生物选择性必修1同步讲义-第5章-微专题(四)生长素生理作用的相关曲线分析和实验设计.docx

微专题(四)　生长素生理作用的相关曲线分析和实验设计
一、生长素生理作用的相关曲线分析

1．图甲表示不同浓度生长素的生理作用不同。
(1)a点——既不促进生长也不抑制生长。
(2)a～c段(不含a点)——随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强。
(3)c点——促进生长的最适浓度，促进效果最好。
(4)c～e段(不含e点)——仍为“促进”浓度，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱。
(5)e点——促进生长的浓度“阈值”——低于此值时均为促进生长的“低浓度”，超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”，处于此值时，对植物生长的效应与a点相同，既不促进生长，也不抑制生长。
(6)b、d两点——生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。
2．图乙表示植物不同器官对生长素的敏感程度不同，依次为根＞芽＞茎。
3．解答此类曲线题要明确以下两个关键点
(1)明确“高浓度”和“低浓度”的阈值。“高浓度”应为大于图甲中e点或图乙中A′、B′、C′点的浓度，“低浓度”应为小于图甲中e点或图乙中A′、B′、C′点的浓度。
(2)若存在两种不同浓度的生长素，其促进效果相同，则最适浓度在此两种浓度之间。
例1　(2019·河南南阳月考)如图表示生长素浓度对植物生长发育的影响。下列叙述正确的是(　　)

A．体现低浓度生长素促进作用的是ac段
B．体现高浓度生长素抑制作用的是cf段
C．若茎向光侧的生长素浓度为b点浓度，则背光侧的生长素浓度在b～d之间
D．若根生长的最适浓度为c点浓度，则芽生长的最适浓度可能为b点浓度
答案　C
解析　ac段和ce段都代表低浓度生长素的促进作用，A项错误；ef段体现高浓度生长素的抑制作用，B项错误；茎的背光侧生长素浓度高于向光侧，且其促进作用也大于向光侧，故若向光侧生长素浓度为b点浓度，则背光侧的生长素浓度在b～d之间，C项正确；与芽相比，根对生长素较敏感，若根生长的最适浓度为c点浓度，则芽生长的最适浓度应大于c点的浓度，D项错误。
二、与生长素有关的实验设计
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形态学下端
(1)实验操作(如图)

(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。
例2　(2019·安徽合肥期中改编)为探究胚芽鞘向光弯曲生长的原因是单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了转移，还是单侧光将生长素分解了，某研究性学习小组设计了图1、图2所示的实验。下列说法正确的是(　　)

A．由图1可知，胚芽鞘向光弯曲生长的原因是单侧光将生长素分解了
B．如果一段时间后，图2中胚芽鞘a、b、c、d的长势基本相同，则说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了转移
C．如果一段时间后，图2中胚芽鞘c生长最快，则说明单侧光将生长素分解了
D．胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的生长起关键作用
答案　D
解析　图1中，若单侧光将生长素分解了，则甲组和乙组的胚芽鞘都应向光弯曲生长，但实际上乙组胚芽鞘直立生长，说明单侧光并没有将生长素分解，而是云母片阻挡了生长素的转移，A项错误；若单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了转移，则琼脂块A、B中的生长素含量应大于C中的，而小于D中的，胚芽鞘d生长最快，c生长最慢，B项错误；若单侧光将生长素分解了，则琼脂块A、B、D中的生长素含量应相等，且均大于C中的，胚芽鞘a、b、d的长势相同，c生长最慢，C项错误；由图1、图2可知胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的生长起关键作用，D项正确。
例3　为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA，开展了如图所示的实验。下列叙述正确的是(　　)

A．若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是②
B．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中出现放射性的只有②
C．若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输是极性运输
D．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输有非极性运输
答案　D
解析　吲哚乙酸(IAA)的极性运输是指生长素只能从形态学上端(A)运输到形态学下端(B)，若图中AB为茎尖切段，则在琼脂块①和②中，①中会出现较强的放射性，A项错误；在成熟组织中，吲哚乙酸(IAA)可通过输导组织进行非极性运输，若图中AB为成熟茎切段，则琼脂块①和②中均会出现放射性，B项错误；若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中都出现较强的放射性，说明脱落酸(ABA)在茎尖的运输不是极性运输，C项错误；若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输有非极性运输，D项正确。

1．下列利用胚芽鞘所做的实验中，能说明胚芽鞘尖端确实产生了“生长素”的是(　　)

答案　D
解析　温特的实验设计证明胚芽鞘尖端确实产生了某种化学物质，促进切去尖端的胚芽鞘弯曲生长。
2．如图所示，图一是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧后胚芽鞘弯曲生长的情况(弯曲角度用α表示)；图二是生长素对胚芽鞘生长的作用示意图，由此可以判断下列说法错误的是(　　)

A．琼脂块中生长素浓度在B点时，α具有最大值
B．当生长素浓度小于B点浓度时，随生长素浓度的增加α逐渐减小
C．只有生长素浓度大于C点浓度时，生长素才会抑制胚芽鞘的生长
D．由图二可知，生长素对胚芽鞘的生长作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点
答案　A
解析　当生长素的浓度在B点时，生长素对胚芽鞘生长的促进作用最大，α具有最小值，A错误。
3．为研究根背光生长与生长素的关系，将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中，用水平单侧光照射根部(如图)，测得根的弯曲角度及生长速率如下表。

