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热点十　植物激素的实验探究
[规律方法·会总结]
1．生物学实验中的预实验
(1)通过预实验探索自变量的取值范围
在探究“促进插条生根的最适生长素类似物浓度”实验的考查中，要先进行预实验探索自变量的大致范围，然后在此范围内再设置更细更合理的梯度，否则，可能会造成设置的梯度并不在“最适”范围内，或即使在“最适”范围内，也可能会因梯度过大，而造成实验结果不精确。类似的实验还有“最适pH、最适温度、最适光照强度、最适CO2浓度、最适试剂浓度”等的探究。
(2)通过预实验探索正式实验时的最佳实验条件
预实验可落实实验准备情况、探索影响实验效果的因素、检验实验设计的科学性和可行性等，从而为正式实验探索出最佳实验条件。
2．探究性实验的解题程序
实验目的→实验变量→实验步骤。
[第一步]明确实验目的。
[第二步]通过实验目的确定实验变量(题中可变的单→因素)。
[第三步]设计对照实验应遵循的原则：
①单一实验变量不同；
②其他变量相同且最适。
3．五类探究实验的设计与分析
[第1类]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)。

[第2类]验证生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作(如图)

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。
[第3类]验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端运输
①实验操作(如图)

②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
[第4类]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大于单侧光。
若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
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等于重力的相应影响。
[第5类]探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度
①实验过程

　②实验分析
　由图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。

[技能提升·会应用]
1．某课外小组将胚芽鞘去顶放置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，避光条件下培养一段时间后测量并记录弯曲角度(α)。下列相关叙述，正确的是(　　)

A．因为生长素具有两重性，所以弯曲角度(α)范围为180°≥α>0°
B．若两组实验的α相同，则这两块琼脂块中的生长素浓度相同
C．该实验研究避光条件下生长素浓度对胚芽鞘生长的影响
D．取弯曲处横切片制成装片显微观察两侧细胞长度可知引起弯曲生长的原因
解析：C　[由于琼脂块中生长素向下运输，促进去顶胚芽鞘左侧生长，使胚芽鞘向右弯曲，α的范围为90°≥α>0°，A错误；由于生长素作用具有两重性，在最适生长素浓度的两侧，存在两个促进作用相同的不同生长素浓度，因此在两组实验中若α相同，则琼脂块中含有生长素的浓度不一定相同，B错误；该实验的自变量是生长素浓度，因变量是弯曲角度，在避光条件下研究生长素浓度对胚芽鞘生长的影响，C正确；取弯曲处纵切片制成装片显微观察两侧细胞长度，可知引起弯曲生长的原因是促进细胞伸长生长，D错误。]
2．生长素是一种常用的植物激素，如图表示在离层(叶柄脱落的部位)的近基端和远基端分别施用不同浓度IAA(低浓度酒精溶解)后，对菜豆叶片脱落相对速度的影响，下列说法正确的是(　　)

