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一轮 · 生物
科学探究8 植物激素调节的实验探究
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(2022·山东卷)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( )
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A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理”
答案:D
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解析:由图可知,多效唑可以增强AGPase活性,促进鳞茎中淀粉的合成,间接参与细胞代谢,A错误;由题“适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释”可知,对照组应使用等量的甲醇—清水稀释液处理,B错误;由题可知,赤霉素降低AGPase的活性,进而抑制鳞茎中淀粉的积累,根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,喷施赤霉素不能提高鳞茎产量,反而使得鳞茎产量减少,C错误;与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,用外源激素赤霉素和植物生长调节剂多效唑处理遵循了实验变量控制中的“加法原理”,D正确。
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1.理清四个与生长素相关的实验设计
(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)。
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(2)验证生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作(如图)
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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)验证生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
①实验操作(如图)
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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。
(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:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。
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②结果预测及结论
a.若A、B中幼苗都向上弯曲生长,但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。
b.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。
c.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与重力相等。
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2.掌握生长素相关实验设计的三个要素
实验原则 对照原则和单一变量原则
基本思路 提出(发现)问题→作出假设→设计实验证明→得出结论
材料处理 胚芽鞘去尖端、玻璃片和云母片阻断生长素运输;不透明锡箔纸或盒子遮光;琼脂块运输或收集生长素
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1.某学校老师为研究顶端优势与根、地距离之间的关系,带领学生进行了课外活动。初春时留取四根长势相同的葡萄一年生枝条,在每一个枝条上选取三个茁壮的芽,从离根最远处依次定为A、B、C。待所有芽萌发后,测量新枝长度,并记录数据。请回答下列问题。
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(1)顶端优势是指______________________________________。顶端优势体现了生长素的生理作用具有________________________________
________的特点。
解析:顶端优势是指顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。顶端优势是由于顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽附近的生长素浓度较高,又因侧芽对生长素浓度比较敏感,导致侧芽生长受抑制,顶芽优先生长的现象,所以体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的作用特点。
顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制的现象
浓度较低时促进生长,浓度过高时抑
制生长
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(2)通过实验数据发现甲中A芽最长,乙中C芽最长,丙中B芽最长,丁中各枝一样长,那么____________植株的生长状况体现了植物的顶端优势,理由是________________________________________________
___________________________________________________________。
解析:A芽为形态学上端即顶芽,植物激素从形态学上端通过极性运输到形态学下端,即从A到B到C,导致B、C处生长素浓度较高,A芽优先生长,B、C芽生长受抑制,体现了顶端优势,即顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
甲
植物激素从形态学上端通过极性运输到形态学下端,
即A到B到C,导致B、C处生长素浓度较高,从而抑制生长
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(3)生产生活上,可以用涂抹一定浓度的细胞分裂素去解除作物的顶端优势,细胞分裂素