人教生物二轮专题复习微专题课件：专题7 植物生命活动的调节 植物生命活动调节相关实验分析及设计(共49张PPT)

(共49张PPT)
专题7 植物生命活动的调节
植物生命活动调节相关实验分析及设计
真题测评·试能力
1．(2023·广东高考)某研学小组参加劳动实践，在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是(　 )
A．插条只能保留1个芽以避免养分竞争
B．插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度
C．插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA
D．插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根
答案：B
解析：为提高扦插枝条的成活率，一般情况下，插条不能只保留1个芽，A错误；
扦插枝条时，应剪去大多数叶片以降低蒸腾作用，减少水分散失，B正确；
如果使用的NAA浓度较高，可以用沾蘸法处理插条，C错误；
为降低插条的蒸腾作用，同时又可以使其能进行光合作用，常在弱光条件下进行扦插，D错误。
2．(2023·山东高考)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(　 )
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
A．结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B．①②之间有感受单侧光刺激的部位
C．甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D．②③之间无感受单侧光刺激的部位
答案：D
解析：据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；
据表格可知，在①处切断，该幼苗缓慢生长且弯曲，而在②处切断，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位，在受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，出现弯曲生长，B、C不符合题意；
在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明②③之间不能产生生长素，无法确定此处有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。
3．(2023·湖北高考)多年生植物甲为一种重要经济作物，果实采收期一般在10月，在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延，科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 )
曲线1：稀释浓度为1/100；曲线2：稀释浓度为1/200；
曲线3：稀释浓度为1/400；曲线4：对照组
A．据图综合分析，为防治乙的危害，M的稀释浓度应选用1/400
B．植物乙对照组的曲线逐渐下降，说明其生长逐渐减弱
C．喷施M时间选择甲果实采收后，乙果实未大量成熟前
D．植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
答案：B
解析：为防治乙的危害，应选择喷施M后使甲的落叶率相对较低而乙的落叶率相对较高的稀释浓度，综合题图可知，M的稀释浓度为1/400时，甲的落叶率在实验组中最低，乙的落叶率较高，因此为防治乙的危害，M的稀释浓度应选用1/400，A正确；
植物乙对照组曲线逐渐下降，其落叶率随时间增加逐渐降低且为负数，说明其生长逐渐增强，B错误；
据题干信息可知甲的果实采收期一般在10月，乙的果实成熟期为当年10月到次年2月，为防止植物甲落叶率增加对果实产量的影响，喷施M应选择甲果实采收后，为阻断植物乙的传播和蔓延，应选择乙果实未大量成熟前喷施M，C正确；
据题图可知，植物生长调节剂M能促进叶脱落，其作用和脱落酸相似，D正确。
4．(2022·山东高考)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(　 )
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
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；
由题干信息“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；
由题图可知，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。
深化学习·提素养
1．不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
类别 图解 相关结果
遮盖法 ①直立生长；
②向光生长
暗箱法 ①直立生长；
②向光(小孔)生长
续表
类别 图解 相关结果
插入法 ①向右弯曲生长；
②直立生长；
③向光弯曲生长；
④向光弯曲生长
移植法 ①直立生长；
②向左弯曲生长；
③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c
类别 图解 相关结果
旋转法 ①直立生长；
②向光生长；
③向小孔生长；
④茎向心生长，根离心生长
横置法 ①a＝b、c＝d，水平生长；
②a续表
2．归纳分析与生长素有关的经典实验
(1)验证生长素的产生部位在胚芽鞘的尖端
(2)验证胚芽鞘生长部位在尖端下部
(3)验证胚芽鞘中生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作(如图所示)
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。
(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(如图所示)
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也不弯曲。
