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选择性必修1　稳态与调节
第七单元　稳态与调节
第40讲　植物生长素
　 概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出浓度较低时促进生长、浓度过高时则会抑制生长的特性。
一、生长素的发现过程
1．生长素的发现经典实验分析
考点1　植物生长素的发现
尖端　
尖端
向光
单侧光
背光
(2)鲍森·詹森实验
(3)拜尔实验
不均匀
(4)温特实验
生长素
对照
琼脂块　
生长素的产生部位：胚芽鞘的尖端。发挥作用部位：尖端下面的一段。胚芽鞘感光部位：胚芽鞘尖端。生长素的作用：促进细胞伸长生长。胚芽鞘弯曲原因：生长素分布不均匀，导致生长不均匀。
1．(人教版选择性必修1 P91图文信息)胚芽鞘尖端产生的“影响”能传到下部，能使得其伸长区两侧生长不均匀的原因是____________
___________________________________________________________。
提示：该“影响”在向光面和背光面浓度存在差异，因而两侧的生长不均匀
2．植物激素的概念
由________产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的__________。
微量有机物
植物体内
2．(人教版选择性必修1 P93思考·讨论)比较植物激素与动物激素的异同：
项目 植物激素 动物激素
合成器官 无特定的分泌器官 ____________________
化学本质 一般是有机小分子 蛋白质类、____________、氨基酸衍生物等
作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织
提示：有特定的内分泌腺　类固醇类　 极性　非极性　横向　 体液
项目 植物激素 动物激素
运输途径 __________运输、__________运输和________运输 随着________运输
3．向光性产生的原因
原因归纳
生长素
二、生长素的合成、运输与分布
色氨酸
　形态学下端
形态学上端
形态学上端指靠近茎尖(或根尖)的部位，形态学下端指远离茎尖(或根尖)的部位，和茎(或根)所处的实际方向无关。
3．(人教版选择性必修1 P95思维训练)为了检测生长素的运输方向，某同学设计了如图1(胚芽鞘形态学上端朝上)所示实验，过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素(如下图2所示)。
(1)该同学得出“下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学的下端”的结论。这个实验的设计是否严密？__________。为什么？__________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)若要验证“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”的结论，请在原实验的基础上简要作图，对实验方案进行改进。
提示：(1)不严密　缺少对照实验(或没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况)
(2)
1．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性。 (　　)
2．温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法。 (　　)
3．成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。 (　　)
4．植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。 (　　)
√
√
√
√
5．植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程。 (　　)
提示：生长素不像酶那样催化细胞代谢，而是给细胞传递信息，起着调节细胞生命活动的作用。
×
不同处理条件下植物向性运动的结果分析
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
提示：(1)向光弯曲生长　(3)向右侧弯曲生长　(4)向左侧弯曲生长　(5)向光弯曲生长　向小孔弯曲生长
1．(链接人教版选择性必修1 P90－91图文信息)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下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)，测得数据如下表。据此分析不正确的是(　　)
生长素发现的实验过程分析及拓展
A．甲、乙两组实验三块琼脂中的生长素均可促进去顶胚芽鞘切段的生长
B．保留顶端的该种胚芽鞘出现向光生长，与向光侧生长素分解无关
C．若提高甲组琼脂块中的生长素浓度再进行实验，其α角可能不变
D．该实验可说明生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端
分组 甲 乙
琼脂块 左 右
α角/度 20.4 9.1 9.0
√
D　[甲、乙两组实验均出现α角，说明三块琼脂中的生长素均可促进去顶胚芽鞘切段的生长，A正确；据乙组实验可知，单侧光照射时，两侧所收集到的生长素是相等的，故保留顶端的胚芽鞘向光生长不可能是单侧光使向光侧生长素分解造成，B正确；若甲组生长素的浓度为最适浓度以下，用大于甲组琼脂块中生长素的某种浓度再进行实验，可能刚好为高于最适浓度而与甲组作用效果相同的浓度，α角可能不变，C正确；本实验只能说明生长素在胚芽鞘中可以从形态学上端运输到形态学下端，未证明不能从形态学下端运输到形态学上端，D错误。]
