2025高考備考生物學(xué)知識點微專題13　與植物激素相關(guān)的實驗探究

微專題13與植物激素相關(guān)的實驗探究學(xué)生用書P273題型1與生長素相關(guān)的實驗設(shè)計設(shè)計實驗研究生長素的產(chǎn)生、分布和運輸（1）驗證生長素的產(chǎn)生部位在胚芽鞘尖端（2）探究重力和單側(cè)光對生長素分布的影響程度（3）驗證生長素的橫向運輸發(fā)生在胚芽鞘尖端（4）驗證生長素的極性運輸只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運輸1.為探究生長調(diào)節(jié)物質(zhì)CFM對IAA的極性運輸是否有抑制作用，取豌豆幼苗莖切段進(jìn)行實驗，實驗組設(shè)計如圖所示。下列敘述錯誤的是（B）A.對照組的羊毛脂中應(yīng)不含CFMB.對照組豌豆幼苗莖切段形態(tài)學(xué)上端應(yīng)朝下C.本實驗可用放射性同位素標(biāo)記IAA作為測試指標(biāo)D.若圖中受體中IAA含量明顯低于對照組，則說明CFM對IAA的極性運輸有抑制作用解析實驗要遵循對照原則，該實驗的自變量是生長調(diào)節(jié)物質(zhì)CFM的有無，因此對照組的羊毛脂中應(yīng)不含CFM，A正確。實驗過程中無關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜，因此對照組豌豆幼苗莖切段的放置方式應(yīng)該與實驗組相同，B錯誤。本實驗可用放射性同位素標(biāo)記IAA作為測試指標(biāo)，C正確。與對照組相比，若圖中受體中IAA含量明顯低于對照組，則說明CFM對IAA的極性運輸有抑制作用，D正確。2.將生長狀況相同的胚芽鞘均分成①②③三組，處理方式如圖所示。三組均在適宜條件下水平放置，一段時間后觀察彎曲情況。實驗結(jié)果為①③組胚芽鞘向上彎曲生長，②組胚芽鞘水平生長。下列有關(guān)說法錯誤的是（C）A.該實驗的對照組是①組，實驗組是②③組B.該實驗?zāi)茏C明生長素的橫向運輸發(fā)生在胚芽鞘尖端C.①③組胚芽鞘向上彎曲生長證明生長素具有低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長的特點D.②組胚芽鞘水平生長的原因是云母片阻止了生長素的橫向運輸解析①組未進(jìn)行任何處理，是本實驗的對照組，②③組是本實驗的實驗組，A正確；②組云母片插在尖端，③組云母片插在尖端下部，通過本實驗②③的結(jié)果并與①對照分析可知，重力導(dǎo)致生長素的橫向運輸發(fā)生在胚芽鞘的尖端，B正確；①③組胚芽鞘都向上彎曲生長，只能說明生長素具有促進(jìn)生長的作用，不能說明生長素具有低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長的特點，C錯誤；②組云母片插入尖端，胚芽鞘水平生長的原因是云母片阻止了生長素的橫向運輸，D正確。3.[2024湖北四市聯(lián)考]在四個暗箱中培養(yǎng)蠶豆幼苗，暗箱的開孔和光線射入情況如圖1所示；不同濃度生長素與植物生長的關(guān)系如圖2所示。下列說法錯誤的是（D）A.選擇①③進(jìn)行實驗，可探究蠶豆莖的生長方向與重力的關(guān)系B.選擇①②進(jìn)行實驗，可比較重力和單側(cè)光對蠶豆莖生長方向影響的大小C.③中幼苗出現(xiàn)頂端優(yōu)勢現(xiàn)象時，若頂芽處生長素濃度為g，則側(cè)芽處生長素濃度大于cD.