第8单元 微专题6 与植物激素相关的实验设计（Word教参）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

微专题6　与植物激素相关的实验设计 [对应学生用书P294] 1．与生长素有关的实验设计 (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)。 　　 (2)验证生长素的横向运输发生在尖端 ①实验操作(如下图所示) 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从形态学上端向形态学下端 ①实验操作(如下图所示) 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：如下图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。 ②结果预测及结论： a．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。 b．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。 c．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。 2．实验设计题的解题技巧 (1)理清实验设计的关键——设置对照和控制变量 对照实验设置正确与否，关键在于是否保证“其他条件完全相同”。 (2)解题牢记“3”“3”“1” 在解题时应明确“3”“3”“1”是什么。第一个“3”指三个变量：自变量、因变量和无关变量。第二个“3”指实验步骤“三步曲”：共性处理、变量处理和实验结果处理。“1”指实验目的只有一个。解答任何实验题，都要牢记程序，不忘“3”“3”“1”，先明确解题思路，再分析具体问题。 1．(2024·江苏常州高三模拟)科研人员对NH影响侧根分支的机理进行了研究，将三组某植物幼苗(如图1)分别培养在不同培养基中，处理及结果如图2所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．NPA可能通过抑制细胞膜上生长素载体的活性来抑制运输 B．比较 Ⅰ 、 Ⅱ 组结果，说明NH能促进该植物幼苗侧根分支生长 C．比较 Ⅱ 、 Ⅲ 组结果，说明在有NH时，NPA能抑制侧根分支生长 D．本实验可以证明主根尖端产生的生长素能通过极性运输运至侧根 D　解析：本实验并未探究生长素的运输方式，不能证明主根尖端产生的生长素能通过极性运输运至侧根，D错误。 2．科研人员完成下图所示实验，一段时间后，检测到B琼脂块中含有生长素。据图分析，下列相关叙述不正确的是(　　) A．本实验证实茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端 B．用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素，以确认其是否会被运输到B中 C．清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素，减少对实验的干扰 D．本实验应增加一组顶端在下、基端在上的实验组，作为对比实验 A　解析：本实验证实茎段中的生长素能从形态学上端运输到形态学下端，但无法证明生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，A错误；用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素，可追踪生长素的去向，通过检测B处的放射性，可确认其是否会被运输到B中，B正确；切取的茎段内含有内源生长素，清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素，从而减少对实验的干扰，C正确；本实验只有顶端在上、基端在下的实验组，应增加一组顶端在下、基端在上的实验组，作为对比实验，从而证实茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，D正确。 3．(2024·江苏徐州校考期中)向光性应答反应是植物有效获取光能的重要方式，不同植物向光机理不同。分析回答： (1)金丝雀草胚芽鞘尖端合成生长素，当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，尖端背光侧的生长素浓度________向光侧，生长素从胚芽鞘尖端通过____________(填物质运输方式)到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度________背光侧。胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀草的生长具有________作用。 (2)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种，解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动；解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因，科学家做了以下实验，图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知，单侧光照引起生长素分布不均的解释是__________(填“解释1”或“解释2”)，判断依据是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究表明玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的。某生物实验小组为了验证该结论，设计了下图所示实验装置，并完成部分实验设计方案。 ①请在上图中完善实验设计方案。 ②按补充完整的方案进行实验，需要统计实验结果的数据有________________________ ______________________________________________________________________________。 答案：(1)高于　主动运输　慢于　促进 (2)解释1　A、B、C、D琼脂块中生长素的总量几乎相同，且D中右侧生长素含量高于左侧 (3)① ②甲、乙、丙、丁中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量 解析：(1)植物产生向光性的原因是当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，生长素由向光侧向背光侧转移，导致尖端背光侧的生长素浓度高于向光侧；生长素从胚芽鞘尖端通过主动运输到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度慢于背光侧。胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀草的生长具有促进作用。(2)据实验结果可知，A、B、C、D四组琼脂块中生长素的总量分别为22.9、22.8、11.5＋11.4＝22.9、8.1＋14.9＝23，相差不大，且D组受单侧光照射后，背光侧生长素的含量高于向光侧(右侧生长素含量高于左侧)，因此推测单侧光引起生长素分布不均的解释是单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动，即解释1。(3)①本实验的目的是验证玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的，自变量为是否具有单侧光，因变量为琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量，因此实验组需要在琼脂块中插入云母片，将琼脂块分成丙、丁两组。②本实验的因变量是琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量，因此需要统计甲、乙、丙、丁的生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量。 4．(2024·河南高三统考)娃娃菜是我国高原夏菜供给中的一种重要蔬菜作物。近年来，娃娃菜干烧心病严重影响其产量、品质和商品价值。娃娃菜的干烧心病又名顶烧病、心腐病，主要是指娃娃菜叶球内部表现出“干叶”“夹叶烂”的现象，最终使整株腐烂。缺钙是干烧心病发生的主要原因，为了验证油菜素内酯(BR)能够缓解缺钙引起的娃娃菜干烧心病症状，研究人员做了如下实验。 (1)实验步骤： ①取生长发育状况相同且进行________处理的娃娃菜若干，随机均分为甲、乙、丙三组。 ②甲组：含钙的完全营养液＋叶面喷施蒸馏水；乙组：_______________________ _______________；丙组：等量不含钙的营养液＋叶面喷施浓度为0.2 μM的BR。 ③将三组娃娃菜放在光照、温度等相同且适宜的条件下培养一段时间。 ④观察记录各组娃娃菜干烧心病发病情况，并统计干烧心病发病率。 (2)实验结果：______________________________________。油菜素内酯还具有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出1点即可)的作用。 (3)为了进一步探究不同浓度的油菜素内酯(BR)对缺钙条件下娃娃菜幼苗干烧心病发病率的影响，进行了预实验并得到如下图所示的结果，相比喷施蒸馏水的处理，随着喷施BR浓度的增加(0.2～1.0 μM)，干烧心病的发病率呈________________的趋势，要进一步确定BR的最佳浓度，正式实验的设计思路是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)缺钙　等量不含钙的营养液＋叶面喷施蒸馏水 (2)干烧心病发病率：甲组＜丙组＜乙组　促进茎、叶细胞的扩展和分裂；促进花粉管生长；促进种子萌发 (3)先降低后升高　在BR浓度为0.6～1.0 μM范围内设置更小的浓度梯度，重复上述实验 解析：(1)实验目的是验证油菜素内酯(BR)能够缓解缺钙引起的娃娃菜干烧心病症状，所以实验中要选取缺钙处理的娃娃菜作为实验材料，需要设计三组实验：甲组是含钙条件下的正常对照，乙组是不含钙条件下的空白对照(等量不含钙的营养液＋叶面喷施蒸馏水)，丙组是实验组(等量不含钙的营养液＋叶面喷施0.2 μM的BR)。(2)由于本实验属于验证性实验，即油菜素内酯能够缓解缺钙引起的娃娃菜干烧心病症状，所以可以得出实验结果为干烧心病发病率：甲组＜丙组＜乙组。油菜素内酯是第六类植物激素，能促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管的生长、种子萌发等。(3)据图可知，相比喷施蒸馏水的处理，随着喷施 BR浓度的增加(0.2～1.0 μM)，干烧心病的发病率先降低后升高。预实验中干烧心病的发病率最低时BR浓度为0.8 μM，因此要进一步确定 BR 的最佳浓度，需要在BR浓度为0.6～1.0 μM范围内设置更小的浓度梯度，重复上述实验。 学科网（北京）股份有限公司 $$