2．(链接人教版选择性必修1 P92相关信息)未成熟的向日葵花序会随着太阳的移动，发生从早上向东到下午向西的变化，这一过程称为向日性。关于向日性的机理曾有两种假说：①生长素分布不均匀，茎尖向光侧生长素浓度低；②生长抑制物质黄质醛分布不均匀。下列叙述错误的是(　　)
A．基于假说①，向日葵向日性的发生不能体现生长素的作用特点
B．基于假说①，早晨向日葵向东弯曲是由于夜间茎尖中生长素在东侧重新积累
C．基于假说②，向日葵花序的茎尖背光侧黄质醛分布较少，细胞伸长较快
D．向日性的发生是环境因素与向日葵的基因表达产物共同控制的结果
B　[假说①认为向日葵向日性的发生是因为茎尖向光侧生长素浓度低，推测背光侧生长素浓度高，且背光侧比向光侧生长快，因此不能体现生长素的作用特点，A正确；基于假说①，早晨向日葵花序向东弯曲，推测支撑夜间向日葵花序的茎尖中生长素会在其两侧重新积累，西侧生长素浓度高，生长快，B错误；假说②认为生长抑制物质黄质醛分布不均匀导致花序向光弯曲，因此茎尖背光侧黄质醛分布较少，细胞伸长较快，C正确；向日性的发生是周期性的光照改变与向日葵的基因表达产物共同控制的结果，D正确。]
3．(链接人教版选择性必修1 P93图文信息)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况，得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，图③表示两种植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
生长素的合成、运输和分布
A．生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜
B．N蛋白缺失型植株比正常型植株的根尖生长素运输效率更低导致生长更缓慢
C．N蛋白缺失型的PIN2蛋白含量多和分布广，可知PIN2蛋白抑制生长素运输
D．N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布而调控生长素的运输速度和方向
√
C　[由图①可知，生长素的极性运输方向为从分生区向伸长区运输，通过一个细胞的顶膜运往下一细胞的底膜，A正确；据图②可知，N蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且据生长素的分布情况可知，伸长区生长素较少，据此可推测N蛋白缺失型比正常型生长素运输效率更低不利于促进生长，B正确；分析图②，N蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且伸长区中央部分的生长素较少，据此可推测生长素在根部中央运输受阻。据图③可知，正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的 PIN2蛋白含量相同，侧膜和细胞质中没有分布，结合图①推测，其功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜；而N
蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2 蛋白分布特点为：顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布，但是相对较少，其中细胞质中含量最少。根据上述研究，正常型个体只有顶膜有PIN2蛋白分布，而N蛋白缺失型个体则在多处都有分布，推测N蛋白的作用是：促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中，从而促进了伸长区细胞伸长，C错误；由C分析可知，N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布而调控生长素的运输速度和方向，D正确。]
4．(不定项)(链接人教版选择性必修1 P95思维训练)某实验小组探究了受体中的生长素(IAA)对生长素极性运输的影响。取两组如图1所示的装置(两端为琼脂块，中间为茎切段)，供体琼脂块中含有等量的3H标记的IAA，甲组的受体琼脂块中不含IAA，乙组的受体中含10 mol/L的IAA。不同运输时间两组的受体中放射性强度如图2所示。下列说法正确的是(　　)
A．初始时刻，乙组的受体琼脂块中的IAA也应用3H标记
B．甲、乙组实验装置的a端为形态学上端，b端为形态学下端
C．若置于太空环境中，受体琼脂块中将无法检测到3H标记的IAA
D．根据实验结果可知，受体中的IAA对IAA的极性运输有抑制作用
√
√
BD　[本实验探究了受体中的生长素(IAA)对生长素极性运输的影响，因此，本实验的自变量是受体块中是否含有生长素，因变量是受体块中生长素含量的变化，该变化通过检测生长素的放射性来实现，因此，初始时刻，乙组的受体琼脂块中的IAA不需要3H标记，A错误；幼苗茎切段形态学上下端属于无关变量，各组应该相同且适宜，由于生长素的运输表现为极性运输，因此都是供体块接触形态学上端，即a端为形态学上端，b端为形态学下端，B正确；若置于太空环境中，受体琼脂块中会检测到3H标记的IAA，因为生长素的极性运输与重力无关，C错误；实验结果显示，甲组受体块中的生长素含量多于乙组受体块中生长素含量，因而说明受体中的IAA对IAA的极性运输有抑制作用，D正确。]
一、生长素的生理作用
考点2　生长素的生理作用及特点
传达信息
伸长生长
特定基因
细胞分化
受体
二、生长素的作用特点
1．特点：在浓度较低时____生长，在浓度过高时则会____生长。
　抑制
促进
1．(人教版选择性必修1 P93旁栏思考)生长素在细胞水平上起的作用，与在器官水平上发挥的作用的关系是__________________________
___________________________________________________________。
提示：生长素在细胞水平上起的作用是在器官水平上发挥作用的基础