④中幼苗出現(xiàn)向光彎曲生長時，若伸長區(qū)背光側(cè)生長素濃度為2m，則向光側(cè)生長素濃度為m～2m解析探究蠶豆幼苗的莖與根的生長與重力的關(guān)系時，單一變量是重力，可選擇①和③兩個裝置進(jìn)行實驗，A正確；據(jù)圖1中的①②兩個裝置分析，單一變量是單側(cè)光，可以比較重力與單側(cè)光對生長素分布影響程度的大小，進(jìn)而可比較兩者對蠶豆莖生長方向影響的大小，B正確；③中幼苗出現(xiàn)頂端優(yōu)勢現(xiàn)象時，其側(cè)芽處的生長素濃度過高而抑制生長，因此若頂芽處生長素濃度為g，則側(cè)芽處生長素濃度大于c，C正確；④中幼苗出現(xiàn)向光彎曲生長時，背光側(cè)生長素濃度高于向光側(cè)，且生長效應(yīng)強(qiáng)于向光側(cè)，若伸長區(qū)背光側(cè)生長素濃度為2m，則向光側(cè)生長素濃度為0～m，D錯誤。題型2設(shè)計和完善植物激素類實驗“五步法”設(shè)計和完善植物激素類實驗4.[11分]很多植物的開花跟晝夜長短有關(guān)，光周期能誘導(dǎo)植物產(chǎn)生開花激素。有的植物只有在晝長夜短時才能開花，稱為長日照植物；有些植物只有在晝短夜長時才能開花，稱為短日照植物。某同學(xué)做了光周期（日照長短）誘導(dǎo)菊花開花的實驗，如圖所示。圖中菊花去掉了頂端的全部葉子，A、D植株分別接受長日照、短日照；B、C植株方框內(nèi)為受短日照處理的部分。請回答下列問題：（1）實驗結(jié)果說明菊花屬于短日照（填“長日照”或“短日照”）植物，感受光周期的部位是葉（填“葉”或“頂端”）。（2）開花激素的產(chǎn)生部位是葉（填“葉”或“頂端”），開花激素的作用部位是頂端（填“葉”或“頂端”）。（3）為了驗證短日照植株產(chǎn)生的開花激素可使長日照條件下的同種植物開花，某同學(xué)借鑒“生長素的發(fā)現(xiàn)過程”設(shè)計了一個實驗，實驗步驟如下：第一步：將植株經(jīng)短日照處理后，切取一小段帶葉枝條放置在瓊脂塊上一段時間。第二步：取經(jīng)長日照處理的菊花植株若干，在頂端下方切一小口，隨機(jī)均分成甲、乙兩組。第三步：將經(jīng)處理過的瓊脂塊放在甲組切口上，將未經(jīng)過處理的瓊脂塊放在乙組植株切口上。第四步：在一定條件下培養(yǎng)，觀察植株是否開花。①第一步的目的是得到含有短日照植株產(chǎn)生的開花激素的瓊脂塊。②處理過的甲、乙兩組植物均應(yīng)置于長日照條件下培養(yǎng)，溫度、水分等條件均應(yīng)保持適宜且一致。③乙組實驗是空白對照實驗，其作用是證明單獨的瓊脂塊不會對植物開花產(chǎn)生影響。④預(yù)期實驗結(jié)果：甲組植株開花，乙組植株不開花。解析（1）圖中A植株接受長日照不開花，D植株接受短日照開花，說明短日照條件下該植物才能產(chǎn)生開花激素并調(diào)節(jié)植物開花，故該植物屬于短日照植物，B植株下部的葉接受短日照開花，C植株的頂端接受短日照不開花，可知感受光周期的部位是葉。（2）B植株下部的葉接受短日照開花，C植株的頂端接受短日照不開花，可知受短日照刺激能夠產(chǎn)生開花激素的部位是葉，開花激素的作用部位是頂端。（3）①本實驗第一步的目的是得到含有短日照植株產(chǎn)生的開花激素的瓊脂塊。②本實驗的目的是驗證短日照植株產(chǎn)生的開花激素可使長日照條件下的同種植物開花。實驗設(shè)計要遵循對照原則和單一變量原則。無關(guān)變量都要保持適宜且一致。為了避免短日照使枝條產(chǎn)生激素影響實驗，處理后的枝條應(yīng)都置于長日照下。③該實驗的單一變量為是否含有短日照植株產(chǎn)生的開花激素，要設(shè)計不含短日照植株產(chǎn)生的開花激素的空白對照，驗證單獨的瓊脂塊不會對植物開花產(chǎn)生影響。④該實驗是為了驗證短日照植株產(chǎn)生的開花激素可使長日照條件下的同種植物開花，所以預(yù)期實驗結(jié)果是甲組開花，乙組不開花。學(xué)生用書·練習(xí)幫P497一、選擇題1.某生物興趣小組用燕麥胚芽鞘進(jìn)行了一系列實驗，如圖所示，其中“”表示光照方向，下列有關(guān)敘述錯誤的是（D）A.a、b的生長素含量相等，胚芽鞘①將直立生長B.