素养提升课(四) 植物激素相关的实验探究
例1 C [解析] 本实验缺少实验验证“生长素不能从形态学下端运输到形态学上端”,因此不能得出生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端的结论,A错误;该实验缺少对照组,应该设置一组排除重力因素对实验结果的影响,因此该实验不能说明生长素从形态学上端运输到形态学下端是否与重力有关,B错误,C正确;生长素在琼脂块内的运输方式为扩散,不是主动运输,D错误。
例2 C [解析] ①组未进行任何处理,是本实验的对照组,②③组是本实验的实验组,A正确;②组云母片插在尖端,③组云母片插在尖端下部,通过本实验②③组的结果并与①组对照分析可知,重力导致生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端,B正确;①③组胚芽鞘都向上弯曲生长,只能说明生长素具有促进生长的作用,不能说明生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点,C错误;②组云母片插入尖端,胚芽鞘水平生长的原因是云母片阻止了生长素的横向运输,D正确。
例3 (1)直立生长 弯向光源生长 弯向光源生长
(2)单侧光对生长素分布的影响小于重力 A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长 A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长 单侧光对生长素分布的影响大于重力
[解析] (1)本实验是验证实验,单侧光会使生长素在尖端发生横向运输,装置a中胚芽鞘尖端纵向插入云母片,阻挡了单侧光照射引起的生长素的横向运输,所以装置a中胚芽鞘直立生长;装置b因云母片插在胚芽鞘的尖端下部,所以不影响生长素的横向运输,装置c没有做处理,所以装置b和c中胚芽鞘均弯向光源生长(或向左弯曲生长)。(2)本题为探究实验,实验结果需分情况进行讨论,本实验的结论有3种可能:重力对生长素分布的影响大于单侧光、重力对生长素分布的影响小于单侧光、重力对生长素分布的影响与单侧光相等,再根据结论写出相关结果。根据茎具有背地生长的特性,若重力对生长素的影响大于单侧光对生长素的影响,则A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大;若单侧光对生长素分布的影响大于重力,则A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长;若单侧光对生长素分布的影响等于重力,则A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长。
例4 (1)芽、幼嫩的叶 生长旺盛 调节
(2)①④ ③⑥ ③⑤
(3)背光侧IAA浓度高,向光侧IAA浓度低 慢
(4)光照是否导致IAA部分分解 (光照是否加速IAA向根尖端以下部位运输 )
[解析] (1)生长素主要由芽、幼嫩的叶和发育中的种子等部位合成,运输至植物体全身,相对集中分布于生长旺盛部位,是对植物的生长发育起调节作用的微量有机物。(2)分析表格可知,第1组结果是根尖负向光性生长,因此第1组的处理方式应该是单侧光照、在根的一侧贴空白琼脂片,即①④;第2组作为对照,目的是排除琼脂块对实验结果的影响;第3、4组的结果都是向含有IAA的琼脂块方向生长,说明第3、4组的处理方式都应该是黑暗、在根的一侧贴有一定浓度IAA的琼脂片,由弯曲方向(向含有IAA的琼脂块方向生长)可知,第3、4组外用IAA对根的生长所起的作用是抑制其生长,且外用生长素浓度越高抑制作用越强,弯曲度越大,综上所述,第3组的处理方式应该是③⑥,第4组的处理方式应该是③⑤。根据实验结果可推知,单侧光引起根尖两侧IAA含量差异是根负向光性的原因,IAA浓度高时弯曲度加大。(3)题表为不同光强处理后根尖向光侧和背光侧IAA含量变化,根据表格中数据可知,单侧光下,背光侧IAA浓度高,向光侧IAA浓度低,据此可推测负向光性产生的机制可能是单侧光→光受体接受刺激→一系列信号转导→IAA横向运输→背光侧IAA浓度高,向光侧IAA浓度低→背光侧比向光侧生长速度慢→根负向光性生长。(4)表中数据显示,光照后根尖IAA总量少于黑暗组,针对产生这一现象的原因,可提出进一步研究的问题如下:光照是否导致IAA部分氧化分解 光照是否加速IAA向尖端以下部位运输 素养提升课(四) 植物激素相关的实验探究
一、设计实验研究生长素的产生、分布和运输
(1)验证生长素的产生部位在胚芽鞘尖端
(2)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(3)验证生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端
(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
例1某研究小组取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在其形态学的上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(如图甲),过一段时间后检测发现,下端的琼脂块逐渐含有生长素(如图乙),下列关于此实验的叙述正确的是( )
A.该实验证明了生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端
B.受重力影响生长素从形态学上端运输到形态学下端
C.该实验不能够证明生长素向下运输是否与重力有关
D.本实验中生长素在琼脂块内的运输方式为主动运输