处理方式
测定指标
外源生长素(mg/L)
NPA(μmol/L)
0
0.001
0.01
0.1
3
弯曲角度α(度)
37
40
31
22
16
生长速率(mm/天)
15
17
13
11
8

据此实验的结果，不能得出的结论是(　　)
A．根向光侧的生长速率大于背光侧
B．生长素浓度过高时会抑制根的生长
C．单侧光对向光侧生长素的合成没有影响
D．单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关
答案　C
解析　看图、读表可知，光照作用下生长素分布不均匀，导致根背光侧生长素浓度大于向光侧；由于根对生长素浓度比较敏感，所以根向光侧的生长速率大于背光侧，A项正确；对比四个外源生长素的测定指标，可以看出随生长素浓度的增高，生长速率是先增高后降低，由此可知，生长素对根生长的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，B项正确；题干没有给出单侧光对向光侧生长素合成是否有影响的任何信息，故无法得出单侧光对向光侧生长素的合成没有影响的结论，C项错误；用生长素运输抑制剂处理根，根的弯曲程度减弱，说明单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关，D项正确。
4．(2019·浙江高二月考)下图为玉米胚芽鞘中生长素诱导的生长和细胞壁酸化的变化曲线。下列分析或推测不合理的是(　　)

A．根据图示，曲线Ⅱ表示的长度与IAA作用时间呈正相关
B．图乙bc段表明生长素促进生长，cd段表明生长素抑制生长
C．中性缓冲液可能抑制生长素的作用，酸性缓冲液可能引起生长加快
D．在生长素作用下细胞膜外排H＋，使细胞壁变得疏松，有利于细胞伸长
答案　B
解析　根据图示，曲线Ⅱ表示的长度随着IAA作用时间而增加，呈正相关，A正确；图乙bc段和cd段都表明生长素促进生长，但促进的效果先增加后减少，B错误；据分析可知生长素的处理会加快细胞壁酸化，可推测酸性缓冲液可能引起生长加快，C正确；在生长素作用下细胞膜外排H＋，使细胞壁酸化变得疏松，有利于细胞伸长，使胚芽鞘生长速率变快，D正确
5．为研究植物生长素的作用，设计如下实验：将胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照，如图1；一段时间后将A、B琼脂块分别置于相同的去尖端胚芽鞘甲和乙的一侧，数天后生长结果如图2，该实验能得到的结论是(　　)

A．光照导致向光侧生长素的分解
B．胚芽鞘甲生长速度快于乙
C．B琼脂块中的生长素含量多于A
D．单侧光干扰生长素向下运输
答案　C
解析　光照不能导致向光侧生长素的分解，只能使生长素在尖端发生横向运输，A、D错误；图中乙弯曲的程度大于甲，因此胚芽鞘乙生长速度快于甲，B琼脂块中的生长素含量多于A，B错误、C正确。
6．如图表示一项关于生长素的研究实验，下列关于实验结果的叙述正确的是(　　)

A．M长得比N快
B．N长得比M快
C．M弯向一侧而N不弯曲
D．N弯向一侧而M不弯曲
答案　A
解析　由于单侧光照射，琼脂块X中的生长素含量大于Y中的，所以M长得比N快。
7．图甲表示不同生长素浓度对同一植物根、茎生长的影响情况，图乙表示植物的根、芽、茎在不同生长素浓度下的生长情况。请分析回答下列问题：

(1)图甲表示的实验的自变量是_________________________；图甲中曲线①表示的是不同生长素浓度对________(填“根”或“茎”)生长的影响，判断依据是__________________。比较生长素浓度A和B对所研究器官生长的影响，其中________浓度的生长素促进生长作用更显著，理由是___________________
(2)由图乙可知，对于不同的器官来说生长素促进生长的最适浓度________；对于同一器官来说，生长素的作用与浓度的关系是____________________________________；若棉花幼苗顶芽处的生长素浓度为a，则最靠近顶芽的侧芽处生长素浓度应为________(用图中字母回答)。
答案　(1)生长素浓度和植物的不同器官　根　根对生长素更敏感(合理即可)　B　生长相同单位长度，A浓度的生长素促进生长所用时间比B浓度所用时间长(合理即可)　(2)不同　在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长(合理即可)　e
解析　(1)图甲表示的实验的自变量有两个，即生长素浓度和植物的不同器官；植物不同的器官对生长素的敏感程度不同，与茎相比，根对生长素更敏感，所以曲线①表示不同生长素浓度对根生长的影响。与B浓度的生长素比较，A浓度的生长素促进生长单位长度所需时间长，说明其促进生长的作用小于B浓度的生长素，即B浓度的生长素促进生长的作用更显著。
(2)由图乙可以看出，生长素促进根、芽和茎生长的最适浓度不同。顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽处，抑制侧芽的生长，若棉花幼苗顶芽处的生长素浓度为a，促进顶芽生长，则最靠近顶芽的侧芽处生长素浓度应为e，抑制侧芽生长。