 1.3 0
A．浓度为10-5mol／L的2，4-D溶液对富贵竹生根既不起促进作用也不起抑制作用
B．实验过程中，每个富贵竹插条的叶片数、实验室温度、处理的时间长短都属于无关变量，不影响实验结果
C．若采用浸泡法对富贵竹插条处理，要求溶液浓度较低且最好是在遮阴和空气湿度较高地方进行
D．如要确定促进富贵竹插条生根的最适浓度，需在10-13mol／L~10-11mol／L间缩小2，4-D浓度梯度做进一步实验
4．（2022·辽宁葫芦岛·二模）某高级中学兴趣小组研究了某种植物生长调节剂对月季茎段侧芽生长的影响，结果如下图。下列说法不正确的是（ ）
A．该植物生长调节剂的浓度是该实验自变量
B．侧芽生长2cm，Z浓度处理时间比Y浓度短
C．X浓度的该植物生长调节剂对月季侧芽的生长具有抑制作用
D．该植物生长调节剂的三种浓度（X、Y和Z）中Z浓度最小
5．（2022·天津红桥·一模）用不同浓度生长素类似物IBA处理蔷薇插条，一段时间后统计每组生根的插条数，计算生根率（见图）。据图分析可得出（ ）
A．IBA可以提高蔷薇插条的生根率
B．IBA可以促进蔷薇插条根的伸长
C．不同浓度的IBA对蔷薇根的生长起促进或者抑制作用
D．200mg/L是促进生根的最适浓度
6．（2022·浙江温州·二模）某菊花丛状苗在含不同浓度NAA的生根培养基中培养，其生根结果如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．实验说明高浓度NAA对根的生长有抑制作用
B．图中测量的数据不可推算出丛状苗根的生物量
C．丛状苗的生根及根的生长不只是受NAA的调控
D．若使用无添加NAA的培养基，丛状苗也可能生根
7．（2022·天津·模拟预测）某同学进行了2，4-D对插枝生根作用的实验，结果如下图所示，其中丙是蒸馏水处理组。下列叙述正确的是（　　）
A．图中纵坐标的名称只能用根数量表示
B．该实验的自变量是2，4-D的浓度和处理的时间
C．由图中可知甲组的2，4-D浓度高于乙组
D．达到a点的生根效果，甲组处理时间比乙组长
8．（2022·浙江·模拟预测）用不同浓度的2，4-D对植物进行插条生根的研究，其实验结果如下图。其中实验组1、2、3、4的2，4-D浓度分别为a、b、c和0。根据该实验，下列叙述错误的是（ ）
A．c一定最大
B．最适浓度一定位于a与b之间
C．a可能小于b
D．不同浓度2，4-D生根效果可能相同
9．（2022·辽宁沈阳·一模）研究性学习小组为了探究2，4-D对根生长的影响，以菊花为实验材料进行以下实验：对菊花幼苗施用不同浓度的2，4-D，10天后对主根长度和侧根数目分别进行计数，结果如下表所示：
测定项目 2，4-D浓度（10-5mol·L-1）
0 50 100 150 200
主根长度相对值 1 0.9 0.7 0.5 0.3
侧根数目/个 4 6 8 5 3
下列有关该实验的分析，正确的是（ ）
A．该实验作为预实验的目的是减小实验误差
B．2，4-D对主根生长的促进作用随浓度升高而减弱
C．抑制主根伸长的2，4-D浓度均促进侧根数量增加
D．不同浓度的2，4-D促进侧根生长作用可能相同
10．（2022·重庆市育才中学一模）植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，在农业生产中具有广泛应用。为研究植物生长调节剂的作用，某科研小组设计了如图所示的实验装置。
（1）植物生长调节剂与植物激素相比，具有_______________________________________的优点。
（2）2，4-D是生长素的植物生长调节剂，能促进插条生根。为探究2，4-D促进插条生根的最适浓度，科研小组利用柳树枝条展开实验。扦插时，柳树枝条去掉了一部分成熟叶片，其目的是__________________________。但在枝条上又保留了一定量的芽和幼叶，其作用是__________________________________________。在正式实验之前，科研小组先做了一组浓度梯度比较大的预实验，做预实验的目的是_____________________________。
（3）科研小组推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测，科研小组将菜豆幼苗制成插条进行实验，在制备插条时除去了根系和幼芽，其目的是_______________________________。利用图示装置进行实验，实验组应选择的操作最少包括________（填选项前的符号）。若假设成立，实验结果为________________________。
