“植物激素調(diào)節(jié)”試題中的圖表分析

江蘇 程 麗

“植物激素調(diào)節(jié)”試題中的圖表分析

江蘇 程 麗

植物激素調(diào)節(jié)試題中的圖表分析是“植物激素調(diào)節(jié)”中的一個(gè)重難點(diǎn)，通過(guò)分析近幾年高考試題，發(fā)現(xiàn)植物激素調(diào)節(jié)內(nèi)容常結(jié)合光合作用、基因突變等考點(diǎn)以實(shí)驗(yàn)題的形式進(jìn)行考查，將探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果以圖表形式展示?？荚嚧缶V中對(duì)考生的四個(gè)能力要求：理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力、綜合運(yùn)用的能力，在植物激素調(diào)節(jié)的圖表類試題中均能得到體現(xiàn)，下面以今年江蘇省高考試題為例來(lái)說(shuō)明。

1.表格、曲線圖、柱形圖之間的轉(zhuǎn)換

人教版教材上關(guān)于不同濃度的植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用表示如圖1，關(guān)于此圖的解讀，要注意三點(diǎn)：（1）生長(zhǎng)素的作用具有兩重性：低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)，高濃度抑制生長(zhǎng)。這里的低濃度和高濃度都是指一個(gè)濃度范圍。激素是起促進(jìn)作用、抑制作用還是無(wú)影響，取決于實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和對(duì)照組的比較結(jié)果，不是和促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度相比較；另外還要注意，要根據(jù)試題材料判斷是否具有兩重性，并不是所有的激素都具有兩重性。具有兩重性特點(diǎn)的激素也并不是在任意的濃度范圍區(qū)間都能體現(xiàn)出兩重性的特點(diǎn)。（2）兩點(diǎn)三段。兩點(diǎn)是指點(diǎn)3、點(diǎn)5所對(duì)應(yīng)的濃度依次表示促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度和既不促進(jìn)也不抑制的濃度（即和對(duì)照組效果相同）；三段是指1～3段對(duì)應(yīng)的濃度代表的是促進(jìn)作用越來(lái)越大；3～5段對(duì)應(yīng)的濃度代表的還是促進(jìn)作用，但促進(jìn)作用越來(lái)越??；5～6段代表抑制作用越來(lái)越大。（3）因?yàn)榇龠M(jìn)作用的曲線段呈拋物線形式，所以要注意到點(diǎn)2和點(diǎn)4對(duì)應(yīng)的高度相同，對(duì)應(yīng)的生物學(xué)含義是：不同濃度的激素（生長(zhǎng)素）促進(jìn)作用可能相同。

很多時(shí)候，試題中出現(xiàn)的是柱形圖，如圖2。圖1和圖2之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可通過(guò)點(diǎn)1～6的對(duì)應(yīng)關(guān)系表示。

圖1

圖2

【例1】（2016年江蘇省必修科目學(xué)業(yè)水平測(cè)試試卷第39題）為探究不同濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液對(duì)某種植物莖段側(cè)芽生長(zhǎng)量（cm）的影響，進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)下表。

12 24 36 48 _____蒸餾水1.0 _1._____82.3 _2.__5 _____濃度Ⅰ1.5 _2._____33.2 _4.__4 _____濃度Ⅱ2.0 _3.5_____5.0 _5.6________濃度Ⅲ___________________________________ 0.81.01.41.8處理時(shí)間實(shí)驗(yàn)組別

（1）濃度Ⅲ的生長(zhǎng)素類似物溶液對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)所起的作用是________（填“促進(jìn)”或“抑制”）。該實(shí)驗(yàn)的各種處理中，促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)效果最佳的方法是_______________。

（2）分析表中數(shù)據(jù)可知，濃度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之間大小關(guān)系可能成立的有____________（填序號(hào)）。

A. Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ B. Ⅲ＜Ⅰ＜Ⅱ

C. Ⅱ＜Ⅰ＜Ⅲ D. Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ

（3）將濃度Ⅰ生長(zhǎng)素類似物溶液稀釋后重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。與稀釋前濃度Ⅰ的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比稀釋后實(shí)驗(yàn)中側(cè)芽生長(zhǎng)量的變化及原因可能有___________（填序號(hào)）。