2．对生长素的敏感程度曲线分析
(1)不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小：__________。
根>芽>茎
(2)不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小：______________________。
双子叶植物>单子叶植物
用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。
(3)不同成熟程度细胞对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：__________________。
幼嫩细胞＞衰老细胞
2．(人教版选择性必修1 P94思考·讨论)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？__________________________________
___________________________________________________________。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？________(填“一定”或“不一定”)。
提示：(1)不一定；在最适浓度的两侧，会有两个不同的生长素浓度对植物产生相同的促进效果　(2)一定　
3．典型实例
(1)顶端优势
①概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
②原因
低
抑制
促进
高
③解除方法：摘除顶芽。
④应用：果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝，提高产量。
(2)根的向地性和茎的背地性
1．顶芽占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。 (　　)
提示：表现出顶端优势时，只是侧芽生长受到抑制，并非侧芽生长素的合成受抑制。
2．不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同。 (　　)
提示：最适浓度两侧的两种生长素浓度的作用效果可能相同。
×
×
3．茎的背地生长说明了生长素在浓度高时抑制生长。 (　　)
提示：茎的背地生长说明近地侧生长速度大于远地侧，且均为促进生长。
4．“尿泥生根”的原因是人尿液中含有植物生长素，黄泥能吸附生长素，一定浓度的生长素能促进枝条生根。 (　　)
×
√
1．生长素浓度与促进程度的曲线分析
(1)曲线区间代表的含义
①OH段：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。
②HC段：随生长素浓度升高，促进生长作用_______________ (但仍为促进生长)。
③CD段：抑制生长。
提示：减弱
(2)曲线特殊点的含义
①H点：促进生长的最适浓度为______。
②C点：表示促进生长的“阈值”，浓度大于C点所示值时抑制生长，小于C点所示值时促进生长。
提示：g
2．烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施，但打顶后侧芽会萌动生长，消耗营养，需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量，该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响，实验结果如图所示。
(1)为什么打顶后涂抹的生长素进入烟草后可向下运输？
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端，生长素涂抹处为形态学上端，因此打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输
(2)打顶后涂抹生长素依据的原理是什么？
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：打顶后涂抹生长素能抑制侧芽萌发，相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
(3)该实验结果表明__________________________________________
___________________________________________________________。
提示：打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片的净光合速率
1．(链接人教版选择性必修1 P93小字部分)生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达。研究表明，细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP，这两种蛋白可分别与细胞膜上的某种跨膜蛋白激酶TMK结合形成共受体感受并传递细胞外的生长素信号。实验发现ABL或ABP单缺陷突变体均出现生长素缺陷表型。下列说法错误的是(　　)
生长素的生理作用
A．生长素有促进植物细胞伸长、诱导细胞分化等作用
B．跨膜蛋白激酶TMK是生长素引发细胞内信号转导必不可少的物质
C．可继续用ABL和ABP双缺陷突变体进行实验，研究两受体发挥作用的相互关系
D．下调生长素受体相关基因表达水平可以用于培育矮化植株
√
