2020年高考生物二轮复习专题四热点题型8植物激素相关实验题分析

(2019·全国Ⅱ，29)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按如图所示的方法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)，测得数据如表，据此回答问题：分组甲乙琼脂块左右α角/度20.49.09.1(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输，这种运输的方向是_________________________。(2)图中α角形成的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)从形态学上端到形态学下端(2)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引起胚芽鞘左侧生长快于右侧，形成α角(3)乙左右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同，但小于甲琼脂块中生长素的含量解析(1)植物生长素的极性运输是指生长素只能从植物形态学上端向形态学下端运输。(2)将含有生长素的琼脂块置于去掉顶端的胚芽鞘的左侧，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，由于生长素在去顶胚芽鞘左、右两侧的不均匀分布，胚芽鞘弯向放置琼脂块的对侧生长，形成α角。(3)乙组中胚芽鞘顶端被云母片阻隔，光照处理后，生长素不能进行横向运输，左、右两侧琼脂块中收集到的生长素的量基本相等且小于甲组中琼脂块所收集的生长素的量，所以乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角。1．实验题分析的基本思路明确实验目的，确定实验变量→结合实验材料，设计实验方法→分析结果现象，得出实验结论。2．预实验的作用在酶、光合作用、细胞呼吸、激素调节等知识内容的考查中，当涉及最适pH、最适温度、最适光照强度、最适CO2浓度、最适试剂浓度等的探究时，都要先进行预实验摸索自变量的大致范围，然后在此范围内再设置更细更合理的梯度。否则，可能会造成设置的梯度并不在“最适”范围内，或即使在“最适”范围内，也可能会因梯度过大，而造成实验结果不精确。3．植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置：明确实验目的方可轻松设计对照实验(1)要证明两种激素“各自”的作用，就应该将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组比较。(2)要证明两种激素的“协同作用”，就应该将“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“蒸馏水”处理的空白对照组)。1.选择性除草剂2,4－D是水稻田间的良好除草剂。为探究2,4－D对稻田中鸭跖草防治的合适浓度，进行了如下实验。请完善实验并回答有关问题(提示：水稻为单子叶植物，鸭跖草为双子叶植物；2,4－D作为除草剂的药害主要是平均株高下降)：(1)实验原理：①低浓度2,4－D促进植物生长，高浓度2,4－D抑制植物生长，甚至杀死植物；②_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③植株高度是植物生长情况的重要指标。(2)实验材料：水稻试验田(长有鸭跖草)，已将2,4－D配制成下列5个浓度(μg/mL)：20、40、60、80、100和清水等。(3)预实验过程：①将水稻试验田均分为六块，分别编号为A、B、C、D、E、F。②A试验田中喷洒一定量的________，B、C、D、E、F试验田中分别喷洒等量的浓度(μg/mL)分别为20、40、60、80、100的2,4－D溶液，各试验田的其他栽培条件相同且适宜。③一段时间后，抽样统计各试验田中鸭跖草和水稻的平均株高。(4)实验结果：编号ABCDEF2,4－D浓度(μg/mL)020406080100鸭跖草植株高度(cm)3636.537384144水稻植株高度(cm)161616.516.61717.8(5)进行预实验的意义：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。该实验不能达到预实验的目的，请根据实验结果写出进一步预实验的基本思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)2,4－D是生产上常用的生长素类似物，除了本实验的应用外，请写出生长素类似物在农业生产中的另外两个方面的应用：____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)②鸭跖草对2,4－D浓度变化的敏感度比水稻高(或双子叶植物比单子叶植物对2,4－D的敏感度高；或鸭跖草和水稻对2,4－D浓度变化的反应不同)(3)②清水(5)为进一步实验摸索条件；检验实验设计的科学性和可行性，避免造成人力、物力、财力的浪费(答出一点即可)设置高于F组浓度梯度的2,4－D溶液，按照预实验过程进一步实验(6)促进扦插枝条生根、促进结实、获得无子果实、防止果实和叶片脱落等(答出两点即可)解析(1)本实验的原理除了低浓度2,4－D促进植物生长，高浓度2,4－D抑制植物生长；植株高度是植物生长情况的重要指标外，还利用了不同的植物对2,4－D的敏感性不同，即鸭跖草对2,4－D浓度变化的敏感度比水稻高(或鸭跖草和水稻对2,4－D浓度变化的反应不同)。