A. 增加，因?yàn)榇龠M(jìn)作用增強(qiáng)

B. 減少，因?yàn)榇龠M(jìn)作用減弱

C. 減少，因?yàn)橐种谱饔迷鰪?qiáng)

D. 不變，因?yàn)榇龠M(jìn)作用相同

【解析】（1）濃度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ起“促進(jìn)”還是“抑制”作用應(yīng)該是通過(guò)將實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)與蒸餾水處理獲得的對(duì)照組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得出結(jié)論的：比蒸餾水對(duì)照組更長(zhǎng)，就是“促進(jìn)”，反之，則為“抑制”。如果等長(zhǎng)，就是“既不促進(jìn)也不抑制”。（2）課本上提供的不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用如圖1。我們可以將表格中的濃度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ放在坐標(biāo)圖中的橫坐標(biāo)上，則一目了然。因?yàn)榇龠M(jìn)作用的曲線段呈拋物線形式，所以要注意到點(diǎn)2和點(diǎn)4對(duì)應(yīng)的高度相同，對(duì)應(yīng)的生物學(xué)含義是：不同濃度的生長(zhǎng)素促進(jìn)作用可能相同。所以，促進(jìn)作用小于Ⅱ的Ⅰ濃度可以在Ⅰ甲（即小于Ⅱ濃度）或Ⅰ乙（即大于Ⅱ濃度）位置。（3）假如Ⅰ濃度在Ⅰ乙位置（即對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為圖1中的點(diǎn)4），稀釋后濃度降低，對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度可能是3或2或1，即促進(jìn)作用變大、不變或變小。（補(bǔ)充：如果題中問(wèn)濃度Ⅲ稀釋后作用如何，我們可以用同樣的方法看到，對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度可能是5、4、3、2、1中的任何一種情況。）和這個(gè)題目解法相似的典型試題還有2011年江蘇高考試題第30題。解答此類試題要學(xué)會(huì)“表格”“曲線圖”以及圖2中“柱形圖”之間的相互轉(zhuǎn)換。

【答案】（1）抑制 用濃度Ⅱ生長(zhǎng)素類似物溶液處理側(cè)芽48 d （2）AC （3）ABD

2.不同器官、不同植物對(duì)激素的敏感程度不同

植物的不同器官（部位）、不同植物對(duì)激素的敏感程度不同。教材上的示意圖如圖3。但在具體的試題中，往往將兩條甚至更多的曲線畫在不同的坐標(biāo)圖上，我們需要學(xué)會(huì)通過(guò)一張圖的曲線定位出其對(duì)應(yīng)的濃度范圍，再看另一個(gè)曲線圖中在此判斷出的濃度范圍內(nèi)是起促進(jìn)還是抑制作用等。

圖3

【例2】（2014年浙江高考第2題改編）如圖4表示施用IAA（吲哚乙酸）對(duì)某種植物主根長(zhǎng)度及側(cè)根數(shù)的影響。則促進(jìn)側(cè)根數(shù)量增加的IAA溶液，會(huì)抑制（填“促進(jìn)”或“抑制”）主根的伸長(zhǎng)。

圖4

【解析】左圖IAA濃度為0時(shí)為對(duì)照，后面各濃度的IAA濃度下，主根長(zhǎng)度均低于100%，即均為抑制生長(zhǎng)（或?qū)煞鶊D的曲線疊加在一起如圖5），找出促進(jìn)側(cè)根數(shù)量增加的IAA溶液濃度范圍約為（0～5×10-4mol?L-1），而在此范圍內(nèi)主根長(zhǎng)度均低于100%，會(huì)抑制主根的伸長(zhǎng)。體現(xiàn)了不同部位對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同。

圖5

3.不同激素之間（或激素和其他物質(zhì)間）的相互作用判斷方法

說(shuō)明：1和2、3和4表示甲+乙的促進(jìn)/抑制作用強(qiáng)于單獨(dú)的甲或乙；5和6、7和8表示甲+乙的促進(jìn)/抑制作用弱于單獨(dú)的甲或乙。

4.植物的激素調(diào)節(jié)在光合作用、植物組織培養(yǎng)等考點(diǎn)中的綜合應(yīng)用型試題

高考試題中對(duì)植物激素的調(diào)節(jié)進(jìn)行考查時(shí)，常結(jié)合光合作用、留樹保鮮、果實(shí)貯運(yùn)、促進(jìn)生根等多個(gè)應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)。

【例3】（2016年江蘇高考試題）海帶中含有植物生長(zhǎng)素（IAA）和脫落酸（ABA）等激素，為研究激素對(duì)海帶生長(zhǎng)的影響，某研究組開(kāi)展了系列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）為開(kāi)展海帶的組織培養(yǎng)，取海帶的葉狀體基部切塊作為_(kāi)______，轉(zhuǎn)到含激素_______的培養(yǎng)基上，經(jīng)_______形成愈傷組織，再生成苗。

（2）下圖為海帶中的IAA和ABA與海帶生長(zhǎng)變化的關(guān)系。海帶增長(zhǎng)率與IAA含量呈_______（填“正相關(guān)”“負(fù)相關(guān)”或“不相關(guān)”），海帶在后期生長(zhǎng)緩慢，原因是___________________________。

（3）已知海帶成熟區(qū)段各部位ABA的分布無(wú)顯著差異，則其在成熟區(qū)段中的運(yùn)輸方式_________（填“是”或“不是”）極性運(yùn)輸。某研究組參照11月和5月海帶樣品的數(shù)據(jù)，配制了兩份IAA+ABA的混合液，研究了在增加紫外光照射條件下，混合液對(duì)單細(xì)胞綠藻生長(zhǎng)的影響，結(jié)果如下圖，分析可知IAA和ABA對(duì)綠藻的生理作用分別是_______________。

