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热点微练 25 植物激素相关的实验设计
(时间：15分钟)
[规律方法]
实验设计题的解题思路
①明确实验类别，确定是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究
性实验的现象和结果是未知的或不能确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得
到相关结论。
②确定并设置实验变量。找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的
无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。
③遵循单一变量原则，同时要确保实验的顺利进行，且应尽量避免对实验因素的干扰。
④构思实验步骤，并用语言准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。表述实验步骤的三
步曲：分组编号、实验处理、结果观察。
⑤记录实验现象，依据实验原理，分析实验结果，得出实验结论。
[方法体验]
1.(2020·江西南昌四校联盟二联)在一定范围内，胚芽鞘切段的伸长量与生长素浓度呈正相
关。为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)，分别
浸入6种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养24小时后，
测量切段长度，结果见下图。分析并回答下列问题：
(1)与浓度为1(mg·L－1)的结果相比，浓度为10(mg·L－1)的溶液对切段的影响是____________，
由上述实验结果________(填“能”或“不能”)说明生长素的生理作用具有两重性，原因是________________________________________________________________________。
(2)为确定待测样液中的生长素浓度是0.1(mg·L－1)还是10(mg·L－1)，请根据上述实验原理及
方法，写出实验思路，并预测实验结果及结论。
实验思路：_____________________________________________________________。
预测结果及结论：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1) 促进伸长的作用减弱 不能 本实验只体现了低浓度促进生长，没有体现高浓
度抑制生长(与空白对照组相比，均具有促进作用) (2)将待测样液适当稀释，重复上述实
验 若切段长度小于 10mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为 0.1(mg·L－
1)；反之就为10(mg·L－1)
解析 (1)通过观察图像可以看出，浓度为10(mg·L－1)时的切段平均长度比浓度为1(mg·L－1)
短，说明促进伸长的作用减弱。上述实验结果不能说明生长素的生理作用具有两重性，原
因是本实验只体现了低浓度促进生长，没有体现高浓度抑制生长(与空白对照组相比，均具
有促进作用)。(2)由于不同浓度的生长素的促进作用不同，改变待测样液的浓度(比如稀释
十倍)，然后处理植物切段，观察生长情况并与图像中的数据做对比即可知道待测样液的浓
度。若切段长度小于10 mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1(mg·L－
1)；反之就为10(mg·L－1)。
2.(2021·南充市适应性考试)为探究赤霉素对植物生长的影响，科学家以野生型玉米(α型)植
株为材料进行诱变得到矮化突变体的新品种(β型)。现对β型品种的矮化原因进行实验研究，
请回答下列问题：
(1)植株合成赤霉素的部位主要是__________________________________________。
(2)科学家推测β型品种的矮化原因可能是诱变后导致植株合成赤霉素不足或缺乏。提出假
说的依据是赤霉素具有________________________的主要作用。
(3)为验证上述假说，现实验操作如下：
①选取生长状况相似的________品种玉米幼苗若干均分为两组，其中一组标为实验组，另
一组标为对照组。实验组用适量且适宜浓度的赤霉素溶液处理；对照组应用
________________________处理；相同条件下培养一段时间后测定两组品种的株高并求平
均值。
②如果________________________________________________________________________，
则上述假说成立。(4)在技术条件满足的情况下，我们还可用直接测定________________玉米体内的赤霉素含
量来检验该假说。
答案 (1)未成熟的种子、幼根和幼芽 (2)促进植株生长(或促进细胞伸长) (3)①β型(矮化
突变体) 等量且适量溶解赤霉素的溶剂 ②实验组的株高长势高于对照组 (4)α型和β型
解析 (1)植物体中赤霉素合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。(2)由于赤霉素的作
用是促进细胞伸长，使植株增高，所以科学家推测 β型品种的矮化原因可能是诱变后导致
植株合成赤霉素不足或赤霉素缺乏。(3)若假说成立的话，则实验过程中给矮化的突变体施
加赤霉素一段时间后株高应比未施加赤霉素的矮化植株高，故实验设计中是否添加外源赤
霉素为实验的自变量，株高为因变量，而矮化植株的生长状况等无关变量在各组中应保持
一致，故实验设计如下：①选取生长状况相似的β型(矮化突变体)品种玉米幼苗若干均分
为两组，其中一组标为实验组，另一组标为对照组。实验组用适量且适宜浓度的赤霉素溶
液处理；对照组应用等量且适量溶解赤霉素的溶剂处理；相同条件下培养一段时间后测定
两组品种的株高并求平均值。②如果实验组的株高长势高于对照组，则上述假说成立。(4)
如果技术条件满足的情况下，也可以直接检测α型和β型玉米体内的赤霉素含量来检验该
假说，若β型玉米体内的赤霉素含量少于α型玉米，则假说成立。
3.(2021·甘肃天水一中质检)为研究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对豌豆黄化幼苗茎切段伸长的
影响，设计了以下两个实验：
实验一：用不同浓度的IAA和GA分别处理相同的茎切段，结果如图1所示；
实验二：将相同的茎切段自顶端向下对称纵切到3/4处后，分别进行不同的处理，一段时
间后，结果如图2所示。
请回答下列问题：
(1)图1中实验的自变量是________________，该同学图1的设计实验缺少了一组，该组应
该用________________处理。(2)根据图1实验结果中IAA处理的结果，能否得出IAA生理作用具有两重性？________；
若想进一步研究IAA和GA之间相互作用的关系，则应该用________________处理茎切段
作为实验组。
(3)分析图2结果，研究者推测IAA和GA的作用部位有差异，用图2中的甲、乙、丙三组
弯曲部位的茎切段作为实验材料，分别制作________(填“横切片”或“纵切片”)进行显
微观察。若乙组与甲组对比，观察到乙组__________，则表明IAA作用于表皮细胞；若丙
组与甲组对比，观察到丙组________________，则表明GA作用于内部组织细胞。
答案 (1)激素的种类和浓度 等量的蒸馏水 (2)不能 IAA和GA同时 (3)纵切片 表皮
细胞较长 内部组织细胞较长
解析 (1)分析图1可知，激素的种类和浓度为实验的自变量，茎切段伸长量为实验的因变
量。若要探究不同浓度的激素对茎切段伸长量的作用，还应设置不用激素处理的对照组，
故实验中缺少用等量蒸馏水处理的对照组。(2)两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生
长，图1实验中由于缺少空白对照实验，因此仅有不同浓度的 IAA处理的结果不能判断是
促进作用还是抑制作用，不能得出IAA的生理作用具有两重性。若想进一步研究IAA和
GA之间相互作用的关系，则应该用IAA和GA同时处理茎切段作为实验组。(3)比较图2
的甲、乙、丙三组，乙组表皮细胞长得快，所以向内弯曲，丙组内部组织细胞长得快，所
以向外弯曲，制切片观察应比较表皮细胞和内部组织细胞的长度，所以应制作纵切片进行
观察。若乙组与甲组对比，观察到乙组表皮细胞较长，则表明IAA作用于表皮细胞；若丙
组与甲组对比，观察到丙组内部组织细胞较长，则表明GA作用于内部组织细胞。
