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人教(2019)生物选择性必修1（知识点+跟踪检测）
第6讲 植物的激素调节
【课标导航】
1.6.1　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两重性，既能促进生长，也能抑制生长
1.6.2　举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节
1.6.3　举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用
1.6.4　概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等
一、生长素的发现过程
科学家 实验 实验结论
达尔文 胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·詹森 胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
温特 造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素
二、生长素的产生、运输和分布
三、植物激素与动物激素的比较
项目 植物激素 动物激素
合成部位 无专门的分泌器官 内分泌腺或内分泌器官
作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织
运输途径 极性运输、非极性运输和横向运输 随血液循环(体液)运输
化学本质 有机小分子 蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物等
四、生长素的生理作用及特性
1．生理作用
2．作用特性——两重性
表现
五、生长素作用两重性的实例
(1)顶端优势
(2)重力对根和茎生长的影响
六、生长素类似物
1．概念：具有与生长素相似生理效应的人工合成的化学物质。
2．种类：α 萘乙酸、2,4 D等。
3．应用：①防止果实和叶片脱落；②促进结实；③获得无子果实；④促使扦插枝条生根。
七、其他四类植物激素的合成部位及作用比较
八、掌握常见的植物生长调节剂
1．概念：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
2．优点：容易合成、原料广泛、效果稳定。
3．应用实例(连线)
[基础微点练清]
1．判断正误
(1)用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄(2020·山东等级考，T9B)(√)
(2)喷洒脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间(×)
(2020·浙江选考，T22D)
(3)2,4D可杀除禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4D的敏感性强(2020·浙江选考，T7A)(√)
(4)色氨酸可经一系列反应转变为IAA(√)
(2018·海南高考，T3A)
(5)单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀(×)
[新人教版选择性必修1 P95“概念检测”T1(1)]
(6)赤霉素决定细胞的分化(×)
[新人教版选择性必修1 P99“概念检测”T1(1)]
(7)施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质[新人教版选择性必修1 P104“概念检测”T1(2)](×)
(8)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输(×)
(9)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长(×)
2．(新人教版选择性必修1 P111“选择题”T4)果实的生长发育和成熟，受多种激素调节。下列叙述正确的是(　　)
A．赤霉素促进果实发育
B．乙烯抑制果实的生长和成熟
C．脱落酸促进细胞分裂和果实脱落
D．生长素对果实的发育和成熟没有影响
解析：选A　赤霉素能促进果实发育，乙烯可以促进果实成熟，脱落酸可以抑制细胞分裂，生长素能够促进果实的发育。
3.生长素在胚芽鞘内的运输与自身的载体分布有关，也受光照、重力等外界因素的影响。在如图所示的胚芽鞘中，生长素的运输方向不可能是(　　)
A．a→b　　　　　　　　　 B．b→d　
C．c→a D．a→c
解析：选C　生长素在单侧光照射下，在尖端可由向光侧向背光侧运输，即a→b，A正确；生长素的极性运输是从形态学上端运输到形态学下端，即a→c，b→d，不能反过来运输，B、D正确，C错误。
4．下列有关植物激素及其应用对应正确的是(　　)
A．脱落酸——麦田除草
B．赤霉素——促进α 淀粉酶的产生
C．乙烯——促进果实的发育和成熟
D．细胞分裂素——获得无子番茄
解析：选B　农业生产上可以用高浓度的2,4 D作为双子叶植物除草剂，促进杂草衰老死亡，脱落酸没有除草作用，A错误；赤霉素能诱导种子产生α 淀粉酶，B正确；乙烯的主要作用是促进果实的成熟，不能促进果实发育，C错误；生长素处理雌花可获得无子番茄，细胞分裂素没有该作用，D错误。
5．唐代诗人曾用“先春抽出黄金芽”的诗句形容早春茶树发芽的美景。茶树经过整型修剪，去掉顶芽，侧芽在细胞分裂素作用下发育成枝条。研究表明，外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是(　　)
A．生长素的极性运输需要消耗细胞释放的能量
B．生长素主要在顶芽合成，细胞分裂素主要在侧芽合成
C．施用适宜浓度的外源多胺能促进侧芽发育
D．光照、温度等环境因子会影响植物激素的合成
解析：选B　生长素的极性运输属于主动运输，需要消耗细胞释放的能量，A正确；侧芽和顶芽都能合成生长素和细胞分裂素，B错误；外源多胺能抑制生长素的极性运输，所以施用适宜浓度的外源多胺能促进侧芽发育，C正确；光照、温度等环境因子会影响植物激素的合成，D正确。
6．(新人教版选择性必修1 P101“思考·讨论”T2)在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项？