a、用适量细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b、用适量细胞分裂素溶液涂抹A2叶
c、用适量14C-淀粉溶液涂抹A1叶 d、用适量14C-淀粉溶液涂抹A2叶
e、用适量14C-氨基酸溶液涂抹A1叶 f、用适量14C-氨基酸溶液涂抹A2叶
g、用适量14C-细胞分裂素溶液涂抹A1叶 h、用适量14C-细胞分裂素溶液涂抹A2叶
i、检测A1叶的放射性强度
同类题练习参考答案
1．C 【解析】由题图信息分析可知，该实验的实验目的是探究萌发的小麦种子中生长素的含量，自变量是不同浓度的生长素，因变量是切段的平均长度；由柱形图分析可知，6种浓度的生长素溶液处理组的切段平均长度均高于对照组，这说明不同浓度的生长素溶液对切段的生长均是促进作用。由柱形图分析可知，生长素浓度范围在0.1～10 mg/L时是促进切段生长的最适浓度范围，而并不是促进小麦萌发的最适浓度范围，A错误；由实验结果可知，生长素浓度小于0.1 mg/L的溶液切断生长大于空白对照组，所以对切段的影响是促进生长，B错误；为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg/L还是10 mg/L，可将待测样液适当稀释，重复上述实验，若切段平均长度小于10 mm，则待测样液生长素浓度为0.1mg/L，反之则为10 mg/L，C正确；本实验中温度、处理时间等属于无关变量，需保存一致，无关变量也会对实验结果产生影响，D错误。故选C。
2．D 【解析】用①和A两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理作为对照组进行实验，结果发现三组扦插枝条生根情况无差异。则该同学所选的A浓度可能是④，A错误；对照组和实验组处理枝条的方法应该相同且适宜，B错误；2，4-D是人工合成的对植物的生长有调节作用的生长素类似物，也叫生长调节剂，C错误；适宜浓度的2，4-D能促进扦插枝条生根，枝条的生根部位在形态学下端，因此2，4-D处理扦插枝条时，应处理枝条下端，D正确。故选D。
3．C 【解析】1清水组为对照组，与其相比，浓度为10-5mol／L的2，4-D溶液对富贵竹插条生根起抑制作用，A错误；实验过程中，每个富贵竹插条的叶片数、实验室温度、处理的时间长短都属于无关变量，都会影响实验结果，B错误；若采用浸泡法对富贵竹插条处理，要求溶液浓度较低且最好是在遮阴和空气湿度较高地方进行，C正确；如要确定促进富贵竹插条生根的最适浓度，需在10-13mol／L~10-9mol／L间缩小2，4-D浓度梯度做进一步实验，D错误。故选C。
4．D 【解析】四条曲线中，“空白对照”组的生长量可作为参照值，与之相比，X浓度的处理结果，生长量较低，起抑制作用。图中Y浓度、Z浓度对侧芽生长均起促进作用，且Z的作用大于Y，联系生长素作用的曲线分析：X一定大于Y和Z，而Y和Z之间的大小不确定。研究某种植物生长调节剂对月季茎段侧芽生长的感响，该实验的自变量是该植物生长调节剂的浓度和处理后的时间，因此该植物生长调节剂的浓度是该实验自变量，A正确；图中侧芽生长2 cm，Z浓度处理时间约需要12 h，Y浓度处理时间约需要18 h，Z浓度处理时间比Y浓度短，B正确；X浓度的该植物生长调节剂处理后，月季侧芽的生长量低于空白对照组，说明其具有抑制作用，C正确；图中Y浓度、Z浓度对侧芽生长均起促进作用，且Z的作用大于Y，只能说明X一定大于Y和Z，而Y和Z之间的大小不确定，D错误。故选D。
5．A 【解析】该实验的目的是探究不同浓度的生长素类似物吲哚丁酸（IBA）对蔷薇插条生根率的影响，则该实验的自变量是生长素类似物吲哚丁酸（IBA）的浓度，因变量是蔷薇插条的生根率。根据柱状图可知，生长素类似物吲哚丁酸浓度为0的一组为对照组，与对照组相比可以看出，在实验的IBA浓度范围内，IBA可以提高蔷薇插条的生根率。由图可知施加IBA之后的生根率比IBA为0的生根率高，所以IBA可以促进蔷薇插条的生根率，A正确；该实验只探究了IBA可以促进蔷薇插条的生根率，没有研究对蔷薇插条根的伸长情况的影响，B错误；由图可知IBA浓度为100 mg/L、200 mg/L、500 mg/L的生根率比IBA为0的生根率都高，所以都是促进作用，不能体现IBA对蔷薇根的抑制作用，C错误；促进生根的最适浓度在100 mg/L到500 mg/L之间，由于浓度梯度太大，因此不能确定具体促进生根的最适浓度，D错误。故选A。
