全国通用版2022高考生物二轮复习优编增分练：非选择题特训11植物激素调节的实验分析

特训11　植物激素调节的实验分析1．(2022·长沙重点中学联考)某课外活动小组为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对玉米胚芽鞘生长的影响，通过实验得到如图所示的实验结果。请回答下列问题：注：A、B两组分别为将胚芽鞘培养至第1、8天，再用相应激素处理的结果。(1)IAA和GA3都是植物细胞之间传递________的分子，能够调节细胞的代谢。(2)图中“？”的处理方式应是____________，该实验设置该组的目的是________________。实验时每组至少重复三次，并将结果取平均值，以避免____________对实验的干扰。(3)图中信息显示，GA3和IAA对玉米胚芽鞘的生长都表现出________作用，B组中起这种作用最为显著的处理组是____________。GA3单独处理的两组中，A组的效果更为明显，原因可能是离体时间短的玉米胚芽鞘中自身的IAA含量较________(填“高”或“低”)。(4)上述实验不能证明IAA对玉米胚芽鞘的生长作用具有两重性，理由是________________________________________________________________________。答案　(1)信息　(2)加等量蒸馏水(或不加激素)　作为空白对照　偶然因素　(3)促进　IAA＋GA3　高(4)该实验IAA处理组中的IAA均表现为促进生长解析　(1)植物激素是植物细胞之间传递信息的分子。(2)该实验的目的是研究生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对玉米胚芽鞘生长的影响，应将实验分为4组：只加IAA组、只加GA3组、同时加IAA和GA3组、不加激素(或加等量蒸馏水)组，所以图中“？”的处理方式是不加激素(或加等量蒸馏水)。依据实验设计应遵循的对照原则可知，该实验设置不加激素组的目的是作为空白对照。每组至少设置三个重复实验，结果取平均值，从而避免偶然因素的干扰，使结果更接近真实值。(3)分析题图可知，IAA处理组和GA3处理组中玉米胚芽鞘切段的长度均比空白对照组长，所以GA3和IAA对离体玉米胚芽鞘的生长都表现出促进作用；B组中IAA＋GA3处理组对玉米胚芽鞘生长的促进作用远远大于GA3单独处理组和IAA单独处理组。分析A组和B组的实验结果，A组中GA3单独处理组的玉米胚芽鞘长度与IAA＋GA3处理组相差不大，而B组中GA3单独处理组的玉米胚芽鞘长度远远短于IAA＋GA3处理组，原因可能是离体时间短的玉米胚芽鞘中自身的IAA含量较高。(4)生长素的两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生长，而该实验中IAA处理组均表现为促进生长，未体现高浓度的抑制生长。2．研究人员取若干发育相似的洋葱根段(6mm7\n)，分别用不同浓度的生长素类似物溶液处理，然后在适宜条件下培养36h，实验结果如表所示。据表回答下列问题：生长素类似物溶液的浓度(mg·L－1)00.0010.010.111010036h后的平均长度(mm)8.58.810.21214127.5(1)该实验设置生长素类似物溶液浓度为0的组别，其目的是________________。上表显示：无生长素类似物溶液处理的根段依然有生长现象，这是植物体内_____________作用的结果。(2)表中数据________(填“能”或“不能”)说明生长素类似物对洋葱根段生长的调节作用具有两重性，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)现有一未知浓度的生长素类似物溶液，将用其处理过的题干所述洋葱根段在适宜条件下培养36h，所得根段长度为12mm。