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(三)与植物激素有关的实验设计分析[核心精要]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：取末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)。
甲乙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下端(1)实验操作(如图)：A B(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)。
(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。
[对点训练]1．为了探究生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端还是在尖端下面的一段，下列实验设计恰当的是()A[该实验的自变量为尖端是否被阻隔及尖端下面一段是否被阻隔，故需要设置四组：分别为阻隔尖端、阻隔尖端下面一段、两处均阻隔、两处均不阻隔。
]2.某同学取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2 mm，在上端放一块含有生长素的琼脂块，下端放一块不含生长素的琼脂块(如图甲所示，胚芽鞘形态学上端朝上)。
过一段时间后，检测发现下端的琼脂块中逐渐有了生长素(如图乙所示)。
该同学就此实验得出结论：①下端琼脂块中的生长素来自上端的琼脂块；②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
下列关于这个实验与结论的评价正确的是()【导学号：62672133】甲乙A．从该实验只能得出结论②B．这个实验设计严密，实验与结论间推理正确C．如果增加一组胚芽鞘的形态学上端朝下的实验就可以得出结论②D．这个实验的结论应该是生长素不能从形态学上端运输到形态学下端C[该实验不能得出结论②，原因是未能排除重力作用对生长素运输的影响，所以要得出结论②，还需要增加形态学上端朝下的实验。
9．南方红豆杉为世界珍稀濒危物种，具有极其重要的药用和经济价值。
虽可利用种子繁殖，但种子的休眠期长，种子萌发率低，为挽救这一珍稀濒危物种，某学校研究性学习小组围绕提前解除种子休眠提高发芽率这一目标，做了如下实验探究，通过实验得到了下表中的实验结果。
请分析回答：（1）根据该小组的研究内容，请为他们的研究课题拟定一课题名称：。
（2）该小组实验前做出假设是：。
（3）概括该小组实验过程的主要步骤：①将种子分为四组。
②；③。
（4）该实验可能得出的重要结论：。
（5）为了使研究结果更加科学，更具有说服力，应做哪些方面的改进？。
参考答案9. (1)打破（提前解除）南方红豆杉种子休眠期的技术（方法、措施）研究。
【或探究人工处理红豆杉种子提高发芽率的技术（方法、措施）研究】（2分）（2）机械破损、植物激素、温度等外因能解除种子的休眠期提高发芽率。
（1分）（3）②按表上要求对各组种子进行处理。
③播种并分别记录各组发芽情况。
（每步1分）（4）机械破损、赤霉素浸泡、温度对解除种子休眠都有作用，但机械破损后再用40℃的赤霉素浸泡效果最好。
（2分）（5）设置对照组（1分）12．植物的根具有向重力生长的特性，下列是研究根向重力生长机理的两个实验。
实验一：将空白琼脂和含EDTA的琼脂做成帽状，分别套在甲、乙两组玉米胚根的根冠外（示意图如下）。
提示：EDTA的作用是去除与其临接部位的Ca2+。
将胚根水平放置培养一定时间后，观察到甲组胚根向重力(下)生长，乙组胚根水平生长。
根据上述实验结果，得出实验结论：。
实验二：水平放置的胚根弯曲向下生长，与根冠近地侧的Ca2+浓度明显高于远地侧有关。
研究表明，根总是朝着Ca2+浓度高的方向弯曲生长。
为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。
请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，并回答问题。
实验材料和用具：胚根等长的萌发玉米种子，含EDTA的琼脂帽，含Ca2+的琼脂块，空白琼脂块，培养皿等。
微专题(六)与植物激素相关的实验1.植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置(1)证明两种激素“各自”的作用设置“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组,进行比较。
(2)证明两种激素的“协同”或“拮抗”作用设置“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照,此时仍需设置不加相关激素的空白对照组。
实例:验证赤霉素和生长素的协同作用的实验。
实验组:取生长状况相同的胚芽鞘,就同一部位切取一定长度的尖端下段放在含有适宜浓度的生长素和赤霉素的培养液中培养。
对照组应该有3个:取材同上,①放在加有一定浓度生长素的培养液中培养;②放在加有一定浓度赤霉素的培养液中培养;③放在不加生长素和赤霉素的培养液中培养。
(3)证明生长素的作用具有“两重性”设置生长素处理组(至少两个)与空白对照组(蒸馏水或缓冲溶液处理组)进行对照,若结果同时存在“优于对照组”和“差于对照组”,则可体现“两重性”。
(4)探索激素作用的浓度“最适”值①首先设计“预实验”,在预实验中要有不加激素的空白对照组。
②在预实验的基础上,设置浓度梯度更小的系列组别相互对照,找出“最适”者,此时不需要再设置不加激素的空白对照组。