胚芽鞘②將向右側(cè)彎曲生長，胚芽鞘③將直立生長C.胚芽鞘④⑥直立生長，胚芽鞘⑤向右彎曲生長D.裝置⑦和⑧中植株都會向暗箱開孔處彎曲生長解析圖中胚芽鞘尖端勻速旋轉(zhuǎn)處理后，a、b瓊脂塊中生長素的含量相等，故胚芽鞘①直立生長，A正確。由于含生長素的瓊脂塊放在去掉尖端的胚芽鞘②的左側(cè)，因此胚芽鞘②彎向右側(cè)生長；用錫箔小帽罩住胚芽鞘③的尖端，尖端不能感受單側(cè)光刺激，故胚芽鞘③直立生長，B正確。胚芽鞘④尖端的中間插入云母片，阻礙了生長素的橫向運輸，故胚芽鞘④直立生長；胚芽鞘⑤尖端下方的一側(cè)插入云母片，阻斷了這一側(cè)生長素向下運輸，因此胚芽鞘⑤向右彎曲生長；胚芽鞘⑥的尖端以下插入瓊脂片，光從上豎直照射，胚芽鞘⑥直立生長，C正確。裝置⑦中暗箱不動，花盆勻速旋轉(zhuǎn)，故裝置⑦中植株直立生長；裝置⑧整體勻速旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致植株彎向暗箱開孔處生長，D錯誤。2.[2024常州模擬]科研人員對NH4＋影響側(cè)根分支的機(jī)理進(jìn)行了研究，將三組某植物幼苗（如圖1）分別培養(yǎng)在不同培養(yǎng)基中，處理及結(jié)果如圖2所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是（D注：NPA為生長素運輸抑制劑。A.NPA可能通過抑制細(xì)胞膜上生長素運輸載體的活性來抑制生長素運輸B.比較Ⅰ、Ⅱ組結(jié)果可知，NH4C.比較Ⅱ、Ⅲ組結(jié)果可知，在有NH4＋時，D.本實驗可以證明主根尖端產(chǎn)生的生長素能通過極性運輸運至側(cè)根解析Ⅱ、Ⅲ組的自變量為是否進(jìn)行NPA處理，接受NPA處理后側(cè)根數(shù)減少，根據(jù)生長素能促進(jìn)根的生長可推測，NPA處理可能通過抑制細(xì)胞膜上生長素載體的活性來抑制生長素運輸，A正確；Ⅰ、Ⅱ組的自變量為是否有NH4＋的處理，由實驗結(jié)果可知，Ⅱ組的側(cè)根數(shù)量明顯多于Ⅰ組，則推測NH4＋能促進(jìn)該植物幼苗側(cè)根分支生長，B正確；比較Ⅱ、Ⅲ組結(jié)果可知，與Ⅱ組相比，Ⅲ組接受NPA處理，側(cè)根數(shù)目明顯減少，說明在有NH4＋時，NPA處理能抑制側(cè)根分支生長，C3.[2024南通模擬]為探究溫度影響香菜種子萌發(fā)的作用機(jī)制，研究人員測定了不同溫度條件下隨著萌發(fā)時間的變化，香菜種子中不同植物激素的含量，結(jié)果如表。下列分析不合理的是（A）溫度時間激素種類25℃5℃1周2周3周4周1周2周3周4周脫落酸/（μg·L－1）434137324231187赤霉素/（μg·L－1）58131972682103細(xì)胞分裂素/（μg·L－1）71218238296785A.脫落酸、赤霉素和細(xì)胞分裂素的含量是本實驗的自變量B.低溫誘導(dǎo)不利于與脫落酸合成有關(guān)的基因表達(dá)C.赤霉素和細(xì)胞分裂素均可促進(jìn)香菜種子的萌發(fā)D.溫度變化會引起香菜種子發(fā)生包括激素合成在內(nèi)的多種變化解析本實驗的目的是探究溫度影響香菜種子萌發(fā)的作用機(jī)制，自變量是溫度和時間，因變量是香菜種子中脫落酸、赤霉素和細(xì)胞分裂素的含量，A符合題意；結(jié)合表格信息可知，萌發(fā)時間相等時，5℃條件下的脫落酸的含量均低于25℃條件下的，因而可推測低溫誘導(dǎo)不利于與脫落酸合成有關(guān)的基因表達(dá)，B不符合題意；表格顯示隨著香菜種子萌發(fā)時間的延長，赤霉素和細(xì)胞分裂素含量均逐漸上升，因而可推測二者均可促進(jìn)香菜種子的萌發(fā)，C不符合題意；溫度變化會引起香菜種子發(fā)生包括激素合成在內(nèi)的多種變化，D不符合題意。4.