例2将生长状况相同的胚芽鞘均分成①②③三组,处理方式如图所示。三组均在适宜条件下水平放置,一段时间后观察弯曲情况。实验结果为①③组胚芽鞘向上弯曲生长,②组胚芽鞘水平生长。下列有关说法错误的是( )
A.该实验的对照组是①组,实验组是②③组
B.该实验能证明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端
C.①③组胚芽鞘向上弯曲生长证明生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
D.②组胚芽鞘水平生长的原因是云母片阻止了生长素的横向运输
例3请完成下列有关植物激素的实验。
(1)验证生长素的横向运输发生在尖端。实验操作如图:
则上述实验现象应该为装置a中胚芽鞘 ,装置b中胚芽鞘 ,装置c中胚芽鞘 。
(2)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度。实验操作如图(注:A盒下侧有开口,可以进光)。
①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 。
②若 ,说明单侧光对生长素分布的影响等于重力。
③若 ,说明 。
二、“五步法”设计和完善植物激素类实验
例4[2025·辽宁沈阳高二期中]我国学者在研究水稻栽培时,首次发现水稻根的负向光性,即水稻根在单侧光照射时向背光侧生长。研究发现根的负向光性与生长素有关。
(1)生长素主要由 和发育中的种子等部位合成,运输至植物体全身,相对集中分布于 部位,是对植物的生长发育起 作用的微量有机物。
(2)为进一步研究根负向光性的原因,研究人员利用水稻种子进行了下表的实验,请在空白处选填相应处理内容,完成实验方案。
组别 处理方式 弯曲度/° 根尖生长状况
1 38.7±5.23 负向光性生长
2 黑暗,在根的一侧 贴空白琼脂片 0 垂直生长
(续表)
组别 处理方式 弯曲度/° 根尖生长状况
3 42.4±5.39 向含有IAA的 琼脂块方向生长
4 32.1±8.32 向含有IAA的 琼脂块方向生长
①单侧光照
②均匀光照
③黑暗
④在根的一侧贴空白琼脂片
⑤在根的一侧贴有1mg·L-1IAA的琼脂片
⑥在根的一侧贴有5mg·L-1IAA的琼脂片
实验结论:单侧光引起根尖两侧IAA含量差异是根负向光性的原因,且IAA浓度高时弯曲度加大。
(3)研究人员测定水稻根尖向光侧和背光侧在单侧光刺激后IAA含量的变化。结果如表所示。
处理 向光侧/ (ng·g-1·FW) 背光侧/ (ng·g-1·FW)
光强/ (40μmol·m-2·s-1) 210.5 421.7
光强/ (100μmol·m-2·s-1) 184.8 498.6
黑暗 418.6 418.6
根据上述实验结果,可推测负向光性产生的机制可能如下,请补充完整:① ;② 。
(4)表中数据显示,光照后根尖IAA总量少于黑暗组,针对产生这一现象的原因,请你提出可进一步研究的课题:(共23张PPT)
素养提升课(四) 植物激素相关的实
验探究
一、设计实验研究生长素的产生、分布和运输
(1)验证生长素的产生部位在胚芽鞘尖端
(2)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(3)验证生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端
(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
例1 某研究小组取一段玉米胚芽鞘，切去顶端 ，使胚芽鞘不再
产生生长素。在其形态学的上端放一块含有生长素的琼脂，下端放
一块不含生长素的琼脂(如图甲)，过一段时间后检测发现，下端的琼
脂块逐渐含有生长素(如图乙)，下列关于此实验的叙述正确的是
( )
A.该实验证明了生长素在胚芽鞘内只能由形态
学上端运输到形态学下端
B.受重力影响生长素从形态学上端运输到形态
学下端
C.该实验不能够证明生长素向下运输是否与重
力有关
D.本实验中生长素在琼脂块内的运输方式为主
动运输
√
[解析] 本实验缺少实验验证“生长
素不能从形态学下端运输到形态
学上端”，因此不能得出生长素在
胚芽鞘内只能由形态学上端运输
到形态学下端的结论，A错误；该实验缺少对照组，应该设置一组排除
重力因素对实验结果的影响，因此该实验不能说明生长素从形态学上端
运输到形态学下端是否与重力有关，B错误，C正确；生长素在琼脂块
内的运输方式为扩散，不是主动运输，D错误。
例2 将生长状况相同的胚芽鞘均
分成①②③三组，处理方式如图
所示。三组均在适宜条件下水平
A.该实验的对照组是①组，实验组是②③组
B.该实验能证明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端
C.①③组胚芽鞘向上弯曲生长证明生长素具有低浓度促进生长、高
浓度抑制生长的特点
D.②组胚芽鞘水平生长的原因是云母片阻止了生长素的横向运输
放置，一段时间后观察弯曲情况。实验结果为①③组胚芽鞘向上弯曲生
长，②组胚芽鞘水平生长。下列有关说法错误的是( )
√
[解析] ①组未进行任何处理，是
本实验的对照组，②③组是本实
验的实验组，A正确；②组云母片
插在尖端，③组云母片插在尖端下部，通过本实验②③组的结果并与①
组对照分析可知，重力导致生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端，B
正确；①③组胚芽鞘都向上弯曲生长，只能说明生长素具有促进生长的
作用，不能说明生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点，
C错误；②组云母片插入尖端，胚芽鞘水平生长的原因是云母片阻止了