B　[植物体内的生长素在细胞水平上起的作用是促进细胞伸长和诱导细胞分化等，A正确；分析题干信息可知，生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达，因此跨膜蛋白激酶TMK并不是生长素引发细胞内信号转导必不可少的物质，B错误；ABL或ABP单缺陷突变体均出现生长素缺陷表型，可继续用ABL和ABP双缺陷突变体进行实验，研究两受体发挥作用的相互关系，C正确；生长素发挥作用，需要与细胞内的生长素受体结合，下调生长素受体相关基因表达水平，生长素受体合成减少，生长素发挥作用效果下降，可培育矮化植株用于生产实践，D正确。]
2．(链接人教版选择性必修1 P93正文)“酸生长假说”认为生长素促进细胞膜上H＋-ATP酶(质子泵)的活性，H＋外排促进细胞壁的伸展。研究者分别测定野生型、K蛋白基因敲除型(K－)和F蛋白基因敲除型(F－)拟南芥植株的下胚轴细胞壁pH和生长速率，结果如图。下列说法错误的是(　　)
A．依据“酸生长假说”可以推测，单侧光照射下胚芽鞘背光侧细胞膜上H＋-ATP酶活性较高
B．F蛋白参与促进生长素激活H＋-ATP酶的过程
C．K蛋白与F蛋白在调控H＋-ATP酶激活方面的作用是相反的
D．生长素浓度高于最适浓度时，随着浓度升高表现为促进作用减弱甚至起抑制作用
√
B　[依据“酸生长假说”推测，单侧光照射下，背光侧生长素浓度高于向光侧，胚芽鞘背光侧细胞膜上H＋-ATP酶活性较高，H＋外排速率更高，A正确；由图可知，与野生型相比，缺K蛋白时，pH上升，生长速率下降，说明K蛋白可以促使pH下降，生长速度加快；缺F蛋白时，pH下降，同时生长速率上升，说明F促进pH上升，抑制生长，综上所述，是K蛋白参与生长素激活H＋-ATP酶的过程，且F蛋白与K蛋白在调控H＋-ATP酶激活方面的作用是相反的，B错误，C正确；由生长素的作用特点可知，当培养基中的生长素浓度高于最适浓度时，随生长素浓度升高，促进作用减弱，甚至表现为抑制作用，D正确。]
3．(链接人教版选择性必修1 P94思考·讨论)如图甲表示生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系；图乙表示不同浓度的生长素对单子叶、双子叶植物的生理作用；图丙中的P值表示对植物的生长既不促进也不抑制的生长素浓度。
下列说法错误的是(　　)
生长素作用特点分析及应用
A．图甲所示当生长素浓度处于抑制浓度范围时，不同浓度生长素对植物茎生长的抑制作用不同
B．农业生产中可用适当浓度生长素类似物杀死单子叶农田里的双子叶杂草
C．顶端优势体现了生长素在浓度较低时促进生长，浓度较高时则抑制生长
D．图丙可以表示水平放置后，植物幼苗根远地侧生长素浓度的变化
√
D　[由图甲可知，当生长素浓度处于抑制浓度范围时，不同浓度的生长素的抑制作用不同，A正确；两种植物对生长素的敏感程度不同，例如用c点对应的生长素浓度处理可以起到抑制双子叶杂草，促进单子叶农作物生长的目的，B正确；顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部侧芽附近生长素浓度较高；由于侧芽对生长素浓度比较敏感，所以顶芽部位低浓度的生长素促进其生长，而侧芽部位高浓度的生长素则抑制侧芽的生长，C正确；水平放置后，根会表现出向地性的生长即根的远地侧促进，近地侧抑制生长。远地侧生长素浓度一直处于促进范围，不会出现抑制现象，始终在P点对应虚线的以上部分，D错误。]
4．(链接人教版选择性必修1 P94与社会的联系)某些植物主根的根尖能抑制侧根生长，存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验，发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量变化，实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是(　　)
A．低浓度NAA促进侧根生长，高浓度 NAA 抑制侧根生长
B．NAA 处理后，通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C．切除主根根尖使侧根原基IAA 浓度降低，从而解除顶端优势
D．施加外源NAA 和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
√
B　[本实验是用适宜浓度的NAA处理，没有用不同浓度的NAA处理，不能得出NAA低浓度促进、高浓度抑制的特点的结论，A错误；据图可知，与对照组相比，适宜浓度的NAA处理后幼苗根中内源IAA含量升高，适宜浓度的NAA处理可以解除顶端优势，促进侧根原基的发育，因此推测NAA处理很可能是通过增加根部内源IAA含量促进侧根原基的发育，B正确；本实验的因变量为幼苗主根中内源IAA含量，没有侧根处IAA浓度，因此不能得出切除根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA浓度降低的结论，C错误；图中没有切除根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组，因此不能得出两者协同促进侧根原基的发育的结论，D错误。]
体验真题　感悟高考·有章可循
1．(2024·河北卷)水稻在苗期会表现出顶端优势，其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是(　　)
A．AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B．分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C．在水稻的成熟组织中，生长素可进行非极性运输
D．同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长，却抑制根的生长
√
B　[AUX1缺失突变体导致生长素不能正常运输，顶端优势消失，分蘖可能增多，A正确；分蘖发生部位生长素浓度过高时会对分蘖产生抑制，导致分蘖减少，B错误；在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输，C正确；根对生长素的敏感程度高于芽，同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长，却抑制根的生长，D正确。]