為探究細(xì)胞分裂素延緩衰老的原因，研究人員設(shè)計了如下實驗：在甲、乙兩組煙草葉片A處均涂抹放射性的營養(yǎng)物質(zhì)氨基丁酸，B處分別涂抹一定量的細(xì)胞分裂素和蒸餾水，一段時間后發(fā)現(xiàn)甲組B處呈現(xiàn)強(qiáng)烈的放射性，而乙組B處卻沒有放射性。結(jié)合所學(xué)知識，判斷下列相關(guān)敘述錯誤的是（D）A.細(xì)胞分裂素能促進(jìn)細(xì)胞分裂、芽的分化和側(cè)枝發(fā)育B.細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂，與生長素在促進(jìn)植物生長的過程中起協(xié)同作用C.細(xì)胞分裂素能夠延緩衰老，推測甲組葉片中葉綠素含量較乙組葉片高D.甲組B處結(jié)果說明細(xì)胞分裂素為氨基丁酸的主動運輸提供了物質(zhì)和能量解析適宜濃度的生長素促進(jìn)細(xì)胞生長，細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂，兩種激素在植物的生長發(fā)育過程中表現(xiàn)為協(xié)同作用，B正確；細(xì)胞分裂素可以促進(jìn)細(xì)胞分裂，促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育和葉綠素合成，因此細(xì)胞分裂素能夠延緩衰老，甲組葉片涂抹一定量的細(xì)胞分裂素，推測甲組葉片中葉綠素含量較乙組葉片高，C正確；甲組B處結(jié)果說明細(xì)胞分裂素能引起氨基丁酸向細(xì)胞分裂素所在的部位運輸，不能說明細(xì)胞分裂素為氨基丁酸的主動運輸提供了物質(zhì)和能量，D錯誤。5.[2023汕頭模擬]某興趣小組探究植物激素對頂端優(yōu)勢的影響，實驗處理及結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是（D）A.植株側(cè)芽的生長情況是本實驗的無關(guān)變量B.A組和B組對照可證實莖尖細(xì)胞合成的生長素維持了頂端優(yōu)勢C.D組和E組實驗結(jié)果說明細(xì)胞分裂素是通過抑制生長素運輸解除頂端優(yōu)勢的D.本實驗說明生長素和細(xì)胞分裂素對側(cè)芽萌發(fā)的調(diào)控作用相抗衡解析該實驗的目的是探究植物激素對頂端優(yōu)勢的影響，植株側(cè)芽的生長情況屬于因變量，A錯誤；A組和B組對照，可證實莖尖維持了頂端優(yōu)勢，但是不能說明莖尖細(xì)胞產(chǎn)生了生長素，B錯誤；D組表明生長素運輸抑制劑抑制生長素運輸，降低側(cè)芽處的生長素濃度而促進(jìn)側(cè)芽生長，而E組表明細(xì)胞分裂素通過促進(jìn)細(xì)胞分裂而促進(jìn)側(cè)芽生長，二者作用機(jī)制不同，C錯誤；由實驗結(jié)果可知，莖尖產(chǎn)生的生長素向下運輸抑制側(cè)芽的萌發(fā)，細(xì)胞分裂素促進(jìn)側(cè)芽的生長，生長素和細(xì)胞分裂素對側(cè)芽萌發(fā)的調(diào)控作用相互抗衡，D正確。二、非選擇題6.[2023錦州一模，10分]下面是研究生長素（IAA）運輸方向的系列實驗。Ⅰ.為探究某生長調(diào)節(jié)物質(zhì)M對IAA的極性運輸是否有抑制作用，某同學(xué)利用豌豆幼苗莖切段進(jìn)行了相關(guān)實驗，實驗組設(shè)計如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖中豌豆幼苗莖切段的A端是形態(tài)學(xué)的上（填“上”或“下”）端；豌豆莖切段中插入的羊毛脂可以作為物質(zhì)M的載體。（2）對照組與實驗組的唯一區(qū)別是實驗組插入的羊毛脂含M，對照組插入的羊毛脂不含M，其他處理均相同。（3）如果實驗結(jié)果為實驗組的受體瓊脂塊收集不到IAA，或者收集到的IAA的量明顯少于對照組，則說明M對IAA的極性運輸具有抑制作用。