提示：要根据实际情况和施用目的，综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等；同时还需要考虑适当的施用时间，以及国家法律法规的要求等。
一、植物生长素的发现
[试考题·查欠缺]
1．(2019·江苏高考)如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是(　　)
A．甲为背光侧，IAA含量低于乙侧和对照组
B．对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C．若光照前去除尖端，甲、乙两侧的生长状况基本一致
D．IAA先极性运输到尖端下部再横向运输
解析：选C　对照组未照光，胚芽鞘尖端IAA分布均匀；在单侧光照射下，IAA由向光侧(乙)向背光侧(甲)进行横向运输，使背光侧IAA含量多于向光侧，也多于对照组，使背光侧生长快于向光侧，伸长长度较大，A错误。对照组未经单侧光处理，能直立生长但不弯曲，B错误。胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端，若光照前去除尖端，则甲、乙两侧的生长状况基本一致，C正确。IAA在胚芽鞘尖端先发生横向运输，使背光侧IAA含量多于向光侧，再经过极性运输至尖端下方，使背光侧生长快于向光侧，从而使胚芽鞘向光弯曲生长，D错误。
2．(2021·广州模拟)为了探究光照和重力对横放状态下植物生长的影响，某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行了如图所示处理。一段时间后，①③④均明显向上弯曲生长，②弯曲生长不明显。根据上述实验，下列分析正确的是(　　)
A．①和④能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素
B．①和④能够说明燕麦在横放状态下，重力作用是引起弯曲生长的主要因素
C．③和④能够说明燕麦在横放状态下，重力作用是引起弯曲生长的主要因素
D．①和②能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素
解析：选C　①是单侧光和重力的共同作用引起燕麦弯曲生长，④均匀光照，重力的作用引起燕麦弯曲生长，因此①和④无法说明引起弯曲生长的主要因素是单侧光作用，还是重力作用，A、B错误；③遮光处理，重力的作用引起燕麦弯曲生长，④均匀光照，重力的作用引起燕麦弯曲生长，因此③和④能够说明重力作用是引起弯曲生长的主要因素，C正确；①是单侧光和重力的共同作用引起燕麦向上弯曲生长，②是单侧光和重力的共同作用引起燕麦弯曲生长不明显，因此①和②无法说明单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素，D错误。
[强知能·补欠缺]
1．植物向光性的原因
(1)原因分析
(2)归纳总结
2．不同处理方法下植物向性运动的图解
类别 图解条件 相关结果
遮盖类 ①直立生长 ②向光生长
暗箱类 ①直立生长 ②向光(小孔)生长
插入类
移植类 ①直立生长 ②向左侧生长 ③④中IAA的含量 a＝b＋c，b>c
旋转类
横置类
失重类 幼苗移到太空 向光性仍保留，但失去了根的向地性和茎的背地性
[练题点·全过关]
1．1914年，匈牙利科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。下列叙述正确的是(　　)
A．对照组是没有尖端的胚芽鞘，不生长
B．该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响
C．该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物质是吲哚乙酸
D．该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输
解析：选B　 拜尔的实验没有设置空白对照组，A错误；因为胚芽鞘尖端是感光部位，所以该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响，B正确；拜尔的实验证明了胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的某种物质在其下部分布不均造成的，但不能证明该物质是吲哚乙酸，C错误；该实验能说明生长素可以从形态学的上端运输到形态学的下端，但不能说明生长素不能反过来运输，因此不能证明生长素在植物体内进行极性运输，D错误。
2．(2021·三明模拟)温特利用切去尖端的幼苗进行如下图所示的实验。下列叙述错误的是(　　)
A．②③④的结果证明了某物质的不均匀分布导致了幼苗向光生长
B．在黑暗条件下进行该实验是为了排除光照对实验结果的影响
C．①与⑤都为对照组，可证明琼脂块对幼苗的生长没有影响
D．该实验设计巧妙地将幼苗尖端的化学物质扩散到琼脂块中，再用它进行实验
解析：选A　②③④放置的琼脂块都与幼苗的尖端接触过，均含有幼苗尖端产生的某种化学物质，③④的结果不同，证明了幼苗弯曲生长是某物质的不均匀分布导致的，②中某物质的分布是均匀的，不发生弯曲生长，A错误；该实验的目的是为了证明幼苗弯曲生长的原因是由尖端产生的某种传递到下部的化学物质分布不均匀引起的，但单侧光照也会导致幼苗弯曲生长，因此在黑暗条件下进行该实验是为了排除光照对实验结果的影响，B正确；①与⑤都为对照组，其自变量为切去尖端的幼苗的切面上是否放置空白琼脂块，结果二者均不生长，也不弯曲，说明琼脂块对幼苗的生长没有影响，C正确；该实验设计利用琼脂块的透水原理，使其作为携带某种化学物质的载体，巧妙地将幼苗尖端产生的某种化学物质扩散到琼脂块中，再用它进行实验，D正确。
[方法技巧]　判断植物“长不长、弯不弯”的方法
二、其他植物激素及其作用
[试考题·查欠缺]
1．(2021·浙江选考)脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关。下列叙述错误的是(　　)
A．脱落酸在植物体内起着信息传递的作用
B．缺水使植物脱落酸含量上升导致气孔关闭
C．提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态
D．植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