2．(2023·广东卷)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是(　　)
A．水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B．水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C．水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D．强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
√
A　[当室外栽培的水仙被移入室内后，光信号发生变化，光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变，影响相关基因的表达，进而导致水仙徒长甚至倒伏，A正确；叶绿素可以吸收、传递和转化光能，叶绿素本身不传递光信号，B错误；植物的向光性是指在单侧光的作用下，向光侧生长素浓度低于背光侧，导致背光侧生长快，向光侧生长慢，植物向光弯曲，水仙转入室内后，若给以单侧光，植物仍可以发生向光弯曲，C错误；室外栽培的水仙被移入室内后，光照强度减弱，会出现徒长甚至倒伏，说明弱光促进了水仙花茎及叶的伸长生长，D错误。]
3．(2023·山东卷)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(　　)
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
分组 处理 生长情况 弯曲情况
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
A．结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B．①②之间有感受单侧光刺激的部位
C．甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D．②③之间无感受单侧光刺激的部位
√
D　[据表格可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗缓慢生长且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长且不弯曲，推测①②之间具有感光部位，B不符合题意；受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，C不符合题意；在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，但无法得出②③之间有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。]
4．(2021·全国甲卷)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，错误的是(　　)
A．植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B．顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C．生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D．在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官
√
D　[植物的“顶端优势”是指顶芽产生的生长素极性运输到达侧芽部位并积累，使侧芽部位的生长素浓度过高，抑制侧芽生长，从而表现出顶芽优先于侧芽生长的现象。摘除顶芽后，侧芽部位的生长素浓度逐渐降低到适宜的浓度，顶端优势解除，A、B正确；高浓度生长素通过促进乙烯的合成从而抑制植物的生长，是通过调节与乙烯合成有关的基因的表达来实现的，C正确；同种植物的根、芽、茎几种器官中，根对生长素最敏感，茎对生长素最不敏感，D错误。]
1．(2024·河北模拟)研究人员将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘的一侧，一段时间后胚芽鞘向放置琼脂块一侧的对侧弯曲生长(胚芽鞘弯曲角度用α表示)。研究人员通过改变琼脂块中生长素的含量，得到α与生长素含量的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)
课时分层作业(四十)　植物生长素
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A．该实验分别在单侧光照射下和在
黑暗条件下进行得到的结果相同
B．图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度大于对侧
C．该实验能说明胚芽鞘弯曲情况与生长素分布不均、生长素含量有关
D．若继续增加琼脂块中生长素的含量，则图中曲线将逐渐保持不变
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D　[燕麦胚芽鞘的尖端是感光部位，本实验用的材料是切去尖端的燕麦胚芽鞘，故实验中是否接受单侧光处理，不会影响实验结果，A正确；由图可知，实验各组所用生长素均起到了促进作用，生长素可促进细胞伸长生长，故图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度大于对侧，B正确；该实验涉及含有生长素的琼脂块的放置情况以及琼脂块中生长素的含量变化，根据实验结果能说明胚芽鞘弯曲情况与生长素分布不均、生长素含量有关，C正确；生长素在低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，若继续增加琼脂块中生长素的含量，则图中曲线可能逐渐下降，D错误。]