为进一步确定该未知浓度生长素类似物溶液的浓度是0.1mg·L－1还是10mg·L－1，请简要写出实验思路，并预测实验结果及结论。实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________。预测结果及结论：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)作为空白对照　自身产生生长素(或植物激素)(2)能　表中数据既体现了低浓度生长素类似物促进生长，也体现了高浓度生长素类似物抑制生长(或与空白对照组相比，生长素类似物既表现出促进作用，也表现出抑制作用)　(3)实验思路：将该未知浓度的生长素类似物溶液稀释(注：稀释倍数不能超过100倍)，将用其处理过的题干所述洋葱根段在适宜条件下培养36h　预测结果及结论：若根段平均长度大于12mm，则该未知浓度生长素类似物溶液的浓度为10mg·L－1；若根段平均长度小于12mm，则该未知浓度生长素类似物溶液的浓度为0.1mg·L－1解析　(1)依据实验设计应遵循的对照原则可知，该实验设置生长素类似物溶液浓度为0的组别的目的是作为空白对照。由题可知，洋葱根段原长6mm，表中生长素类似物浓度为0的对照组在适宜条件下培养36h后的平均根长为8.5mm7\n，这说明即使没有用生长素类似物溶液处理，根段也有生长现象，这是根段自身含有的植物激素作用的结果。(2)表中数据显示：用不同浓度的生长素类似物溶液处理的实验组，前5组其根段平均长度均大于对照组，体现了低浓度生长素类似物对洋葱根段生长的促进作用；最后1组其根段平均长度小于对照组，体现了高浓度生长素类似物对洋葱根段生长的抑制作用，即表中数据体现了生长素类似物对根段生长的调节作用具有两重性。(3)为进一步确定该未知浓度生长素类似物溶液的浓度是0.1mg·L－1还是10mg·L－1，可以将其稀释后(但注意稀释倍数不能超过100倍)，重复上述实验。若根段平均长度大于12mm，则该未知浓度生长素类似物溶液的浓度为10mg·L－1；反之则为0.1mg·L－1。3．(2022·石家庄质检)科学家发现，不同波长的光对植物向光性影响不同。这与一种名为“向光素”的受体有关，该受体主要位于细胞膜上，吸收特定波长的光后，会向细胞内传递相应信号，引起细胞内的一系列反应，最终使植物向光弯曲生长。图甲表示不同波长的单侧光对胚芽鞘向光性的影响，图乙表示胚芽鞘尖端细胞中生长素载体的分布情况。据图回答下列问题：(1)由“向光素”可以看出，光除了可以作为能量被植物利用外，还可以作为____________被植物感知，进而调节植物的生命活动。(2)由图甲可知，向光素对________(填“蓝”“绿”或“红”)光更敏感。600～700nm波长的光主要被植物细胞中的________吸收。(3)图乙所示的胚芽鞘尖端细胞主要有两种生长素载体：PIN和AUX。PIN负责将生长素运出细胞，而AUX则负责将生长素运入细胞。黑暗条件下，PIN在同一细胞的细胞膜上分布均匀。在单侧光照射下，细胞膜上的向光素活化，并向细胞内传递相应信号，最终使PIN从细胞膜上脱离，在囊泡的帮助下，运送到________进行加工，形成特定的结构后，再运回细胞膜，此时PIN在细胞膜上分布不均匀，向光侧________背光侧。(4)IAA进入细胞的方式有两种，以IAAH(非解离型)的形式自由扩散进入细胞，以IAA－(阴离子型)的形式通过AUX主动运输进入细胞。当细胞处于弱酸性环境时，外界的IAA更容易通过____________的方式进入细胞。答案　(1)信号(信息)因子　(2)蓝　叶绿素　(3)内质网　少于　(4)自由扩散解析　(1)向光素吸收特定波长的光后，会向细胞内传递相应信号，引起细胞内的一系列反应，因此光除了可以作为能量被植物利用外，还可以作为信息因子被植物感知，进而调节植物的生命活动。(2)由图甲可知，向光素对蓝光(430～450nm波长)更敏感，因为在蓝光下，胚芽鞘的相对弯曲度最大。