(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：
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。
[例1]　(2023·衡水模拟)为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧
放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂
块均不含IAA。两组胚芽鞘在黑暗中相同条件下
放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实
验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是(　 )
A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C．胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D．琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量
[答案]　D
[解析]　结合题干信息和图示信息可知，题中左图为对照组，右图为实验组。对照组中a琼脂块不含IAA，所以胚芽鞘b侧不含IAA，b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA，A错误；
胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA，B错误；
胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，C错误；
a′琼脂块输出的IAA在向下运输的过程中有所消耗，所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量，D正确。
[例2]　某班同学为了探究生长素类似物2,4-D溶液对大蒜瓣生根及芽生长的影响，设计了相关实验，实验结果如图。回答下列问题：
(1)实验中用2,4-D处理大蒜瓣时，每一2,4-D浓度下处理多个大蒜瓣，这属于____________(填“对照实验”“对比实验”或“重复实验”)。实验最后将同一浓度下记录的数据取平均值，这样做的目的是_____________________________________________________
________________________________________________________。
(2)与浓度为10－12g·L－1的2,4-D溶液结果相比，浓度为10－10g·L－1的2,4-D溶液对大蒜生根的影响是___________________________；上述实验结果________(填“能”或“不能”)说明2,4-D对大蒜生根及芽生长的影响具有“低促高抑”的作用特点，理由是____________________
____________________________________________________________。
(3)实验中使用的2,4-D是生长素的类似物，属于植物生长调节剂。植物生长调节剂是指_________________________________
___________。植物生长调节剂具有的优点是__________________
__________________________(答出两点)。
解析：(1)同一浓度下，处理多个大蒜瓣属于重复实验；记录的数据取平均值，使实验结果更准确，减小实验误差。
(2)从图中可看出，浓度为10－12 g·L－1的2,4-D溶液的促进作用与浓度为10－10 g·L－1的2,4-D溶液的促进作用相比，浓度为10－10 g·L－1的2,4-D溶液对大蒜生根的促进作用减弱。这个图中所有浓度下的生根数和长芽长度都大于生长素浓度为0的生根数和长芽长度，所以这些浓度对大蒜瓣来说都是起促进作用，不能说明2,4-D对大蒜生根及芽生长的影响具有“低促高抑”的作用特点。
(3)植物生长调节剂是指由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，其特点有容易合成、原料广泛、效果稳定等。
答案：(1)重复实验　使实验结果更准确，减小实验误差　
(2)促进生根的作用减弱　不能　本实验只体现了实验浓度范围内2,4-D对大蒜生根及芽生长有促进作用，没有体现高浓度下的抑制作用　(3)由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质　容易合成、原料广泛、效果稳定(答出两点即可)
[思维建模]　“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)
第二步 分组编号 ①实验材料的生长状况要相同，每组中个体的大小、数量要相同
②所分组数要视具体情况而定。如“验证幼叶产生的生长素有抑制叶柄脱落的作用”实验需要设置三组：带幼叶的枝条(空白对照组)、切除幼叶叶片而带叶柄的枝条(实验组)、在切除幼叶叶片的叶柄的切口处涂有一定浓度生长素的枝条(实验组)
续表
第三步 添加实 验条件 将人工控制的自变量条件施加在实验材料上，要遵循单一变量原则。各组施加的量、部位、方法(浸泡、喷洒或沾蘸法)均相同
第四步培养 一段时间 除自变量外，其他条件应尽可能满足植物的生长所需，不能对植物的生长造成影响，即控制好无关变量
第五步 观察、记录 实验结果， 得出实验结论 ①要注意观察的指标是什么，如果是生长量，则需要用到测量工具。另外，还要考虑如何设置记录表格
②实验结论的得出，一要分析实验结果，二要结合实验目的
考法训练·融会通
考法(一)　生长素的发现及其生理作用相关实验
1．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．为了证明生长素在茎段中的极性运输，本实验应增加一组顶端在下、基端在上的实验组，进行对照实验