解析：选C　脱落酸作为一种植物激素，可在植物体内起传递信息的作用，A正确；缺水条件下，脱落酸含量上升，气孔关闭，有利于减少水分的散失，使植物适应干旱环境，B、D正确；脱落酸具有抑制种子萌发，保持种子休眠的作用，因此提高脱落酸含量，不能解除种子的休眠，C错误。
2．(2021年1月新高考8省联考·江苏卷)植物激素对植物的生长发育至关重要，下列叙述正确的是(　　)
A．新鲜的小青菜中脱落酸含量相对较高
B．自然萌发的黄豆芽中含有多种植物激素
C．猕猴桃果实中通常含有少量自身合成的萘乙酸
D．自然成熟的葡萄中不再含有细胞分裂素和生长素
解析：选B　新鲜的小青菜中脱落酸含量相对较低，A错误；植物的生命活动是多种激素相互作用、共同调节的结果，据此可推测自然萌发的黄豆芽中含有多种植物激素，B正确；萘乙酸是人工合成的植物生长调节剂，不是植物自身合成的物质，C错误；自然成熟的葡萄中也会含有少量的细胞分裂素和生长素，D错误。
3．(2020·海南高考)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)参与种子萌发的调控。某课题组首先证实，GA处理大麦种子能引起α 淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加，他们又进一步用GA、ABA对大麦种子进行不同处理，检测处理后的大麦种子α 淀粉酶合成量，结果如表(“＋”表示有，“－”表示无，其中“＋”的数量表示α 淀粉酶合成量的多少)。
分组处理 对照组 加GA 加ABA 加GA和ABA
α 淀粉酶合成量 ＋＋ ＋＋＋ － ＋
下列有关叙述正确的是(　　)
A．GA在翻译水平上诱导α 淀粉酶的合成
B．ABA能促进大麦种子淀粉的水解
C．GA与ABA在α 淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D．能合成ABA的大麦种子易穗上发芽
解析：选C　据题中信息分析可知，GA处理大麦种子能引起α 淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加，说明GA可以在转录水平上诱导α 淀粉酶的合成，A错误；据题表分析可知，用ABA对大麦种子进行处理后，大麦种子不能合成α 淀粉酶，而α 淀粉酶可促进淀粉水解，故ABA可使淀粉的水解受到抑制，B错误；GA可促进α 淀粉酶的合成，ABA可抑制α 淀粉酶的合成，二者在α 淀粉酶合成方面具有拮抗作用，C正确；ABA可抑制α 淀粉酶的合成，抑制种子的萌发，因此能合成ABA的大麦种子不易在穗上发芽，D错误。
[强知能·补欠缺]
1．植物激素的生理作用的相互作用分析
(1)曲线模型
植物生长发育过程中，任何一种生理活动都不是受单一激素控制的，不同发育时期激素的种类和数量不同。
(2)概念图
2．植物激素间相互促进与相互拮抗关系的实例
(1)果实与激素
(2)具有协同作用的激素
①促进生长的激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老的激素：细胞分裂素和生长素。
(3)具有拮抗作用的激素
①器官脱落
②种子萌发
③叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，脱落酸促进叶片衰老。
④顶端优势：高浓度生长素抑制侧芽生长，细胞分裂素可解除顶端优势。
3．几种常见的无子果实的比较
项目 原理 方法处理
无子番茄 生长素促进果实发育 用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊柱头
香蕉 香蕉是三倍体，不能形成正常的配子 不能受精发育成种子，需子房产生一定量的生长素并自我刺激，发育成无子果实
无子西瓜 染色体变异形成的三倍体，不能产生正常的配子 通过多倍体育种方法获得，其子房需用正常花粉刺激(产生生长素)才能发育成无子果实
[练题点·全过关]
1．(2020·山东等级考)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是(　　)
A．提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B．用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄
C．用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D．利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
解析：选A　细胞分裂素与生长素含量的比值高时，有利于愈伤组织分化形成芽，A错误；用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄，B正确；用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠，促进种子萌发，C正确；乙烯可以促进果实的成熟，D正确。
2．(2021年1月新高考8省联考·湖南卷)糖槭种子通过低温层积解除休眠。该过程涉及相关激素的消长变化、种子胚的细胞数目增多和随后的伸长生长。该种子休眠解除过程中三类激素的含量变化如图所示，其中曲线b代表(　　)
A．脱落酸(ABA)　　　　 B．生长素(IAA)
C．赤霉素(GA3) D．细胞分裂素(CTK)
解析：选D　种子休眠与种子存在脱落酸有关，只有通过层积处理将脱落酸水平降低后，种子才能正常发芽，故a表示脱落酸。种子胚的细胞数目增多主要通过细胞分裂实现，所以b表示细胞分裂素。细胞的伸长生长主要受赤霉素的调节，所以c表示赤霉素。
3．如图所示为五大类植物激素的部分生理效应，请分析回答问题：
(1)在早春低温时为了让水稻种子早发芽，稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与________(激素)相关性最大。
(2)在果实生长的调节中起协同作用的激素有____________________________，在器官脱落的调节中，生长素作用的特性是具有________。
(3)若解除植物的顶端优势可采用的措施有：①________，②__________________________。
(4)图中结果说明植物的正常生长发育过程是____________________的结果。