生长素的横向运输，D正确。
例3 请完成下列有关植物激素的实验。
(1)验证生长素的横向运输发生在尖端。实验操作如图：
则上述实验现象应该为装置中胚芽鞘__________，装置 中胚芽鞘
______________，装置 中胚芽鞘______________。
直立生长
弯向光源生长
弯向光源生长
[解析] 本实验是验证实验，单侧光会使生长素在尖端发生横向运输，
装置 中胚芽鞘尖端纵向插入云母片，阻挡了单侧光照射引起的生长
素的横向运输，所以装置中胚芽鞘直立生长；装置 因云母片插在
胚芽鞘的尖端下部，所以不影响生长素的横向运输，装置 没有做处
理，所以装置和 中胚芽鞘均弯向光源生长(或向左弯曲生长)。
(2)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度。
实验操作如图(注：A盒下侧有开口，可以进光)。
①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______
____________________________。
②若______________________________________，说明单侧光对生长素
分布的影响等于重力。
③若__________________________________________，说明__________
________________________。
单侧光对生长素分布的影响小于重力
A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长
A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长
单侧光对生长素分布的影响大于重力
[解析] 本题为探究实验，实验结果需分情况进行
讨论，本实验的结论有3种可能:重力对生长素分布
的影响大于单侧光、重力对生长素分布的影响小于单侧光、重力对生长
素分布的影响与单侧光相等，再根据结论写出相关结果。根据茎具有背
地生长的特性，若重力对生长素的影响大于单侧光对生长素的影响，则
A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大；若单侧光对生长
素分布的影响大于重力，则A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲
生长；若单侧光对生长素分布的影响等于重力，则A中幼苗水平生长，
B中幼苗向上弯曲生长。
二、“五步法”设计和完善植物激素类实验
例4 ［2025·辽宁沈阳高二期中］ 我国学者在研究水稻栽培时，首
次发现水稻根的负向光性，即水稻根在单侧光照射时向背光侧生长。
研究发现根的负向光性与生长素有关。
(1)生长素主要由______________和发育中的种子等部位合成，运输
至植物体全身，相对集中分布于__________部位，是对植物的生长
发育起______作用的微量有机物。
芽、幼嫩的叶
生长旺盛
调节
[解析] 生长素主要由芽、幼嫩的叶和发育中的种子等部位合成，运
输至植物体全身，相对集中分布于生长旺盛部位，是对植物的生长
发育起调节作用的微量有机物。
(2)为进一步研究根负向光性的原因，研究人员利用水稻种子进行了
下表的实验，请在空白处选填相应处理内容，完成实验方案。
组别 处理方式 根尖生长状况
1 ______ 负向光性生长
2 黑暗，在根的一 侧贴空白琼脂片 0 垂直生长
3 ______
4 ______
①④
③⑥
③⑤
①单侧光照
②均匀光照
③黑暗
④在根的一侧贴空白琼脂片
⑤在根的一侧贴有 的琼脂片
⑥在根的一侧贴有 的琼脂片
实验结论：单侧光引起根尖两侧 含量差异是根负向光性的原因，
且 浓度高时弯曲度加大。
[解析] 分析表格可知，第1组结果是根尖负向光性生长，因此第1组
的处理方式应该是单侧光照、在根的一侧贴空白琼脂片，即①④；
第2组作为对照，目的是排除琼脂块对实验结果的影响；第3、4组的
结果都是向含有 的琼脂块方向生长，说明第3、4组的处理方式都
应该是黑暗、在根的一侧贴有一定浓度 的琼脂片，由弯曲方向
(向含有的琼脂块方向生长)可知，第3、4组外用 对根的生长
所起的作用是抑制其生长，且外用生长素浓度越高抑制作用越强，
弯曲度越大，综上所述，第3组的处理方式应该是③⑥，第4组的处
理方式应该是③⑤。根据实验结果可推知，单侧光引起根尖两侧
含量差异是根负向光性的原因， 浓度高时弯曲度加大。
(3)研究人员测定水稻根尖向光侧和背光侧在单侧光刺激后 含量的
变化。结果如表所示。
处理
210.5 421.7
184.8 498.6
黑暗 418.6 418.6
根据上述实验结果，可推测负向光性产生的机制可能如下，请补充
完整：①__________________________________；②____。
背光侧浓度高，向光侧浓度低
慢
[解析] 题表为不同光强处理后根尖向光侧和背光侧 含量变化，根
据表格中数据可知，单侧光下，背光侧浓度高，向光侧 浓度
低，据此可推测负向光性产生的机制可能是单侧光 光受体接受刺
激 一系列信号转导横向运输 背光侧 浓度高，向光侧
浓度低 背光侧比向光侧生长速度慢 根负向光性生长。
(4)表中数据显示，光照后根尖 总量少于黑暗组，针对产生这一现
象的原因，请你提出可进一步研究的课题:______________________
____________________________________________
光照是否导致部分分解？(光照是否加速向根尖端以下部位运输？)
[解析] 表中数据显示，光照后根尖 总量少于黑暗组，针对产生这
一现象的原因，可提出进一步研究的问题如下：光照是否导致 部
分氧化分解？光照是否加速 向尖端以下部位运输？
