(四)植物向性运动的实验设计与分析 18-19第2章微专项突破4植物向性运动的实验
设计与分析
1．证明植物向性运动的人工操作方法归类 类别 图解条件 相关结果 遮盖类 ①直立生长 ②向光生长
暗箱类 ①直立生长 ②向光(小孔)生长 ①向右侧生长 插入类 ②直立生长 ③向光生长 ④向光生长 ①直立生长 移植类 ②向左侧生长 ③④中IAA的含量a＝b＋c，b＞c
①直立生长 ②向光生长 旋转类 ③向小孔生长 ④茎向心生长，根离心生长 ①②中IAA含量及作用 ①a＝b、c＝d，都促进横置类 水平生长 ②a＜b、c＜d，c、d促进生长，茎向上弯曲，表达出背地性 2.与植物激素有关的实验设计分析 (1)验证生长素的产生部位在尖端
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A。
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B。
A B
(2)验证胚芽鞘生长部位在尖端下段。
实验组：在胚芽鞘尖端与下段间插入云母片，如图A。 对照组：胚芽鞘不做处理，如图B。
A B
(3)验证生长素的横向运输发生在尖端。 ①实验操作：如以下图。
A B C
②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。 [对点训练]
1．如下图，在燕麦胚芽鞘顶端的下部插入云母片(生长素不透过)，从右边用光照射，燕麦胚芽鞘的生长情况将是( )
A、直立向上生长 C、向左弯曲生长
B、向右弯曲生长 D、不生长
B [由于云母片插入的位置偏下，不影响尖端生长素向背光侧转移，因此，背光侧的生长素浓度大于向光侧，生长速度大于向光侧，胚芽鞘向右弯曲生长。]
2．假设以下图中两个含生长素(IAA)的琼脂块和两个胚芽鞘尖端所产生的生长素含量相同，那么以下分析不正确的选项是( )
【导学号：85732112】
A、①②两组实验能证明生长素具有极性运输的特点 B、③④两组实验能证明生长素具有横向运输的特点
C、琼脂块a、b、c、d、e、f、g中的生长素浓度关系：c>a＝f>d＝e>b＝g D、琼脂块a、b、c、d、e、f、g中的生长素浓度关系：f＞a＝b＝d＝e>g>c C [图中①②两组，相互对比a、b、c中的浓度可证明生长素只能进行极性运输；③④组对照d、e、f、g中的生长素含量，可得出生长素具有横向运输的特点；①②组中胚芽鞘没有尖端，生长素不发生横向运输，③组中胚芽鞘尖端受云母片影响，生长素也不会发生横向运输，④组中生长素可发生横向运输，因此f的生长素浓度最高，生长素的浓度关系应为：f＞a＝b＝d＝e＞g＞c。]
3．如下图，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。以下对实验结果的描述，正确的选项是( )
a B c D
A、a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长
B、a直立生长，b、c向光弯曲生长
C、图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长 D、图d中如果将纸盒和植株一起旋转，那么植株向纸盒开口方向弯曲生长 D [分析题图可知，a中由于玻璃片的阻隔尖端产生的生长素不能横向运输，因此表现为直立生长；b中琼脂片不影响生长素的运输，故胚芽鞘向光弯曲生长；c中无胚芽鞘尖端对单侧光不反应，但由于含生长素的琼脂块放在单侧光一侧，故胚芽鞘会背光弯曲生长，A、B错误。d中如果固定植株，旋转纸盒，那么植物一直受来自光源方向的单侧光照射，故一段时间后，植株向右弯曲生长，C错误。d中如果将纸盒和植株一起旋转，那么植物一直受来自纸盒开口方向的单侧光照射，故一段时间后，植株向纸盒开口方向弯曲生长，D正确。]
4．某课题组以南瓜为实验材料，应用赤霉素和生长素进行相关研究，结果如图，据图分析正确的选项是( )
【导学号：85732113】
A、该实验的自变量是激素的种类
B、生长素和赤霉素的生理作用表现为拮抗关系
C、实验中南瓜突变体的茎伸长量不变，说明对上述激素不敏感 D、不同浓度的上述激素对正常南瓜都有促进作用