解析：(1)用流动的水或溪水浸泡种子，可以除去种子中的脱落酸，以达到让种子发芽的目的。(2)从图示可以看出，在果实生长中起促进作用的有生长素、细胞分裂素、赤霉素，起抑制作用的只有乙烯。在器官脱落的调节中，高浓度生长素促进脱落，低浓度生长素抑制脱落，表现为两重性。(3)植物的顶端优势是因为顶芽产生的生长素在侧芽积累，使侧芽生长受到抑制，解除的方法可以是让侧芽的生长素减少(可以去除顶芽达到目的)，也可以是用别的激素来抵消生长素的抑制生长作用(可以用细胞分裂素达成目的)。(4)从图中可以看出，多种激素共同作用，使得植物能够正常生长发育。
答案：(1)脱落酸　(2)生长素、细胞分裂素、赤霉素(缺一不可)　两重性　(3)①去除顶芽　②施用一定浓度的细胞分裂素　(4)多种(不同)激素共同调节(或共同作用或协调作用)
三、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度(实验)
[试考题·查欠缺]
1．(2021·泉州四校联考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是(　　)
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D．400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
解析：选D　自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数和生根率；图中显示较高浓度的NAA能抑制插条生根率，如NAA浓度为400 mg/L时插条生根率小于对照组；NAA浓度为200 mg/L左右时，生根率和平均生根数都较高，适合生产上应用；400 mg/L NAA能够增加生根数。
2．(2021·石家庄模拟)某农科院研究不同生长素类似物对月季插条生根的影响，选择用含蔗糖的磷酸盐缓冲液配制的a、b两种生长素类似物溶液浸泡月季插条基部，生根率结果如下表所示。下列有关说法正确的是(　　)
浓度 a b a b a b a b
0.01 mg/L 0.1 mg/L 1 mg/L 对照
处理 时间 1 h 11 49 17 42 9 24 10 10
2 h 14 36 20 30 7 20 10 10
3 h 22 32 25 26 6 17 10 10
A．实验过程中需用清水处理等量的月季插条作为对照组
B．该实验需在遮阴和空气湿度较高的地方对插条进行处理
C．两种生长素类似物对插条生根的作用均存在两重性
D．探究b生长素类似物促进插条生根的最适浓度需在0.01～0.1 mg/L的范围内进一步进行
解析：选B　实验过程中需用含蔗糖的磷酸盐缓冲液处理等量的月季插条作为对照组，A错误。为降低枝条蒸腾作用失水对实验结果的影响，该实验需在遮阴和空气湿度较高的地方对插条进行处理，B正确。与对照组相比a生长素类似物既出现了促进作用，又出现了抑制作用，体现了a生长素类似物对插条生根作用的两重性，b生长素类似物与对照组相比只体现了促进作用，C错误。由表中数据不能看出b生长素类似物促进插条生根的最适浓度，若探究其最适浓度需在0.01～0.1 mg/L的范围内进一步进行实验；同时b生长素类似物浓度小于0.01 mg/L时对插条生根的影响还不明确，因此还需有浓度小于0.01 mg/L时对插条生根的影响实验，D错误。
[强知能·补欠缺]
1．实验原理
(1)生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响，在不同浓度、不同时间下处理插条，其影响程度不同。
(2)生长素类似物的影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
(3)用生长素类似物处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法。
2．实验步骤
3．对实验结果的处理方法
(1)文字描述法：通过语言文字直接对实验的结果或可能出现的结果进行准确的描述。
(2)曲线图法：利用数学中的曲线图描述实验结果。采用该方法时，横坐标一般为实验中的自变量，纵坐标为因变量。
(3)列表法：将实验结果通过表格的形式呈现出来。采用该方法时，一定要标明横栏和竖栏的项目内容。
4．结果分析
由如图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类似物浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同浓度。
5．注意事项
(1)需进行预实验：预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
(2)设置对照组、重复组
①设置对照组。清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。
②设置重复组，即每组不能少于3个枝条。
(3)控制无关变量：无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料，插条的生理状况、带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。
(4)处理插条
①生长素类似物处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。
②处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
③扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。
[练题点·全过关]
1．某实验小组用一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液探究二者对棉花主根长度及侧根数的影响，结果如图所示。据此分析，下列相关叙述错误的是(　　)
A．主根和侧根对NAA的敏感性不同
B．NAA能一定程度地消除根的顶端优势，而KT能增强根的顶端优势
C．NAA能抑制主根生长，KT能促进主根生长，且浓度越高效果越明显
D．一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用