2．(2024·广东大亚湾区检测)某植物缺硫会诱导A蛋白表达，A蛋白与膜蛋白B相互作用后，会降低膜蛋白B含量，进而减少生长素向根尖细胞转运，促进根部伸长。下列相关叙述错误的是(　　)
A．蛋白参与了根部细胞对缺硫的适应性反应
B．根部伸长可能与A蛋白降解膜蛋白B有关
C．根部细胞伸长生长依赖于低浓度生长素
D．生长素不能由根尖向上运输
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
D　[由题意可知，缺硫会诱导A蛋白表达，A蛋白与膜蛋白B相互作用后，会降低膜蛋白B含量，进而减少生长素向根尖细胞转运，促进根部伸长，A、B、C正确；根部生长素既可向上运输，也可向下运输，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
3．(2024·吉林一模)科学家用IAA处理胚芽鞘切段进行实验，在处理后的第12分钟至40分钟左右胚芽鞘切段快速生长(第一阶段)，40分钟后开始出现持续生长反应(第二阶段)。实验还发现，使用其他酸性物质处理也能使胚芽鞘切段出现第一阶段反应，但不会出现第二阶段反应；而RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂处理胚芽鞘切段可显著抑制第二阶段的生长反应。下列叙述正确的是(　　)
题号
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A．实验过程属于自身前后对照，不需要再单独设置对照组
B．植物体内具有与IAA相同效应的物质，如PAA、NAA，它们都不属于生长素
C．IAA促进胚芽鞘切段第二阶段持续生长的原因可能是IAA促进了蛋白质的合成
D．生产上使用酸性缓冲液代替IAA处理作物，可促进作物持续快速生长
√
C　[该实验需要未经外源生长素处理的胚芽鞘作为对照组，A错误；植物体内具有与IAA相同效应的物质，如PAA(苯乙酸)、NAA(吲哚丁酸)，它们都属于生长素，B错误；RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂处理胚芽鞘切段可显著抑制第二阶段的生长反应，由此推测可能是IAA促进了蛋白质的合成，C正确；据题意可知，酸性物质只能促进胚芽鞘第一阶段快速生长，但不会出现第二阶段反应，D错误。]
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4．(2024·河北保定二模)植物根系结构(包括主根与侧根)具有高度可塑性，侧根分支对有效利用土壤养分具有重要意义。科研人员对影响侧根分支的机理进行研究，将三组拟南芥幼苗(如图1)分别培养在不同培养基中，处理及结果如图2所示。已知侧根发育受生长素(IAA)的调控，下列相
关分析错误的是(　　)
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A．IAA有促进细胞伸长生长、诱导细胞分化的作用
B．比较Ⅰ、Ⅱ组实验及结果，说明有利于侧根分支
C．比较Ⅱ、Ⅲ组实验及结果，说明IAA能促进侧根分支
D．Ⅲ组侧根分支较少可能是因为IAA增多抑制了侧根的生长
√
D　[IAA有促进细胞伸长生长的作用，且侧根发育受生长素(IAA)的调控，因而可推测生长素有诱导细胞分化的作用，A正确；根据比较Ⅰ、Ⅱ组结果，Ⅱ组的侧根数量明显多于Ⅰ组可知能促进该植物幼苗侧根分支生长，B正确；比较Ⅱ、Ⅲ组结果可知，Ⅲ组接受NPA处理侧根数目明显减少，说明在有时，NPA处理使生长素运输受到抑制，侧根处IAA减少，侧根分支减少，C正确，D错误。]
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5．(2024·湖南模拟)下列甲、乙两图表示生长素类调节剂在实践中的应用。图甲中是将含有不同浓度生长素的琼脂块，放在去尖端的胚芽鞘上，一段时间后的变化情况。图乙是向果实喷洒一定浓度的生长素后发生的变化。据此分析，下列说法正确的是(　　)
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A．图甲、乙所示的现象均能反映出生长素低浓度促进而高浓度抑制生长的特点
B．图甲琼脂块A中生长素浓度小于琼脂块B中生长素的浓度
C．图乙实验结果说明，早期发育优良的果实对生长素更加敏感
D．图乙中发育较弱的果实的脱落可能与乙烯的产生及作用有关
√
D　[图甲中胚芽鞘向B侧弯曲生长说明A侧生长速度大于B侧，有两种可能，一是琼脂块A、B中的生长素均能促进生长，但A侧促进作用更强；二是琼脂块A中生长素有促进作用，而琼脂块B中生长素有抑制作用。所以在未提供浓度信息的情况下，无法判断生长素低浓度促进而高浓度抑制的特性，A错误；由于信息不足，所以琼脂块A、B中生长素浓度大小无法判断，B错误；图乙中对果实喷洒一定浓度的生长素溶液，从而达到疏花疏果的效果，说明发育状况不同的果实对生长素的敏感性不同，发育较慢较小的果实对生长素更加敏感，C错误；当生长素浓度相对较高时，可刺激果实产生乙烯，而乙烯含量增加反过来会抑制生长素的作用，从而抑制生长发育，D正确。]
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6．(2024·广西柳州模拟)某生物兴趣小组用若干个玉米胚芽鞘在黑暗环境中进行了两组实验。实验①：将一部分胚芽鞘用黑色碳素笔从尖端向下画一条直线，如图1所示，培养2～3天后观察a，b段直线颜色的深浅(注：胚芽鞘长度变化会引起直线颜色深浅变化)；实验②：将一部分胚芽鞘去除尖端后，在其形态学上端放置一块含生长素的琼脂块，在其形态学下端放置一块相同体积大小的空白琼脂块，如图2所示。下列分析错误的是(　　)