Ⅱ.為探究在單側(cè)光照射下燕麥胚芽鞘產(chǎn)生的生長素的橫向運輸是發(fā)生在尖端（如圖A段）還是尖端下面的一段（如圖B段），某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，請完成該實驗設(shè)計。（4）實驗裝置中云母片的作用是阻斷生長素運輸，本實驗的自變量是云母片放置的位置。（5）若甲實驗裝置中胚芽鞘直立生長，乙實驗裝置中胚芽鞘向光彎曲生長，則燕麥胚芽鞘產(chǎn)生的生長素的橫向運輸發(fā)生在胚芽鞘尖端（A段）；若甲實驗裝置中胚芽鞘向光彎曲生長，乙實驗裝置中胚芽鞘直立生長，則燕麥胚芽鞘產(chǎn)生的生長素的橫向運輸發(fā)生在胚芽鞘尖端下面的一端（B段）。解析（1）（2）在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運輸，也就是只能單方向地運輸，稱為極性運輸。該實驗中豌豆幼苗莖切段的形態(tài)學(xué)上下端位置屬于無關(guān)變量，各組應(yīng)該相同且適宜，即都是形態(tài)學(xué)上端在上，因此A端是形態(tài)學(xué)的上端。本實驗的目的是探究某生長調(diào)節(jié)物質(zhì)M對IAA的極性運輸是否具有抑制作用，根據(jù)實驗?zāi)康目芍宰兞繛槭欠袷褂肕，其中實驗組應(yīng)使用M，據(jù)此判斷豌豆幼苗莖切段中插入的羊毛脂可以作為物質(zhì)M的載體，且對照組插入的羊毛脂不含M。（3）若M對IAA的極性運輸具有抑制作用，則實驗組的IAA極性運輸受到抑制，實驗結(jié)果為實驗組的受體瓊脂塊收集不到IAA，或者收集到的IAA的量明顯少于對照組。（4）該實驗探究的是在單側(cè)光照射下燕麥胚芽鞘產(chǎn)生的生長素的橫向運輸是發(fā)生在尖端還是尖端下面的一段，所以實驗裝置中需要用云母片等來阻斷生長素的運輸，實驗的自變量是云母片放置的位置，因變量是胚芽鞘的生長情況。（5）若甲實驗裝置中胚芽鞘直立生長，說明A段被云母片阻斷，生長素不能橫向運輸，乙實驗裝置中胚芽鞘向光彎曲生長，說明B段被云母片阻斷，生長素仍能橫向運輸，則可判斷燕麥胚芽鞘產(chǎn)生的生長素的橫向運輸發(fā)生在胚芽鞘尖端（A段）。若甲實驗裝置中胚芽鞘向光彎曲生長，說明A段被云母片阻斷，生長素仍能橫向運輸，乙實驗裝置中胚芽鞘直立生長，說明B段被云母片阻斷，生長素不能橫向運輸，則可判斷燕麥胚芽鞘產(chǎn)生的生長素的橫向運輸發(fā)生在胚芽鞘尖端下面的一段（B段）。7.[2024江西第一次聯(lián)考，10分]有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時間的低溫之后才能開花，這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用稱為春化作用。為研究春化作用對冬小麥開花的影響，科研人員選擇京花3號和京冬1號兩種冬小麥種子，進(jìn)行不同天數(shù)的春化（4℃）處理后于同一天播種，統(tǒng)計冬小麥進(jìn)入成花不同階段所需的時間，結(jié)果如表所示。Vn（d）京花3號京冬1號啟動花分化所需時間（d）開花所需時間（d）啟動花分化所需時間（d）開花所需時間（d）0NNNN763N5688146088457321507937632846653658注：Vn表示春化處理的時間；N表示不能發(fā)生。回答下列問題：（1）春化作用說明植物的生長發(fā)育過程不僅受植物激素的調(diào)節(jié)，還受溫度（或環(huán)境因素）的調(diào)節(jié)。（2）據(jù)表可知，春化處理與冬小麥進(jìn)入成花不同階段的關(guān)系為春化處理是冬小麥啟動花分化及開花所必需的，且在一定范圍內(nèi)春化處理時間越長，冬小麥啟動花分化和開花所需的時間越短。冬小麥