解析：选C　据图分析，乙组中NAA对主根是抑制作用，对侧根是促进作用，因此主根和侧根对NAA的敏感性不同，A正确。甲、乙对比，说明NAA能一定程度地消除根的顶端优势；甲、丙对比，说明KT能增强根的顶端优势，B正确。甲、乙、丙说明NAA能抑制主根生长，KT能促进主根生长，但是不能说明浓度越高效果越明显，C错误。乙、丁组说明一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用，D正确。
2．(2021年1月新高考8省联考·福建卷)多叶棘豆是一种珍贵的药用植物，其种子萌发率极低。为研究外源IAA能否促进多叶棘豆种子的萌发，科研人员用蒸馏水配制不同浓度的IAA溶液，分别浸泡种子14小时(甲组)、21小时(乙组)和28小时
(丙组)。将浸泡后的种子置于培养皿中，在适宜的萌发条件下培养。观察萌发情况，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．分析可知，外源IAA能减轻28小时蒸馏水浸泡对种子萌发的抑制
B．本实验结果中，外源IAA促进种子萌发的最佳浸泡时间为21小时
C．乙组可在5～20 mg·L－1范围内进一步探究外源IAA促进种子萌发的最佳浓度
D．甲组10 mg·L－1的萌发率大于20 mg·L－1，说明20 mg·L－1外源IAA能抑制种子萌发
解析：选D　分析丙组可知，浸泡28小时蒸馏水的种子没有萌发，而施加外源IAA后种子萌发率升高，故外源IAA减轻了28小时蒸馏水浸泡对种子萌发的抑制，A正确；本实验结果中，相同外源IAA浓度下乙组的萌发率最高，故外源IAA促进种子萌发的最佳浸泡时间为21小时，B正确；分析实验结果可知，乙组可在5～20 mg·L－1范围内进一步探究外源IAA促进种子萌发的最佳浓度，C正确；甲组10 mg·L－1的萌发率大于20 mg·L－1，但与不加外源IAA组相比，20 mg·L－1外源IAA仍然促进了种子萌发，D错误。
3．(2020·天津等级考)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比(如表)进行预实验。
品种B组织培养阶级 细胞分裂素浓度/(μmol·L－1) 生长素浓度/(μmol·L－1)
Ⅰ诱导形成愈伤组织 m1 n1
Ⅱ诱导形成幼芽 m2 n2
Ⅲ诱导生根 m3 n3
据表回答：
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是_____________________
_____________________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是______阶段。
(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比(m1>2.0)，以0.5 μmol·L－1为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为________μmol·L－1。
(4)Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μmol·L－1的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果，原因是处理幼芽时，选用低浓度生长素时的处理方法为________，选用高浓度生长素时的处理方法为____________。
(5)在________阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。
解析：(1)选择茎尖、幼叶等作为外植体是因为其富含分生组织，细胞分化程度低，诱导其脱分化形成愈伤组织更容易。(2)阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别涉及脱分化、再分化形成芽和再分化形成根的过程，细胞形态、结构和功能在这些阶段都发生了变化，都存在基因的选择性表达。(3)因为m1 μmol·L－1为品种B在Ⅰ阶段的最佳激素配比中的细胞分裂素浓度，所以确定品种A在Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度时，若以0.5 μmol·L－1为梯度设计5个浓度水平，设置的浓度由低到高应依次为m1－1.0、m1－0.5、m1、m1＋0.5、m1＋1.0(单位均为μmol·L－1)。(4)用浸泡法处理幼芽时使用的生长素浓度较低，处理时间较长，用沾蘸法处理幼芽的时间较短，使用的生长素浓度较高，二者均可以得到最佳生根效果。(5)秋水仙素通过抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成使染色体数目加倍；Ⅱ、Ⅲ阶段中部分细胞可能已发生分化，失去了分裂能力，故用秋水仙素处理这两个阶段的材料，并非所有细胞的染色体数目都会加倍；而Ⅰ阶段形成的愈伤组织细胞都由已分化细胞经过脱分化形成，分化程度较低，分裂能力较强，该阶段中使用秋水仙素对材料进行处理，更容易获得由单个细胞形成的多倍体。
答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织　(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ　(3)m1＋1.0　(4)浸泡法(长时间处理)　沾蘸法(短时间处理)　(5)Ⅰ
一、科学思维——生长素生理作用两重性的曲线分析
[典例]　下图1是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示)，图2是生长素对胚芽鞘生长的促进作用示意图。据图判断下列说法正确的是(　　)
A．琼脂块中生长素浓度大于c点时，α会大于90°
B．当生长素浓度小于b点浓度时，随着生长素浓度的增加α逐渐增大
C．琼脂块中生长素浓度在b点时，α具有最小值
D．由图2可知生长素对于胚芽鞘的生长作用具有两重性
[解析]　生长素浓度大于c点时抑制生长，胚芽鞘两侧均不能生长，表现为不生长不弯曲；生长素浓度小于b点时，随着生长素浓度的增加α逐渐减小；生长素浓度在b点时促进作用最强，胚芽鞘弯曲程度最大，α具有最小值；图2没有体现出生长素的抑制作用，因此体现不出生长素作用的两重性。
[答案]　C
[思维建模]
[模型解读]
1．图1表示不同浓度生长素的生理作用不同，表现为两重性。
(1)a点——既不促进也不抑制生长。