600～7007\nnm波长的光为红橙光，主要被植物细胞中的叶绿素吸收。(3)据图乙可知，在单侧光照射下，细胞膜上的向光素活化，并向细胞内传递相应信号，最终使PIN从细胞膜上脱离，在囊泡的帮助下，运送到内质网进行加工形成特定的结构。向光侧的生长素浓度低于背光侧的生长素浓度，因此负责将生长素运出细胞的PIN在细胞膜上分布不均匀，向光侧少于背光侧。(4)根据“IAAHIAA－＋H＋”可知，当细胞处于弱酸性环境时，外界的IAA主要以非解离型(IAAH)的形式存在，更容易通过自由扩散的方式进入细胞。4．某课题小组为了探究不同浓度NAA溶液对红薯插条生根的影响，进行了相关实验，实验结果如表所示。回答下列问题：组别处理生根数(条)重复组重复组重复组平均值AXg·L－110989B10－10g·L－112111011C10－8g·L－113121413D10－6g·L－18888E10－4g·L－15434F清水6756(1)用NAA处理红薯插条的常用方法有浸泡法和________法。为了减小偶然因素给实验结果带来的误差，本实验中设置了________________。(2)该实验结果能说明NAA对红薯插条生根的影响具有两重性，依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。根据“NAA的作用具有两重性”的原理判断，表中X与其他NAA浓度数值的大小关系为________________。(3)为了进一步确定NAA促进红薯插条生根的最适浓度，请简要写出相关实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)沾蘸　重复组　(2)与F组对照，E组(NAA浓度为10－4g·L－1的组别)对红薯插条生根起抑制作用，而其他组别对红薯插条生根起促进作用　10－8＜X＜10－6或X＜10－10　(3)在NAA浓度为10－10g·L－1到10－6g·L－1之间缩小浓度差，设置一系列浓度梯度的NAA溶液处理，培养红薯插条，统计每组插条的生根数并求出平均生根数解析　(1)用NAA处理红薯插条的常用方法有浸泡法和沾蘸法。通过设置重复组可以减小偶然因素给实验结果带来的误差。(2)与F组对照，可以看出NAA在低浓度时对红薯插条生根具有促进作用，而在高浓度时对红薯插条生根具有抑制作用，所以体现了NAA作用的两重性。由表可知，浓度为Xg·L－1的NAA溶液对插条生根的促进作用小于浓度为10－10g·L－1的NAA溶液对插条生根的促进作用，据此可推测X可能小于10－107\n，又因为NAA的作用具有两重性，故X也可能大于10－8小于10－6。(3)分析表格可知，NAA浓度在10－8g·L－1左右最适宜红薯插条生根，因此为进一步确定NAA促进红薯插条生根的最适浓度时，应在10－8g·L－1左右设置更小浓度梯度的NAA溶液处理插条，即在10－10g·L－1到10－6g·L－1之间缩小浓度差，设置一系列浓度梯度的NAA溶液进行实验。5．(2022·命题专家原创卷)油菜素内酯(BR)是一种新型植物内源激素，主要分布在植物伸长生长旺盛的部位，已被国际上誉为第六激素。回答下列有关油菜素内酯的问题：(1)油菜素内酯是植物细胞之间传递________的分子，能够调节细胞的代谢。有人提出“油菜素内酯能够促进生长素的极性运输”的结论，为验证该结论的正确性，可检测并比较野生型和油菜素内酯合成缺陷突变体植株主根细胞中生长素极性运输载体基因的表达量，若检测结果是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，则支持上述结论。(2)下表是不同浓度的油菜素内酯水溶液对芹菜幼苗生长影响的实验结果。油菜素内酯浓度(mg/L)00.100.200.300.400.50平均株高(cm)162038514224该实验设置油菜素内酯水溶液浓度为0的组别，其目的是________________。