(3)根据题意分析，B、C、D、E、F试验田中分别喷洒等量的浓度(μg/mL)分别为20、40、60、80、100的2,4－D溶液，则A组为对照组，应该喷洒等量的清水。(5)预实验可以为进一步实验摸索条件，还可以检验实验设计的科学性和可行性，避免造成人力、物力、财力的浪费。表格数据显示F组之前，鸭跖草和水稻植株高度一直在增加，没有体现株高减少的趋势，因此还不能达到预实验的目的，应该设置高于F组浓度梯度的2,4－D溶液，按照预实验过程进一步实验。(6)生长素类似物可以促进扦插枝条生根、促进结实、获得无子果实，防止果实和叶片脱落等。2．某基因的反义基因可抑制该基因的表达，为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响，某研究小组以番茄的非转基因植株(A组，即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验，在番茄植株长出果实后的不同天数(d)，分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高，乙烯的释放量就越大)，结果如下表：组别乙烯释放量(μL·kg－1·h－1)20d35d40d45dA0271715B0952C0000回答下列问题：(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质，在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测，A组果实中与乙烯含量有关的基因有_______________________________，B组果实中与乙烯含量有关的基因有_______________________________________________。(2)三组果实中，成熟最早的是____________组，其原因是____________________________。如果在35天时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应是________组。答案(1)X基因和Y基因X基因、Y基因和反义X基因(2)A乙烯具有促进果实成熟的作用，该组果实乙烯含量(或释放量)高于其他组B解析(1)B组果实没有检测到X基因表达的蛋白质，乙烯释放量比对照组(A组)在相应天数要少，C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质，C组乙烯释放量为零，说明反义X或反义Y基因抑制X基因或Y基因的表达均会影响乙烯含量，因此，对照组A组果实中与乙烯含量有关的基因有X、Y；B组除X、Y基因以外还有反义X基因与乙烯含量有关。(2)乙烯具有促进果实成熟的作用，A组在相同天数释放的乙烯最多，因此三组果实中A组成熟最早；在35天时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应该是成熟程度较轻的B组，因为A组35天后释放较多的乙烯，B组释放的乙烯量少。3．(2019·陕西榆林二模)多酚氧化酶可以将银杏种子中的酚类物质(抑制种子发芽)氧化，下表是用不同浓度的赤霉素溶液处理银杏种子后，测得其种仁、种皮中多酚氧化酶活性及种子中基因表达、脱落酸含量变化的结果，请据表回答下列问题：赤霉素溶液浓度(mg/kg)0100200300400多酚氧化酶活性相对值种仁2228363230种皮671098种子中基因表达相对值1819191818种子中脱落酸相对值1512874(1)分析上表中实验结果可知，银杏种子中的酚类物质可能主要分布在________________中。(2)根据上表推测，赤霉素可能具有促进种子萌发的生理作用，其中浓度为________mg/kg的赤霉素溶液的作用效果相对较好。(3)由上表所示结果________(填“能”或“不能”)得出赤霉素还具有明显促进种子基因表达的作用，试分析并说明理由：_______________________________________________________。(4)结合表中赤霉素与脱落酸含量的变化可知，植物生命活动的调节需要______________，但根本上植物的生长发育过程是_______________________________________________________________________________________________________________________________的结果。答案(1)种仁(2)200(3)不能因为用不同浓度的赤霉素溶液处理银杏种子后，其萌发过程中基因表达并没有明显增强，且差别不大(4)多种植物激素协调作用基因组在一定时间和空间上程序性表达解析(1)多酚氧化酶可以将银杏种子中的酚类物质(抑制种子发芽)氧化，由表格信息可知，种仁中多酚氧化酶活性相对值较高可说明抑制种子发芽的酚类物质可能主要分布在种仁中。(2)根据表格信息，使用赤霉素浓度为200mg/kg的赤霉素溶液时多酚氧化酶活性相对值最高，此时抑制种子发芽的酚类物质被分解的最多，所以该浓度的赤霉素作用效果相对较好。(3)由于用不同浓度的赤霉素溶液处理银杏种子后，其萌发过程中基因表达并没有明显增强，且差别不大，所以由上表结果不能得出赤霉素还具有明显促进种子基因表达的作用。(4)由表格数据可知，种子萌发过程中，赤霉素含量增加，脱落酸含量减少，由此可说明植物生命活动的调节需要多种植物激素协调作用，但从根本上说，植物的生长发育过程是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。