(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——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。此值为促进生长的浓度“阈值”——低于此值时均为促进生长的“低浓度”，超过此值时均为抑制生长的“高浓度”。
(6)e～f段(不含e点)——随生长素浓度升高，对生长的抑制作用增强。
(7)b、d两点——生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。
2．图2表示不同浓度的生长素对不同器官所起作用的关系曲线。
(1)不同浓度的生长素作用于同一器官上，所起的生理功效不同(低浓度时促进，高浓度时抑制)。
(2)同一浓度的生长素作用于不同器官上，所起的生理功效也不同(如生长素的浓度为10－6 mol/L时，对根、芽、茎的作用分别是抑制、既不促进也不抑制、促进)。
(3)A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度，说明不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根>芽>茎)，也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度不同。
(4)A′、B′、C′点对应的生长素浓度分别表示对根、芽、茎的作用是既不促进也不抑制。低于A′、B′、C′点对应的浓度，表现为促进作用，高于A′、B′、C′点对应的浓度则起抑制作用。
3．图3表示不同植物对生长素的敏感程度不同。
一般情况下双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感。
[析题用模]
1．用含4种不同浓度生长素(m1～m4)的琼脂块分别放在4个相同的去顶胚芽鞘的一侧，一段时间后，测量并记录胚芽鞘弯曲角度(如图)，其中α1>α2>α3>α4。下列相关叙述正确的是(　　)
A．生长素浓度大小关系是m1B．该实验不能说明生长素作用具有两重性
C．促进胚芽鞘生长的最适浓度位于m3、m4之间
D．若α1和α2相同，则琼脂块中的m1与m2也相同
解析：选B　在最适生长素浓度的两侧，存在促进生长效果相同的2种不同生长素浓度，只根据胚芽鞘的弯曲角度，不能证明生长素浓度的大小，不一定弯曲角度越大，生长素的浓度就越大，A错误；根据实验分析，该实验只能说明生长素促进胚芽鞘的生长，不能说明生长素作用具有两重性，B正确；在达到最适生长素浓度之前，随着生长素浓度的升高，促进作用越来越明显，当α1>α2>α3>α4时，促进胚芽鞘生长的最适浓度不一定位于m3、m4之间， C错误；在最适生长素浓度的两侧，存在不同浓度的生长素，促进效果相同的点，若α1和α2相同，则琼脂块中的m1与m2也可以不相同，D错误。
2．下面甲图表示某植物生长素浓度与所起作用的关系，乙图表示该植物幼苗水平放置培养一段时间后的生长情况。下列判断错误的是(　　)
A．从甲图可看出植物不同器官对生长素的反应灵敏程度不同
B．乙图中茎的背地生长与胚芽鞘在单侧光照射下向光弯曲生长生长素的作用机理相似
C．乙图中a、b两点的生长素浓度应大于10－8 mol/L
D．乙图表示的现象与重力作用有关，也可从甲图中找到原因
解析：选C　乙图中a侧生长素浓度抑制根的生长，说明其浓度大于10－8 mol/L，b侧生长素浓度促进生长，说明其浓度小于10－8 mol/L，C错误。
3．下图甲表示不同浓度的生长素对芽生长的作用效应，图乙表示植物的芽在不同浓度生长素溶液中的生长情况，则图甲中的a、b、c、d点所对应的乙图中生长状况，正确的是(　　)
A．a—①　　　　　　　 B．b—②
C．c—③ D．d—④
解析：选C　图中无生长素处理的作为空白对照，a、b点对应的生长素浓度均促进生长，但b点对应的生长素浓度促进生长作用最强，对应于①；而a点对应于④，c点对应的生长素浓度既不促进生长也不抑制生长，对应于③；d点对应的生长素浓度抑制生长，对应于②。
4．图1表示不同植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，图2为不同浓度的生长素对植物生长的影响曲线。下列叙述错误的是(　　)
A．图1和图2中曲线的变化情况都能够反映生长素的作用具有两重性
B．图1中曲线Ⅰ、Ⅱ的最低点和图2中的H点对应的生长素浓度均为促进相应植物生长的最适浓度
C．若图1中的a点对应的生长素浓度为图2中的m，则b点对应的生长素浓度大于e
D．若图1中的c点对应的生长素浓度为图2中的m，则d点对应的生长素浓度应大于g小于2m
解析：选D　图1中，在一定生长素浓度范围内，植物生长单位长度所需时间均比生长素浓度为0时要短，超过一定浓度后，情况则相反；图2中，当生长素浓度为0～e时，生长素对植物生长起促进作用，当生长素浓度大于e时，生长素对植物生长起抑制作用，因此，图1和图2中曲线的变化情况都能够反映生长素的作用具有两重性，A正确。图1中，曲线Ⅰ、Ⅱ的最低点均表明相应植物生长单位长度所需时间最短，对应最适生长素浓度；图2中的H点表示生长素对植物生长的促进作用最大，对应的g是生长素促进相应植物生长的最适浓度，B正确。图1中的a点对应的生长素浓度对相应植物生长起促进作用，b点对应的生长素浓度对相应植物生长起抑制作用；图2中生长素浓度为m时对植物生长起促进作用，生长素浓度大于e时对植物生长起抑制作用，因此，若a点对应的生长素浓度为图2中的m，则b点对应的生长素浓度大于e，C正确。图1中的c、d两点对应的生长素浓度对相应植物生长均起促进作用，d点的促进作用更大且d点在最适浓度之前；若c点对应的生长素浓度为图2中的m，则d点对应的生长素浓度介于m与g之间，D错误。
二、科学探究——与植物激素相关的实验设计
与植物激素相关实验设计的考查主要有两类。一类是验证类实验，包括验证生长素的产生部位和横向运输发生在尖端，验证生长素的极性运输等；一类是探究类实验，包括探究重力和单侧光对生长素分布的影响，探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的最适浓度，探究各种激素的相互作用等。实验设计时一定要注意实验设计的三大要素：实验原则、实验思路和材料处理。相关实验设计如下：
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．验证生长素只能是从形态学上端运输到下端
(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。