6．A 【解析】分析图表可知，该实验无NAA浓度为0的作为对照组，因此实验无法说明高浓度NAA对根的生长有抑制作用，A错误；图中测量的平均生根数和平均根长度不可推算出丛状苗根的生物量，B正确；丛状苗的生根及根的生长不只是受NAA的调控，还受基因的调控，C正确；若使用无添加NAA的培养基，丛状苗自身也能产生生长素等促进生根，只是生根数和根长度较小，D正确。故选A。
7．B 【解析】分析曲线图：图示是2，4-D对插条生根作用的实验结果，其中丙是蒸馏水处理组，即为对照组。结果显示，甲组和乙组促进生根的效果都比丙组好，且甲组促进生根的效果比乙组好。本实验的因变量可以是生根的数量，也可以是根的长度，因此图中纵坐标的名称可以用根数量表示，也可以用根的长度表示，A错误；某同学进行了2，4-D对插枝生根作用的探究实验，故2，4-D的浓度是该实验的自变量之一，B正确；2，4-D属于生长素类似物，其发挥作用时具有低浓度促进，高浓度抑制的特点，故由图中不能得知甲组的2，4-D浓度高于乙组，C错误；分析图中曲线可知，达到a点的生根效果，甲组处理时间比乙组短，D错误。故选B。
8．B 【解析】分析实验设置可知，实验中的清水组为实验的对照组，根据图中的平均生根数看出，1、2两组生根数均高于清水组4，即该浓度具有促进生根的作用且1组2，4-D浓度促进效果更好，而3组的生根数小于清水组4，因此该浓度具有抑制生根的作用。根据低浓度促进，高浓度抑制，c一定最大，A正确；最适浓度不一定位于a与b之间，B错误；a可能小于b，也可能大于b，C正确；2，4-D对植物的生长具有最适浓度，在最适浓度的两侧可能存在两种不同浓度对插条生根的作用相同，D正确。故选B。
9．D 【解析】根据表中的数据可知，对于侧根而言，生长素浓度为0×10-5 mol/L时，生根数为4根；随着浓度增加到100×10-5 mol/L左右时，生根数逐渐增加，到150×10-5 mol/L时，生根数为5个。该实验作为预实验的目的是摸索实验条件，A选项错误；2，4-D对主根生长的抑制作用随浓度升高而增大，B选项错误；抑制主根伸长的2，4-D浓度的浓度范围为50×10-5 mol/L~200×10-5 mol/L，浓度为200×10-5 mol/L抑制侧根生长，C选项错误；由表中数据可知，低浓度的生长素促进侧根数目的生长，高浓度的生长素抑制侧根数目的生长，故不同浓度的2，4-D促进侧根生长作用可能相同，D选项正确。故选D。
10．（1）容易合成、原料广泛、效果稳定
（2）降低蒸腾作用/减少水分散失 芽和幼叶可产生生长素，促进扦插枝条生根
确定最适浓度大致范围/为正式实验缩小研究范围
（3）排除植物自身的细胞分裂素对实验结果的影响 a、f、i 实验组A1叶的放射性强度高于对照组
【解析】（1）与植物激素相比，植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点。
（2）在探究2，4-D促进插条生根的最适浓度实验中，扦插时柳树枝条去掉了一部分成熟叶片，目的是为了降低了蒸腾作用，减少了水分的蒸发；同时还保留了一定量芽和幼叶，芽和幼叶能产生生长素，促进扦插枝条生根，利于成活。该实验需先做预实验，以确定最适浓度大致范围。
（3）根据题干信息分析，该实验的目的是证明细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输，为了排除植物自身的细胞分裂素对实验结果的影响，需要在制备菜豆幼苗插条时除去根系和幼芽。由于细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输，根据实验的基本原则分析，首先应该用细胞分裂素溶液涂抹一片叶子，而在另一片叶子上涂抹含有放射性的物质（14C-氨基酸溶液）；淀粉不是植物的营养物质，不能用它涂抹叶片；最后通过检测未涂抹14C-氨基酸溶液的叶片的放射性来判断营养物质的运输情况。因此正确的是a、f、i。若假设成立，实验结果应该是实验组A1叶的放射性强度高于对照组。
答案第1页，共2页
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