(5)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度实验组:A盒横置,下侧有开口,可以进光。
对照组:B盒横置,下侧无开口,不可以进光。
如图所示:若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是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。
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。
若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光和重力对生长素分布的影响相等。
2.“五步法”设计和完善植物激素类实验第一步:预处理所选用的植物材料本身往往也能合成激素,因此要在实验前进行预处理,排除内源激素对实验结果的干扰。
这一步处理要根据具体情况而定,并不是每个实验都要这样处理,也正是这个原因,考生常常忽略这一步。
热点微练18植物激素相关的实验设计(尖子生特训)(时间：10分钟)1.(2022·河北衡水金卷)科学家以绿色向日葵下胚轴为材料对植物向光性进行研究(用单侧光照射)，结果如下表。
生长素百分比黄质醛百分比弯曲的角度向光侧背光侧向光侧背光侧照射前50.1 49.9 49.9 50 直立生长照射后50 50 65.5 35.5 弯向光源15.1°请回答下列问题：(1)从表中数据可以推测，黄质醛对向日葵的生长具有________作用。
(2)有人对黄质醛的分布提出了以下3种假设。
假设1：黄质醛由背光侧向向光侧发生了横向运输；假设2：光照可以促进向光侧的黄质醛的合成；假设3：背光使背光侧的黄质醛部分分解。
现提供向日葵下胚轴、云母片、琼脂块、单侧光源。
请设计实验判断哪种假设是正确的。
设计方案：第一组放在黑暗环境下，向日葵下胚轴中间用云母片隔开，下面放了A、B两个琼脂块。
第二组放在单侧光照条件下，向日葵下胚轴中间用云母片隔开，下面放了A′、B′两个琼脂块。
①若____________________，则说明假设2是正确的。
②若____________________，则说明假设3是正确的。
③但是这两组实验都无法说明假设1是否正确。
请在方框中补充一个实验组(用图示表示)来验证假设1是正确的，并描述预期的实验现象。
答案(1)抑制(2)①A′的黄质醛浓度大于A的黄质醛浓度；B′的黄质醛浓度等于B的黄质醛浓度②B的黄质醛浓度大于B′的黄质醛浓度；A′的黄质醛浓度等于A的黄质醛浓度③a的黄质醛浓度大于A′的黄质醛浓度；b的黄质醛浓度小于B′的黄质醛浓度；a＋b的黄质醛浓度等于A′＋B′的黄质醛浓度解析(1)根据题意可知，用单侧光照射后，向日葵下胚轴向光侧的黄质醛含量增加，背光侧的黄质醛含量减少，向日葵下胚轴表现为弯向光源生长，说明黄质醛对向日葵下胚轴的生长具有抑制作用。
(2)根据实验设计分析，第一组在黑暗条件下，可作为对照组，第二组在左侧有单侧光，可作为实验组，两组的云母片会阻挡黄质醛的横向运输。
微专题16与植物激素相关的实验设计
[知识必备]
1.验证尖端产生生长素
(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的一侧(如图甲所示)。
(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的一侧(如图乙所示)。
2.验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段
(1)实验组：在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片(如图甲所示)
(2)对照组：胚芽鞘不进行处理(如图乙所示)。
3.验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作
(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。
4.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输
(1)实验操作
a
b
(2)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。
5.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
若A、B中幼苗都向上弯曲生长，且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。
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。
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等于重力。
6.验证生长素在果实发育中的作用及合成部位
(1)原理：果实发育与生长素的关系
①阻断生长素来源：如果切断生长素的自然来源(不让其受粉或除去正在发育的种子)，则果实会因缺乏生长素而停止发育，甚至引起早期脱落。
②在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素溶液，子房正常发育为果实，因为没有受精，所以果实内没有种子。
(2)过程：相同黄瓜植株的雌花，A组自然生长；B组开花前进行套袋处理；C组开花前进行套袋处理，以后人工涂抹一定浓度的生长素。
(3)结果：A组发育成有子黄瓜，B组不发育，C组发育成无子黄瓜。
(4)结论：生长素是果实发育所必需的；正常情况下，生长素来自发育中的种子。
7.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“拮抗”。