【解析】（1）離體的植物器官、組織稱為外植體。組織培養(yǎng)過(guò)程中需經(jīng)過(guò)脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程。培養(yǎng)基中應(yīng)含有生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。（2）圖中生長(zhǎng)素含量減少，海帶生長(zhǎng)減慢，海帶增長(zhǎng)率與IAA含量呈正相關(guān)。ABA含量增加，抑制了后期海帶的生長(zhǎng)。（3）海帶成熟區(qū)段各部位ABA的分布無(wú)顯著差異，說(shuō)明其在成熟區(qū)段中的運(yùn)輸方式不是極性運(yùn)輸。在正常培養(yǎng)和增加紫外光條件下，IAA和ABA對(duì)綠藻的生理作用不同。為了便于簡(jiǎn)便說(shuō)明，在柱形圖上添加了柱子的標(biāo)號(hào)1～6。1和4對(duì)比說(shuō)明，紫外線不利于生長(zhǎng)。4和5效果一致，說(shuō)明紫外線也不利于IAA促進(jìn)作用的體現(xiàn)。而6的作用效果就顯著高于4了，再看到6和5的區(qū)別在于ABA的相對(duì)含量比例顯著增加，可以說(shuō)明ABA有抗紫外線的能力。像這樣有兩幅圖甚至更多圖時(shí)，一定要注意找出多組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，逐一尋找自變量，以逐步遞進(jìn)式判斷出每個(gè)自變量所起的作用。

【答案】（1）外植體 細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素（IAA） 脫分化 （2）正相關(guān) IAA降低，ABA增高 （3）不是 IAA促進(jìn)生長(zhǎng)，ABA有提高抗紫外光的能力

總之，在復(fù)習(xí)時(shí)，利用圖、表、文相結(jié)合的方法，可以培養(yǎng)“圖文轉(zhuǎn)化”的能力。如果學(xué)會(huì)了分析植物激素調(diào)節(jié)中的曲線，其他考點(diǎn)的曲線分析也會(huì)觸類旁通。每年的高考試題中，圖表的數(shù)量都很多，這就需要我們必須給以足夠的關(guān)注。

（作者單位：江蘇省蘇州市吳縣中學(xué)）

2015年中國(guó)生命科學(xué)領(lǐng)域十大成果

1.中國(guó)科學(xué)院植物研究所種康研究員和中國(guó)水稻研究所錢前教授的水稻感受和抵御低溫的機(jī)制研究，在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)了植物低溫感受器，揭示了人工馴化賦予粳稻耐寒性的分子細(xì)胞學(xué)機(jī)制，有可能為全球的糧食匱乏找到新的出路；

2.武漢大學(xué)宋保亮研究團(tuán)隊(duì)揭示細(xì)胞內(nèi)膽固醇運(yùn)輸?shù)男聶C(jī)制，為治療過(guò)氧化物酶體紊亂疾病提供新的可能；

3.北京大學(xué)鄧宏魁教授化學(xué)重編程中間狀態(tài)的鑒定和化學(xué)重編程新體系的建立揭示小分子化合物誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程的新機(jī)制，為再生醫(yī)學(xué)提供新的可能；

4.第三軍醫(yī)大學(xué)鄒全明，中國(guó)食品藥品檢定研究院曾明和江蘇省疾病預(yù)防控制中心朱鳳才三位教授經(jīng)過(guò)10多年的不懈努力開(kāi)發(fā)出口服重組幽門螺桿菌疫苗，為慢性胃炎和胃癌的防治提供新的手段；

5.清華大學(xué)施一公教授剪接體的三維結(jié)構(gòu)以及RNA剪接的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究，闡述了剪切體工作原理，為進(jìn)一步了解RNA剪接過(guò)程提供了基礎(chǔ)；2015年中國(guó)生命科學(xué)領(lǐng)域十大成果

6.北京大學(xué)謝燦教授有關(guān)磁受體蛋白MagR的發(fā)現(xiàn)，揭示生物體感受磁場(chǎng)變化的分子機(jī)理，可為促進(jìn)磁場(chǎng)控制生物大分子的性質(zhì)提供可能，并有助于揭示生物遷徙之謎；

7.中國(guó)科學(xué)院植物研究所匡廷云教授和沈建仁教授合作解析高等植物光系統(tǒng)I光合膜蛋白超分子復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，為提高作物光能利用效率、仿生模擬、開(kāi)辟太陽(yáng)能利用提供理論依據(jù)和重要途徑；

8.北京生命科學(xué)研究所邵峰教授和廈門大學(xué)韓家淮教授分別獨(dú)立揭示細(xì)胞炎性壞死新機(jī)制，為自身免疫和炎癥疾病提供新的理論依據(jù)；

9.北京大學(xué)湯富酬教授和喬杰教授合作分析發(fā)育過(guò)程中人類原始生殖細(xì)胞基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的表觀遺傳調(diào)控，為人類早期胚胎發(fā)育的基因和表觀遺傳調(diào)控提供了新理論和新方法；

10.浙江大學(xué)張傳溪教授發(fā)現(xiàn)的昆蟲稻飛虱長(zhǎng)、短翅可塑性發(fā)育的分子“開(kāi)關(guān)”，在害蟲防治中具有極為重要的價(jià)值。