内容正文:
素养提升课10 与植物激素相关的实验设计
➢对应学生用书P267
[知识·方法]
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)。
2.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。
3.验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向形态学下端运输
(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。
(3)结论:生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,而不能从形态学下端向形态学上端运输。
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)。
(2)结果预测及结论:
①若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,则说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
②若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,则说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
③若B中幼苗向上弯曲生长,A中幼苗水平生长,则说明单侧光与重力对生长素分布的影响相同。
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5.探究植物激素的相互作用
(1)实验设计:设置空白(加入等量蒸馏水处理)对照组,单独使用激素A,单独使用激素B,共同使用激素A、B的实验组。
(2)结果预测与结论:①与对照组相比,若生长状况更好,表明具有促进作用;若生长状况差于对照组,表明具有抑制作用。
②与单独使用组比较,若共同使用时比单独使用更好,则表明A与B可表现为协同;若共同使用时效果差于单独使用组,则A、B可表现为作用效果相反。
[类题·精练]
1.如图是某兴趣小组在适宜条件下做幼小植株的单侧光实验,发现茎具有向光性,根具有背光性。为了进一步探究根具有背光性的原因,该小组检测根尖4 mm处向光侧和背光侧IAA的含量,结果如表所示。下列有关叙述不合理的是 ( )
处理
弯曲度(°)
向光侧(ng·g-1)
背光侧(ng·g-1)
单侧光照
45
126
401
黑暗
0
325
325
A.单侧光引起根的背光性生长体现了IAA的作用具有浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长的特点
B.根具有背光性是IAA分布不均匀和根对IAA很敏感引起的
C.根和茎向光侧的IAA含量都低于背光侧,都起了促进作用
D.根和茎背光侧的IAA含量都高于向光侧,都起了抑制作用
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解析 根据表格信息可知:在单侧光照下,根的向光侧生长素浓度低,生长快,根的背光侧生长素浓度高,生长慢,单侧光引起根的背光性生长体现了IAA的作用具有浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长的特点,A正确;根对生长素比较敏感,结合选项A可知,根具有背光性是IAA分布不均匀和根对IAA很敏感引起的,B正确;在单侧光照下,根和茎的生长素都由向光侧向背光侧运输,根和茎向光侧的IAA含量都低于背光侧,都起了促进作用,C正确;茎对生长素的敏感性小于根,茎背光侧的IAA含量高于向光侧,促进生长的效应也高于向光侧,D错误。
答案 D
2.(2023·四川成都七中诊断)某同学切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按图甲、乙所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧(如丙图),一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)。下列叙述正确的是 ( )
A.甲图胚芽鞘基部中的生长素经主动运输进入琼脂块
B.乙图单侧光照射导致琼脂块的左侧生长素含量低于右侧
C.若丙图左侧给予单侧光照,α的数值无明显变化
D.琼脂块1、2、3所引起的α角大小关系是1>3>2
解析 甲图胚芽鞘基部中的生长素经扩散进入琼脂块,A错误;乙图中胚芽鞘尖端插入了云母片,生长素不能发生横向运输,故2和3中生长素含量相同,B错误;丙图中为无尖端的胚芽鞘,不能感受光刺激,若丙图左侧给予单侧光照,则α的数值无明显变化,C正确;琼脂块1、2、3中生长素的含量关系为1>2=3,故所引起的α角大小关系是1>2=3,D错误。
答案 C
3.(2023·郑州期末)某同学查资料得知细胞分裂素可解除顶端优势。为研究细胞分裂素的作用部位,
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该同学用适宜浓度的细胞分裂素溶液、多株生长状况相同的幼苗为材料进行实验,用未经处理的幼苗为对照组,用在①②处同时涂抹等量细胞分裂素溶液的幼苗为实验组,以观察其生长状况(如图)。下列对实验组的设计评价合理的是( )
A.实验组设计正确,能研究细胞分裂素解除顶端优势的作用部位
B.实验组设计错误,应选两株完整幼苗分别在①②处涂抹细胞分裂素
C.实验组设计错误,应切除②处后在①处涂抹细胞分裂素
D.实验组设计错误,应选两株切除②处的幼苗并分别在①②处涂抹细胞分裂素
解析 根据实验目的“为研究细胞分裂素的作用部位”可知,细胞分裂素的涂抹部位是该实验的自变量,应设置两个实验组,实验操作的区别是细胞分裂素的涂抹部位不同,其他变量均相同,故选B。
答案 B
4.为探究生长调节物质CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用,取豌豆幼苗茎切段进行对照实验,实验组设计如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.实验组豌豆幼苗茎切段形态学上端朝上,对照组豌豆幼苗茎切段形态学上端朝下
B.对照组羊毛脂中不含CFM
C.可用放射性同位素标记IAA作为测试指标
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D.若受体中IAA含量与对照组相比明显减少,则说明CFM对极性运输有抑制作用
解析 豌豆幼苗茎切段形态学上、下端属于无关变量,各组应该相同且适宜,即都是形态学上端朝上,A错误;该实验的自变量是有无生长调节物质CFM,所以对照组羊毛脂中不含CFM,B正确;受体中IAA含量的多少,可作为CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用的测试指标,故可用放射性同位素标记IAA作为测试指标,C正确;若受体中IAA含量与对照组相比明显减少,则说明CFM对极性运输有抑制作用,D正确。
答案 A
5.盐生植物长叶红砂对盐渍荒漠具有极强的适应性。采用野生长叶红砂种子为材料,研究不同浓度NaCl胁迫处理对长叶红砂幼苗内源激素的影响。
(1)植物激素是由特定部位 ,运输到作用部位,通过与受体结合,起 作用的信息分子。
(2)当幼苗长到20天,株高为10 cm左右时,用NaCl进行盐胁迫处理。
表 NaCl处理7天后的株高及相对生长率
NaCl浓度/(mmol·L-1)
CK(0)
20
40
60
80
100
120
140
胁迫后株高/cm
13
14.6
15.4
17.1
18.7
16.2
13.3
10.5
相对生长率/%
100
112.31
118.46
131.54
143.85
124.62
102.31
80.77
注:表中数据均为5次测量平均值。
据表可知, 为长叶红砂生长的最适NaCl浓度,判断依据是 。
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(3)脱落酸(ABA)是长叶红砂在逆境条件下迅速产生的、以适应环境的一种激素。据图1可知,与其他浓度相比,在NaCl浓度为80 mmol·L-1时,ABA的含量 ,根据图2可知,在相同NaCl浓度下,IAA的含量约是对照组的 倍。
(4)依据实验结果,请提出提高植物耐盐能力的新思路 。
解析 (3)由图1可知,与其他浓度相比,在NaCl浓度为80 mmol·L-1时,ABA的含量最低,根据图2可知,在NaCl浓度为80 mmol·L-1时,IAA的含量约45 ng/g·FW,是对照组的3倍左右。(4)分析上述实验,当NaCl浓度为80 mmol·L-1时,长叶红砂的株高和相对生长率最高,为长叶红砂生长的最适NaCl浓度;而在NaCl浓度为80 mmol·L-1时,ABA的含量最低,IAA的含量比对照组高,故想得到耐盐植物可适当降低内源ABA含量,提高内源IAA含量。
答案 (1)产生 调节 (2)80 mmol·L-1 此NaCl浓度下,株高和相对生长率最高 (3)最低 3 (4)适当降低内源ABA含量,提高内源IAA含量
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