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A．实验在黑暗中进行，是为了防止光合作用影响实验结果
B．每组实验均使用多个胚芽鞘的目的是排除偶然因素的影响
C．实验①的目的是探究生长素的作用部位，a与b构成了对照
D．实验②由于缺少对照，不能证明生长素在胚芽鞘中是极性运输
√
A　[实验在黑暗中进行，是为了防止单侧光引起生长素分布不均，影响实验结果，A错误；每组实验均使用多个胚芽鞘的目的是排除偶然因素的影响，使实验结果更具有说服力，B正确；实验①的目的是探究生长素的作用部位，a与b构成了对照，其作用是为了说明生长素作用的部位是b段，a段产生的生长素向下运输，作用于b段，使b段生长，C正确；若要证明生长素在胚芽鞘中是极性运输，需要增加一组作为对照组，其操作为将胚芽鞘进行颠倒，其他不变，一段时间后检测下方的琼脂块中是否含有生长素，D正确。]
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7．(不定项)(2024·湖南长沙模拟)光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验：实验一置于黑暗条件下，在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA)；实验二置于单侧蓝光下，在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
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A．生长素发挥作用时需要与细胞内的受体特异性结合
B．实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长不是赤霉素分布不均匀导致的
C．实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
D．该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
√
√
√
ABC　[生长素作为信息分子，首先要与细胞内的生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应，A正确；由实验一可知，棉花幼苗下胚轴弯曲生长是生长素分布不均匀导致的，而不是赤霉素分布不均匀导致的，B正确；由实验二可知，赤霉素能加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度，C正确；由④和⑥对照可知，单侧蓝光下，生长素处理组幼苗下胚轴直立生长，说明蓝光促进了生长素由向光侧向背光侧的移动，D错误。]
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8．(2024·山东德州二模)生长素的极性运输主要依赖于细胞膜上的PIN蛋白和ABC19蛋白等转运蛋白。PIN蛋白是最主要的生长素外排蛋白；ABC19蛋白是一类具有ATP水解酶活性的转运蛋白，也可以转运油菜素内酯。下列说法错误的是(　　)
A．生长素和油菜素内酯通过ABC19蛋白的运输均属于主动运输
B．ABC19蛋白缺失会使花粉管生长受到抑制，种子休眠得以解除
C．在胚芽鞘细胞中，PIN蛋白主要分布在形态学下端一侧的细胞膜上
D．PIN蛋白突变体植株通常表现出向光性、向重力性受损等现象
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B　[ABC19蛋白是一类具有ATP水解酶活性的转运蛋白，也可以转运油菜素内酯，说明生长素和油菜素内酯通过ABC19蛋白的运输均需要消耗能量，属于主动运输，A正确；ABC19蛋白缺失会使油菜素内酯的运输受到影响，油菜素内酯可以促进种子萌发，ABC19蛋白缺失会使种子休眠得以维持，B错误；生长素的极性运输主要依赖于细胞膜上的PIN蛋白，在胚芽鞘细胞中，PIN蛋白主要分布在形态学下端一侧的细胞膜上，PIN蛋白突变体植株通常表现出向光性、向重力性受损等现象，C、D正确。]
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9．(不定项)(2024·湖南雅礼中学月考)蓝莓根的生长受激素和营养物质的影响，科研人员以蓝莓为实验材料进行以下实验：实验一研究了不同浓度的吲哚丁酸(IBA)对蓝莓幼苗根系生长的影响，实验结果如图1所示。实验二用14CO2培养叶片，分别测定不同浓度 IBA 处理下主根和侧根的放射性相对强度，结果如图2 所示(CO2进入叶肉细胞后，最终转化成糖类等营养物质)。下列说法错误的是(　　)
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A．IBA的极性运输，不会受氧气浓度的影响
B．单侧光和重力均不影响生长素的极性运输
C．根据实验结果分析，IBA不能消除根的顶端优势
D．IBA影响侧根生长的机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根
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AC　[IBA的极性运输属于主动运输，需要消耗能量，细胞中能量主要来源于有氧呼吸，因此该过程会受氧气浓度的影响，A错误；生长素的极性运输是指生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输，不受单侧光和重力等因素的影响，B正确；由图1分析可知，随着IBA浓度升高，主根长度变短，侧根数量增多，说明IBA 能消除根的顶端优势，C错误；由图2分析可知，随着IBA浓度升高，主根放射性相对强度逐渐降低，侧根放射性相对强度逐渐升高，即随着IBA浓度升高，光合产物逐渐往侧根分布，结合图1结果，可推测IBA影响侧根生长的机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根，D正确。]