C [该实验的自变量是南瓜的种类和激素的种类，A错误；生长素和赤霉素对南瓜的生长都表现为促进作用，为协同关系，B错误；分析两图可推知，上述两种激素对南瓜突变体都不起作用，所以南瓜突变体为两种激素不敏感型突变体，C正确；不同浓度的赤霉素对正常南瓜都有促进作用，但高浓度的生长素会抑制其生长，D错误。]
(备选习题)
1．某兴趣小组用不同浓度的生长素和乙烯利分别处理刚开始发芽的南瓜芽，三天后测得的胚轴伸长量如表所示(〝－〞表示未用激素处理，〝＋〞表示用相应的激素处理且〝＋〞越多，激素浓度越大)。以下相关分析错误的选项是( )
组 别 处理方法 (生长素量) 胚轴伸长量(cm) 组别 处理方法 (生长素量) 胚轴伸长量(cm) 1 2 3 4 － 生长素＋ 生长素＋＋ 生长素 ＋＋＋ 10 20 25 21 5 6 7 8 － 乙烯利＋ 乙烯利＋＋ 乙烯利 ＋＋＋ 10 8 6 5 A、该实验不能说明生长素的作用具有两重性 B、随着乙烯利浓度的增大，对胚轴生长的抑制作用增强
C、探究生长素促进胚根伸长的最适浓度时，一般需要进行预实验 D、为减少实验误差，每组实验只需处理1个南瓜芽即可
D [2、3、4组的胚轴伸长量均大于1组，不能说明生长素的作用具有两重性，A正确；5、6、7、8组的胚轴伸长量依次减小，说明随着乙烯利浓度的增大，对胚轴生长的抑制作用增强，B正确；探究生长素促进胚根伸长的最适浓度时，一般需要进行预实验，以确定最适浓度的大致范围，C正确；为减少实验误差，每组实验需处理多个南瓜芽，D错误。]
2．研究发现，生长素(IAA)和赤霉素(GA)对胚芽鞘、茎节间切段等离体器官均有促进生长的作用。某研究小组围绕生长素和赤霉素之间的关系进行探究，得到的结果如下图，不能从中得出的结论是( )
A、IAA比GA促进植物生长的作用明显 B、IAA和GA具有协同作用
C、图中表示GA对IAA的分解具有促进作用 D、可采用外加GA的方法使幼嫩的矮小植株增高
C [通过加IAA、加GA和不加激素三条曲线的比较，可以看出GA和IAA
都对茎的伸长起促进作用，并且IAA的作用更明显；再将加IAA和GA的曲线与其他三条相比，其促进伸长作用最明显，说明二者表现为协同作用；由于GA也有促进茎段伸长的作用，因此可以采用外加GA的方法使幼嫩的矮小植株增高；从题图中曲线不能看出GA对IAA的分解具有促进作用。]
3．请根据题中所提供的实验材料和用具设计一个实验，验证〝重力影响生长素的重新分配〞。实验材料和用具：假设干相同的燕麦胚芽鞘尖端、假设干相同的去掉尖端的胚芽鞘、一个实验支架(支架的材料托中，放置了6块已编号的相同琼脂块，相邻两个琼脂块之间用不透水的云母片完全分隔开)。
实验支架示意图
(1)实验步骤。
第一步：将三个胚芽鞘尖端分别__________________________________ _________________________________________________________； 第二步：将实验支架在________条件下放置一段时间；
第三步：移走胚芽鞘尖端，然后将材料托中的琼脂块取出，分别放在6个________；
第四步：分别测量和比较不同处理的胚芽鞘弯曲程度。 (2)预期实验结果。
放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘________；放置a3琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘________；放置A3琼脂块的胚芽鞘________。
[解析] (1)将三个胚芽鞘尖端分别放置在实验支架的材料托的琼脂块正(一半放在A上，另一半放在a上)，由于三个胚芽鞘所处的具体位置不同，生长素受重力影响的程度不同，极性运输后在琼脂块上生长素分布不同，在A1与a1处胚芽鞘受重力的影响是均匀的，因此生长素在A1与a1处分配均匀；在A2和a2处胚芽鞘受重力的影响是不均匀的，因此A2处比a2处生长素分布得多；在A3和a3处胚芽鞘受重力的影响是最大的，A3处比a3处生长素分布得多；受重力影响后6块琼脂块中生长素分布的量依次为A3>A2>A1＝a1>a2>a3。
(2)由于生长素的量a1>a2，因此放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘弯曲度大；由于生长素的量a3[答案] (1)放置在实验支架材料托的琼脂块正(一半放在A上，另一半放在a上) 黑暗(2)弯曲度大切去尖端的胚芽鞘切面的一侧
弯曲度小 弯曲度最大