[对点训练]
1.(2021·山西师大附中质检)如图表示某实验小组利用玉米胚芽鞘探究生长素在植物体内运输方向的实验设计思路，为证明生长素在植物体内具有极性运输特点，最好应选择()
A.甲和乙
B.甲和丙
C.乙和丁
D.丙和丁
答案B
解析由于生长素的运输为极性运输，即只能从形态学上端运输到形态学下端，对应图中胚芽鞘就是只能从a向b运输，因此验证生长素的极性运输应该选择图中的甲和丙，B正确。
2.(2021·山西省实验中学质检)图甲为一株幼苗水平放置一段时间后的生长情况，图乙为用一定浓度梯度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条后生根的情况(其中浓度为0的是对照组)，下列说法错误的是()
A.图甲中的幼苗根尖产生的生长素极性运输方向从分生区到伸长区
B.图甲中生长素浓度a大于b，c大于d，故b生长快于a，c生长快于d
C.图乙可以判断出促进生根的最适浓度为12 ppm
D.图乙实验的结果表明生长素类调节剂在促进枝条生根方面表现为两重性
答案C
解析根尖合成的生长素能够从根尖向基部极性运输，即从分生区到伸长区，A正确；在重力作用下，图甲中的根尖、茎尖处的生长素浓度a大于b，c大于d，由于根对生长素较为敏感，而茎不敏感，因此b生长快于a，c生长快于d，B正确；图乙所示实验生长素浓度为4～12 ppm范围内均为促进生根，由于浓度梯度较大，无法判断促进生根的最适浓度，C 错误；图乙所示实验生长素浓度为16 ppm的生根量小于对照组，说明该浓度抑制根的生长，生长素浓度为4～12 ppm范围内促进生根，体现了生长素作用的两重性，D正确。
3.(2021·四川联考)回答下列有关生长素的问题。
(1)植物发生顶端优势时顶芽产生的生长素运到相邻侧芽________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)某研究小组探究避光条件下不同浓度生长素对燕麦胚芽鞘生长的影响，如图为实验示意图。
胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录弯曲角度(α)。
①α的范围为________________(填“180°>α>0°”“180°>α>90°”或“90°>α>0°”)。
②在用两块所含生长素浓度未知的琼脂块进行实验时，若α相同，则两琼脂块中含有生长素的浓度________(填“一定”或“不一定”)相同。
③若要在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响，可以在弯曲处进行________(填“横切”或“纵切”)并制成装片，用显微镜观察、测量两侧细胞平均长度，作出比较。
(3)如图是水平放置幼苗的根、茎对生长素作用的反应曲线，图示字母中可表示根近地侧的是________，表示茎远地侧的是________(两空均填图中字母)。
(4)有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关，还与乙烯有关。
为了研究二者的关系，进行了这样的实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中，并加入少量蔗糖作为能源。
发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制作用也越强。
①该实验的自变量是________，因变量是________。
②为使实验更严谨，还需另将等量的根尖放在________________________________中，作为对照组。
③据此实验结果，可推测水平放置的植物根向地生长的原因是
___________________________________________________。
答案(1)需要(2)①90°>α>0°②不一定③纵切(3)B C(4)①生长素浓度乙烯浓度(和根的生长状况)②含等量蔗糖但不含生长素的等量相同培养液③高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长
解析(1)当植物表现出顶端优势时，顶芽产生的生长素运到相邻侧芽处的方式是主动运输，所以需要消耗ATP。
(2)①由于琼脂块中生长素向下运输，促进去顶胚芽鞘左侧生长，使胚
芽鞘向右弯曲，α的范围为90°>α>0°。
②由于生长素的作用具有两重性，在最适生长素浓度的两侧，存在两个促进作用相同的生长素浓度，因此在题述实验中若α相同，则琼脂块中含有生长素的浓度不一定相同。
③由于生长素的生理作用是促进细胞伸长生长，因此若想在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响，可以取弯曲处的纵切片制成装片，用显微镜观察、测量两侧细胞平均长度，作出比较。
(3)根向地生长，茎背地生长，根对生长素的反应敏感程度较茎高。
根的近地侧生长素对根的生长表现为抑制作用，根的远地侧和茎的近地侧及远地侧生长素都对其生长表现为促进作用，但促进程度不同，对茎的近地侧生长的促进程度大于远地侧。
从图中看出，生长单位长度所需时间B点对应最长，结合根对生长素更敏感可知B可表示根的近地侧，则A可表示根的远地侧，C表示茎的远地侧，D表示茎的近地侧。
(4)①该实验的自变量是生长素浓度，因变量是乙烯浓度及根尖的生长情况。
②为使实验更严谨，还需另将等量的根尖放在含等量蔗糖但不含生长素的等量相同培养液中，作为对照组。
③据此实验结果，可推测水平放置的植物根向地生长的原因是高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长。
“五步法”设计和完善植物激素类实验。