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10．(13分)(2024·福建厦门模拟)栝(guā)楼是一种生长在我国南方红壤地区的重要的药用经济作物。酸雨会导致土壤酸性增强，使难溶性铝转化为离子态，对栝楼造成铝胁迫，严重影响栝楼的产量和品质。回答下列问题：
(1)可用____________________试剂提取栝楼叶片中的色素进行含量测定，结果发现，铝胁迫会导致栝楼叶绿素含量显著下降。这一变化首先影响在叶绿体的__________________(填结构名称)上进行的光合作用的__________阶段。
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无水乙醇(或丙酮)
(基粒)类囊体
光反应
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(2)为研究IAA能否缓解铝胁迫对栝楼的影响，某小组开展了系列实验，结果如图所示。
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①实验中对空白对照组的处理是______________________________。
②该实验的结论是___________________________________________
___________________________________________________________。
未受铝胁迫(的栝楼植株)
一定浓度范围的IAA能够提高铝胁迫下栝楼的叶
绿素含量，但浓度过高的IAA反而起抑制作用
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(3)一定浓度的铝离子会造成植物DNA损伤。受损的DNA在电泳时出现拖尾现象，拖尾越长，表明DNA受损程度越大。请以铝敏感型栝楼植株为实验材料，设计实验探究25 μmol·L-1IAA能否修复受到300 μmol·L-1铝胁迫的栝楼根系的DNA损伤，简要写出实验思路
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
将长势相似的铝敏感型栝楼植株随机分为A、B、C三组，其中A组不做处理，B、C组用300 μmol·L-1铝胁迫处理一定时间，之后用25 μmol·L-1IAA处理C组一定时间，而后提取三组根系的DNA，分别进行电泳，(拍照)观察各组DNA电泳条带的拖尾情况，测量比较DNA拖尾长度的变化(3分)
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[解析]　(1)可用无水乙醇(或丙酮)试剂提取栝楼叶片中的色素进行含量测定。铝胁迫会导致栝楼叶绿素含量显著下降，这一变化首先影响在叶绿体的(基粒)类囊体上进行的光合作用的光反应阶段。(2)为研究IAA能否缓解铝胁迫对栝楼的影响，某小组开展了系列实验，结合实验结果可知，实验中对空白对照组的处理是未受铝胁迫(的栝楼植株)。由图可知，该实验的结论是一定浓度范围的IAA能够提高铝胁迫下栝楼的叶绿素含量，但浓度过高的IAA反而起抑制作用。(3)该实验的自变量为是否用铝胁迫以及是否用25 μmol·L-1IAA处理，因变量DNA损伤情况(检测指标为测量比较DNA拖尾长度的变
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化)，实验思路为：将长势相似的铝敏感型栝楼植株随机分为A、B、C三组，其中A组不做处理，B、C组用300 μmol·L-1铝胁迫处理一定时间，之后用25 μmol·L-1IAA处理C组一定时间，而后提取三组根系的DNA，分别进行电泳，(拍照)观察各组DNA电泳条带的拖尾情况，测量比较DNA拖尾长度的变化。
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(教师用书独具)
(2024·山东济南模拟)不同浓度的生长素对豌豆植株芽的影响不同(见表)。下图为培养在适宜条件下的具有顶端优势现象的豌豆植株，其中①～④代表不同部位或器官。研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs，可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育，而生长素可以促进SLs合成。下列说法正确的是(　　)
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A．图中①处的生长素浓度一定小于10-5 mol/L
B．图中只有①②处能合成生长素
C．若去除图中植株的①处，则②处生长素浓度降低，生长减慢
D．SLs对侧芽发育起促进作用
生长素浓度(mol/L) 对芽生长的影响
10-10～10-5 促进
10-5～10-3 抑制
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A　[植株①处是顶芽，由图示顶芽的生长状态对应的生长素浓度可知，①处的生长素浓度一定小于10-5 mol/L，A正确；生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，B错误；若去除图中植株的①处，则②处生长素浓度降低，生长加快，C错误；SLs可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输，从而抑制侧芽的发育，D错误。]
谢 谢 ！

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