A．实验前应进行预实验以减少实验误差
B．本实验的自变量有IAA浓度、施用部位和脱落相对速度
C．获取实验数据时，对应的对照组不应进行任何处理
D．近基端的实验结果表明生长素的作用具有两重性
解析：D　[预实验的作用是为进一步实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性，而不是为了减少误差。本实验中的脱落相对速度为因变量。对照组应该用低浓度的酒精处理，这样才更符合原则。近基端的曲线分布在对照组的上下(既有加速，又有延缓)，可见生长素的作用具有两重性。]
3．某同学探索萘乙酸促进某种柳树插条生根的最适浓度，下表记录了所做实验处理及萘乙酸处理插条生根数与无萘乙酸处理插条生根数的比值。据表分析不能确定的是(　　)
萘乙酸(mg/L) 0 100 500 1 000 1 500 2 000 2 500
插条平均生根 数比值 1 1.2 3.45 2.95 1 0.45 0
A.无萘乙酸处理的插条生根是自身激素作用的结果
B．浓度低于1 500 mg/L的萘乙酸将会促进插条生根
C．插条生根处理的最适萘乙酸浓度为500 mg/L
D．浓度为1 500 mg/L以上的萘乙酸将会抑制插条生根
解析：C　[插条自身含有植物激素，没有萘乙酸处理，插条也可能会生根，A正确；从表格中数据可以看出，当萘乙酸浓度低于1 500 mg/L时，都会促进插条生根，B正确；从表格中数据可以看出、当萘乙酸浓度为500 mg/L时插条生根条数最多，但该浓度不一定是促进插条生根的最适浓度，C错误；当萘乙酸浓度为1 500 mg/L时，插条生根条数与不用萘乙酸处理生根条数相等，说明大于该浓度萘乙酸对插条生根有抑制作用，D正确。]
4．下表为赤霉素和乙烯对牡丹花萌芽和开花情况的影响实验结果。下列叙述错误的是(　　)
处理 浓度(mg/L) 萌芽时间 开花时间 花大小(cm) 开花率(%) 畸形花(%)
清水 0 2月7日 4月17日 13.8 77.6 0
赤霉素 100 2月3日 4月15日 14.9 90.7 0
乙烯 400 2月17日 4月21日 9.1 14.8 22.2
乙烯＋ 赤霉素 400/100 2月7日 4月17日 10.7 20.1 0
A.清水处理起空白对照的作用
B．赤霉素具有促进牡丹开花的效应
C．乙烯具有提高牡丹开花率和畸形率的效应
D．乙烯和赤霉素对牡丹花萌芽的影响是相互对抗的
解析：C　[分析表中实验记录可知，清水处理起空白对照的作用，A正确；与对照组相比，赤霉素具有促进牡丹开花的效应，B正确；与对照组相比，乙烯具有降低牡丹开花率的效应，也具有提高畸形率的效应，C错误；由题表萌芽时间数据可分析出乙烯和赤霉素对牡丹花萌芽的影响是相互对抗的，D正确]
5．植物生长调节剂(如矮壮素、生根粉)被广泛用于生产中。某农科所研究人员探究了植物生长调节剂对大豆光合作用等生理活动的影响，实验先配制50 mg/L矮壮素溶液、50 mg/L生根粉溶液、100 mg/L生根粉溶液、150 mg/L生根粉溶液、200 mg/L生根粉溶液，再用一定量的这些溶液和蒸馏水分别处理大豆幼苗，在适宜的条件下培养30天，测量大豆株高、茎粗、单叶面积、叶绿素含量等指标。
(1)本实验的自变量为________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验中需要提取和分离叶绿素，在实验室中分离叶片中各种色素常用的方法是________________________。生根粉是某激素的类似物，该激素在植物体内主要的合成部位是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)有人认为，矮壮素可以促进光合作用的原因是不仅增加叶绿素含量，还促进光合产物有机物输出叶片，为此设计如下实验：用适宜浓度的矮壮素喷洒在叶片上，同时提供14CO2，光照一定时间后去掉叶片，测量植株的放射量，对照组的设计方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)自变量的判断基于两点：研究的目的；研究过程中的条件设置。由此可见，本研究实验的自变量涉及植物生长调节剂的种类和生根粉溶液浓度。
(2)色素分离的常用方法是纸层析法，生根粉的功能类似于生长素。第二个空需要回答生长素的合成部位。
(3)对照组与实验组不同的是不用激素处理(蒸馏水处理)。其他条件及处理均相同。
答案：(1)生根粉溶液的浓度、植物生长调节剂的种类
(2)纸层析法　幼芽、幼叶、发育中的种子
(3)用等量的蒸馏水喷洒在叶片上，同时提供14CO2，光照一定时间后去掉叶片，测量植株的放射量
6．为研究生长素类似物2,4－D对某植物插条生根的影响，一实验小组按下表进行了实验，请分析回答：
组别步骤????????? A组 B组 C组 D组 E组 F组
配制 溶液 蒸馏水 30 mg/L2,4－D 溶液 50 mg/L2,4－D 溶液 80 mg/L2,4－D 溶液 110 mg/L2,4－D 溶液 140 mg/L2,4－D 溶液
选择插条 选取该植物生长天数，嫩芽数目等相同的适宜插条若干，随机分成六等份，并编号
浸泡插条 分别用等量蒸馏水或相应浓度的2,4—D溶液浸泡插条12 h
扦插及 培养 浸泡后的插条扦插在潮湿沙土中，培养时间及其他条件均相同
实验结果
(1)设置A组实验的目的是____________________________________________________。
(2)可确定促进插条生根的最适生长素类似物浓度在____mg/L之间。
(3)有人提出插条生根可能需要光照，为此开展了如下探究实验。
实验步骤：
①将用适宜浓度2,4－D溶液处理过的插条随机均分为甲、乙两组。分别扦插在潮湿沙土中。
②甲组置于光照条件下培养，乙组置于________下培养，其他条件________。
③培养一段时间后，__________________________________________________________。
预期实验结果和结论？
解析：(1)A组用蒸馏水浸泡插条，目的是确定在没有2,4－D溶液的情况下，插条的生根状况，因此该组起对照作用。(2)C、D两组的插条生根数目基本相同，因此可以确定促进插条生根的最适生长素类似物浓度在C、D两组对应的浓度之间。(3)根据实验目的“插条生根可能需要光照”可知，自变量为有无光照，其他无关变量相同且适宜。观察指标为插条生根的数目，通过比较两种条件下的生根数目，即可得出结论。
答案：(1)起对照作用　(2)50～80
(3)②黑暗条件　相同且适宜　③分别计数甲、乙两组插条生根的数目
实验结果和结论：
a．如果甲组的插条生根数目高于乙组，则光照有利于插条生根；
b．如果甲组的插条生根数目低于乙组，则黑暗有利于插条生根；
c．如果甲乙两组的插条生根数目相当，则光照、黑暗对插条生根没有影响。




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