据表可知，油菜素内酯促进芹菜幼苗生长的最适浓度位于________________________(填浓度范围)。(3)为探究油菜素内酯对生长素(IAA)生理作用的影响，研究人员利用绿豆芽幼根做了相关实验，实验结果如图所示。该实验________(填“能”或“不能”)证明油菜素内酯对主根生长的作用具有两重性。坐标曲线中ab段与bc段，油菜素内酯对主根伸长的影响不同在于________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)信息　野生型植株主根细胞中该基因的表达量高于油菜素内酯合成缺陷突变体　(2)作为空白对照　0.20～0.40mg/L　(3)不能　ab段抑制作用增强，bc段抑制作用减弱7\n解析　(1)植物激素不直接参与细胞代谢，而是给细胞传递一种调节代谢的信息。如果油菜素内酯能够促进生长素的极性运输，则油菜素内酯合成缺陷突变体主根细胞中运输生长素的载体比野生型植株少，故检测结果应该是野生型植株主根细胞中该基因的表达量高于油菜素内酯合成缺陷突变体。(2)依据实验设计应遵循的对照原则可知，该实验设置油菜素内酯水溶液浓度为0组别的目的是作为空白对照。分析表格数据可知，油菜素内酯浓度在0.30mg/L左右芹菜幼苗生长量最大，故油菜素内酯促进芹菜幼苗生长的最适浓度位于0.20mg/L和0.40mg/L之间。(3)由于该实验只研究了油菜素内酯的一个浓度(100nM)，没有设置一系列油菜素内酯浓度进行实验，并且在该浓度下，油菜素内酯对主根的生长仅有抑制作用，因此该实验不能证明油菜素内酯对主根生长的作用具有两重性。通过与对照组相比可知，ac段油菜素内酯对主根生长均为抑制作用，但ab段抑制作用增强，bc段抑制作用减弱。6．(2022·长沙第一次模拟)烟草是一种重要的经济作物，农民在种植烟草时发现其有明显的顶端优势现象(即顶芽生长较快而侧芽生长较慢)。将若干长势相同烟草植株的顶芽和侧芽离体后施加不同浓度外源NAA溶液(生长素类似物)处理，一段时间后测量生长情况并统计平均值得到如下柱形图：(1)据图中NAA浓度变化对侧芽和顶芽生长的影响分析，体现了NAA作用的两重性的是________。(2)据图分析烟草的顶芽和侧芽对NAA敏感度的大小关系并说明理由：_______________________________________________________________________________________。(3)根据烟草顶芽和侧芽的敏感度及生长素作用的特点，其产生顶端优势的原因很可能是顶芽产生生长素运输至侧芽，顶芽处生长素浓度低起促进作用，侧芽处生长素浓度高起抑制作用，试设计实验证明以上假说(答出实验思路及预期实验结果)。(4)在烟草生产中，到了一定季节，一般需要解除顶端生长优势的同时，也不让侧芽生长，目的是使更多的营养物质转移到叶片上；从而获得面积较大质量较高的烟叶。据你所学设计一种可行的措施__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)侧芽　(2)侧芽敏感度大于顶芽，促进侧芽生长的最适浓度较低，侧芽达到抑制生长的浓度较低(3)实验思路：将若干长势相同的烟草(幼苗)均分为甲、乙、丙三组，甲组不作处理，乙组去顶芽，丙组去顶芽后在顶端放置含生长素的琼脂(或涂抹生长素)；实验结果：甲组与丙组侧芽生长较慢，乙组侧芽生长较快。　(4)摘除顶芽，再喷施(涂抹)一定浓度外源NAA溶液7\n解析　(1)由柱形图可知，NAA在图示浓度范围内对顶芽都是促进作用，对侧芽低浓度促进，高浓度抑制。(2)由柱形图分析可知，促进侧芽生长的最适浓度较低，侧芽达到抑制生长的浓度较低，故其敏感度较高。(3)要证明顶端优势是因为顶芽产生的生长素抑制侧芽生长，自变量为有无顶芽即生长素的有无，故要设置甲、乙、丙三组对照。(4)要使更多的营养物质转移到叶片上，既不能让顶芽生长快，也不能让侧芽生长快，因此摘除顶芽后涂抹外源NAA溶液抑制侧芽生长。7