答案：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，因为缺少对照实验，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中生长素的放射性，以确认其是否来自琼脂块A，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，进行对照实验，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，即生长素在茎段中进行极性运输，D正确。
2．(2023·南阳模拟)某研究小组为了研究生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对茎切段伸长的影响及生长素(IAA)对茎切段中乙烯(ACC)产量的影响，将带有顶端的西瓜茎切段若干，进行了相关实验，结果如下表。下列叙述错误的是(　 )
IAA或GA3的浓度/(μmol·L－1) 0 5 10 50 150
IAA处理后茎切段伸长量/cm 0.3 0.38 0.45 0.52 0.6
GA3处理后茎切段伸长量/cm 0.3 0.45 0.5 0.71 0.65
加入IAA后ACC产量/(μL/10茎段) 0 0 0.03 0.1 0.2
A．为了保证实验的准确性，实验前应先将茎切段置于清水中浸泡一段时间
B．进行实验的过程中，激素处理部位属于茎切段的形态学上端
C．IAA和GA3均能促进茎的伸长生长，当IAA的浓度增加到一定值后才会促进ACC的产生
D．GA3促进茎切段伸长的最适浓度处于50～150 μmol·L－1
答案：D
解析：为了保证实验的准确性，茎切段在分组处理前先在清水中浸泡一段时间，可以减弱内源性激素的影响，A正确；
生长素存在极性运输，为了保证实验的单一变量原则，进行实验的过程中，激素处理部位属于茎切段的形态学上端，B正确；
通过表格数据可知，添加IAA或GA3的组别，茎切段伸长量大于对照组(IAA或GA3浓度为0的一组)，故IAA和GA3均能促进茎的伸长生长，当IAA的浓度增加到一定值后才会促进ACC的产生，C正确；
通过表格数据可知，GA3处理后茎切段伸长量在GA3浓度为50 μmol·L－1时最大，在150 μmol·L－1时促进作用减弱，所以GA3促进茎切段伸长的最适浓度处于10～150 μmol·L－1，D错误。
考法(二)　其他植物激素及环境因素的影响实验探究
3．为探究高温胁迫下外源脱落酸(ABA)对水稻种子萌发的影响以及具体的机制，研究人员设置了四组实验：自然条件(－ABA)、ABA浸种后置于自然条件(＋ABA)、高温处理(－ABA)、ABA浸种后高温处理(＋ABA)，测定各组种子的萌发情况以及幼芽中H2O2的含量。据图分析，下列说法错误的是(　 )
A．在自然条件下，外源ABA对水稻种子萌发没有明显影响
B．高温胁迫会抑制种子萌发，但外源ABA可以缓解该现象
C．据实验结果推测高温抑制水稻生长发育的一个机制是造成H2O2积累
D．外源脱落酸通过水解H2O2减弱高温条件下的胁迫
答案：D
解析：分析题图可知，自然条件下－ABA组和＋ABA组种子的萌发情况大致相同，所以在自然条件下，外源ABA对水稻种子萌发没有明显影响，A正确；
高温处理下－ABA组和自然条件下－ABA组相比，种子的萌发情况较差，说明高温胁迫会抑制种子萌发，而高温处理下＋ABA组较－ABA组种子萌发情况更好，说明外源ABA可以缓解该现象，B正确；
高温处理后幼芽中的H2O2较自然条件更多，且种子的萌发情况比自然条件下差，推测高温抑制水稻生长发育的一个机制有可能是造成H2O2的积累，C正确；
外源脱落酸是一种植物生长调节剂，对植物的生命活动起调节作用，并不能水解H2O2，D错误。
4．(2023·重庆模拟)在其他条件相同且适宜的情况下，图1是研究某植物的开花与光照时长之间关系的实验设计及结果。请分析并回答下列问题：
(1)如图1实验表明，即使其余条件相同且适宜，但该植物需要满足一定的光照条件才能开花，你认为“一定的光照条件”是什么呢？请你依据上述实验提出二种观点：
观点一：________________________________，该植物才能开花；
观点二：________________________________，该植物才能开花。
(2)进一步研究证明，该植物感受光刺激的部位是叶片而非花芽(花芽是变态的芽，将来会发育为花)，有学者认为叶片受到适宜的光刺激后，产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花。下面是借鉴“温特实验”方法证明上述观点的实验设计方案，请完善相关实验步骤。(实验植株只有叶片A和花芽B，且生理功能均正常)
第一步：取如图2所示未开花植株若干并随机均分成甲、乙二组，将两组植株的植株叶片A均于叶柄处切下，每组叶柄残留在植株上的切口分别标号为切口甲、切口乙。
第二步：将甲组切下的叶片A置于一空白琼脂块上；乙组取一等大空白琼脂块不作任何处理待用。
第三步：将甲、乙二组琼脂块均置于相同且适宜的光照条件下一段时间。
第四步：_____________________________________________
___________________________________________________________。
第五步：将甲、乙二组植株均置于相同且适宜的____________
(填“光照条件”或“黑暗环境”)下一段时间，观察两组植株开花情况。
解析：(1)图1实验的目的是“研究某植物的开花与光照时长之间的关系”，因此结合实验目的分析题图1可以看出，开花组和不开花组的自变量处理在于光照时间的长短，当光照时间较短、黑暗时间较长时植物开花，因此猜测开花时需要满足的光照条件可能为：①每天的光照时间短于临界值X，该植物才能开花；②每天的光照时间短于黑暗时间，该植物才能开花。(2)该实验的目的为证实“叶片受到适宜的光刺激后，产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花”，因此该实验的自变量为叶片产生的某种物质的有无，
因变量为花芽的发育和开花情况。实验要求借助“温特实验”的方法，可以考虑使用琼脂块收集这种物质。因此实验步骤第四步应该为将甲组的琼脂块放在切口甲处，乙组的琼脂块放在切口乙处，第五步：需要将甲、乙二组植株均置于相同且适宜的黑暗环境下一段时间，这样可以排除光照对实验的影响，再观察两组植株的开花情况。
答案：(1)每天的光照时间短于临界值X　每天的光照时间短于黑暗时间　(2)将甲组的琼脂块放在切口甲处，乙组的琼脂块放在切口乙处　黑暗环境