4．探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(1)实验操作：如下图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。
(2)结果预测及结论：
①若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
②若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
③若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。
5．探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的最适浓度
(1)实验过程概括
(2)实验结果分析
由如图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。
[典例1]　(2019·全国卷Ⅱ)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) 20.4 9.0 9.1
(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_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[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)生长素的产生部位是胚芽鞘顶端，其作用是促进植物生长。切去顶端的胚芽鞘切段不再生长，但在切口处放上含有适宜浓度生长素的琼脂块后，生长素向下运输，胚芽鞘切段将继续生长。图中在胚芽鞘切段左侧放上含有生长素的琼脂块，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘左侧，使该侧生长素浓度高于右侧，细胞生长的速度大于右侧，形成α角。(3)生长素在胚芽鞘顶端能进行横向运输和极性运输。生长素不能透过云母片，乙中插入云母片导致生长素只能向下运输，左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等，约是甲图琼脂块中生长素含量的一半。左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用大体相等，所引起的α角基本相同；甲琼脂块中生长素对胚芽鞘生长的促进作用大于乙中左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用，所引起的α角大于乙中左、右两侧琼脂块所引起的α角。
[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
[典例2]　某同学设计了如右实验，取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2 mm，使胚芽鞘不再产生生长素，在上端放一块有生长素的琼脂块，下端放一块不含生长素的琼脂块(如图甲所示，胚芽鞘形态学上端朝上)，过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素(如图乙所示)，由此该同学得出“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下端”的结论。
(1)这个实验的设计是否严密？________。为什么？______________________
________________________________________________________________________。
(2)如果要验证“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。
[解析]　(1)由于本实验缺少对照，所以这个实验的设计不严密。(2)如果要验证“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，需加一个对照组：将胚芽鞘倒过来放置，即形态学上端在下方，形态学下端在上方，其他不变。
[答案]　(1)不严密　缺少对照实验(或没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的情况)
(2)如图所示：
[归纳拓展]
1．生长素相关实验设计的三个要素
(1)实验原则：对照原则和单一变量原则等。
(2)实验基本思路：提出(发现)问题→作出假设→设计实验证明→得出结论。
(3)实验材料处理：胚芽鞘去尖端，玻璃片和云母片阻断生长素运输；不透明锡箔纸或盒子遮光；琼脂块运输或收集生长素。
2．实验方案的评价与修订
实验方案的分析与评价，是“实验设计”的一个环节。所有实验结束后，都需要进行自我或对他人的分析与评价，遇到这类题时，考生需要从“实验目的”“自变量”“因变量”“无关变量”的角度，按照科学性原则、单一变量原则等逐一进行评价。因此形成了“五看法”评价实验设计题。具体评价见下图：
[素养训练]
1．某兴趣小组为研究生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对玉米胚芽鞘生长的影响，得到如图实验结果。请回答有关问题：
(1)实验中除激素的因素外，可能影响实验结果的因素称____________。图中“？”处理方式是 ________________。
(2)实验中用激素处理胚芽鞘时，应将IAA加在胚芽鞘尖端而不是加到培养液中，原因是____________________。若实验中使用的IAA浓度为m，则改用低于m浓度的IAA时，玉米胚芽鞘的长度________(填“会”“不会”或“不一定”)减小。
(3)据图推断IAA和GA3混合使用后对胚芽鞘的生长具有________作用。后续实验发现，适宜浓度的GA3处理芽尖细胞，分裂间期明显变短，间期分子水平上所发生的主要变化是__________________________。
(4)用一般的理化方法很难检测出琼脂块中生长素的含量。现将某琼脂块放在去除尖端的玉米胚芽鞘上，若胚芽鞘能够生长，说明该琼脂块中含有一定量的生长素。该实验的缺陷及补救措施分别是__________________________________________________。
解析：(1)该实验中，激素种类属于自变量，除激素的因素外，可能影响实验结果的因素称无关变量。图中“？”组为对照组，处理方式是不加激素(或加等量蒸馏水)。 (2)由于生长素被吸收后在植物体内的运输是极性运输，即只能由形态学上端运输到形态学下端，故实验中用激素处理胚芽鞘时，应将IAA加在胚芽鞘尖端。若实验中使用的IAA浓度为m，由于不能确定生长素的最适浓度，故低于m浓度时的生长素的作用可能高于或低于m浓度的促进作用，则改用低于m浓度的IAA时，玉米胚芽鞘的长度不一定减小。(3)据图可知，IAA和GA3混合使用的一组胚芽鞘长度明显大于单独使用IAA和GA3的一组，故说明二者具有协同作用。细胞分裂间期所发生的主要变化是DNA复制和有关蛋白质的合成。 (4)实验设计应遵循对照原则，现将某琼脂块放在去除尖端的玉米胚芽鞘上，若胚芽鞘能够生长，说明该琼脂块中含有一定量的生长素。该实验的缺陷及补救措施分别是缺少对照组，应增加一组将空白琼脂块放在去除尖端的玉米胚芽鞘上的实验。
答案：(1)无关变量　不加激素(或加等量蒸馏水)　(2)生长素被吸收后在植物体内的运输是极性运输(或只能由形态学上端运输到形态学下端)　不一定　(3)协同　DNA复制、有关蛋白质的合成　(4)缺少对照组，增加一组将空白琼脂块放在去除尖端的玉米胚芽鞘上的实验
2．激动素是一种细胞分裂素类植物生长调节剂。为了探究激动素对侧芽生长的影响，某同学将生长状态一致的豌豆苗随机分为A、B、C三组，实验处理如表。处理后，定期测量侧芽的长度，结果如图所示。回答下列问题：
组别 顶芽处理 侧芽处理
A 去除 2 mg/L激动素溶液涂抹
B 保留 2 mg/L激动素溶液涂抹
C 保留 蒸馏水涂抹
(1)从实验结果可知，顶芽能抑制侧芽生长，这种现象称为____________。
(2)A组侧芽附近的生长素浓度________(填“高于”“低于”或“等于”)B组相应侧芽附近的生长素浓度，原因是____________________________________________________
________________。
(3)为了验证激动素对A组侧芽生长有促进作用，还应该增加一个处理组D，D组的处理是______________________，预测该处理的实验结果是：D组侧芽生长量____________(填“大于”“小于”或“等于”)A组的生长量。
解析：(1)顶芽能抑制侧芽生长，即顶芽优先生长的现象称为顶端优势。(2)顶芽是产生生长素的场所，去除顶芽后没有生长素向下运输，故A组侧芽附近的生长素浓度低于B组相应侧芽附近的生长素浓度。(3)为了验证激动素对A组侧芽生长有促进作用，还应该增加一个处理组D，D组的处理是去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽。预测该处理的实验结果是：D组侧芽生长量小于A组的生长量。
答案：(1)顶端优势　(2)低于　顶芽是产生生长素的场所，去除顶芽后没有生长素向下运输　(3)去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽　小于
一、选择题
1．植物体内乙烯生物合成的基本途径如下：
甲硫氨酸→S 腺苷甲硫氨酸1 氨基环丙烷 1 羧酸(ACC)乙烯
其中，①代表ACC合成酶，淹水会诱导ACC合成酶基因的表达或激活该酶活性；②代表ACC氧化酶，缺氧会抑制该酶活性。下列有关叙述错误的是(　　)
A．细胞中合成的乙烯通过自由扩散方式运输
B．植物体内乙烯的合成受自身基因组控制
C．抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性，可以促进果实成熟
D．陆生植物淹水后，植物体内合成的ACC增多
解析：选C　乙烯是小分子气体，其跨膜运输方式为自由扩散，A正确；据图分析可知，甲硫氨酸合成乙烯的过程需要ACC合成酶和ACC氧化酶的催化，而酶是由基因控制合成的，因此，植物体内乙烯的合成受自身基因组控制，B正确；抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性，会抑制乙烯的合成，导致果实延迟成熟，C错误；由题中信息可知，淹水会诱导ACC合成酶基因的表达或激活该酶活性，因此陆生植物淹水后，植物体内合成的ACC增多，D正确。
2．下列关于植物生长素的叙述，错误的是(　　)
A．植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B．成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
C．幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
D．豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响
解析：选C　植物幼嫩叶片可以合成生长素，生长素是由色氨酸转变而来的。在成熟茎韧皮部中，生长素可以进行非极性运输，幼嫩组织中存在极性运输。不同的细胞对生长素的敏感程度不同，幼嫩细胞对生长素的敏感程度大于成熟细胞。在植物生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立地发挥作用的，例如豌豆幼苗切段中生长素浓度达到一定数值后，就会促进乙烯的合成。
3．科学家从人的尿液中提取分离了生长素，这是第一种被发现的植物激素，下列关于生长素的说法正确的是(　　)
A．胚芽鞘尖端只有受到单侧光照射才能产生生长素
B．生长素由色氨酸转变而来，该过程可发生在人体细胞中
C．由于人体细胞缺乏相关的受体，因此生长素对人体不起作用
D．胚芽鞘的向光性是由生长素的极性运输引起其在尖端的分布不均造成的
解析：选C　生长素的产生不需要光照；生长素是由色氨酸转变而来的植物激素，人体细胞不能合成；由于人体细胞缺乏相关的受体，因此生长素对人体不起作用；胚芽鞘的向光性是单侧光照引起生长素在尖端发生横向运输，导致其在尖端下面的伸长区的分布不均造成的。
4．如图1表示一盆植物放在一个有孔的盒子里，植物不动，盒子一直在匀速缓慢转动；图2表示整个装置一起匀速缓慢转动，且两个装置都处在单侧光的照射下。一段时间后，图1和图2中的植物生长情况分别是(　　)
A．弯向光源　弯向光源　　　 B．弯向光源　弯向孔
C．弯向孔　弯向孔 D．弯向孔　弯向光源
解析：选B　图1中植物尖端受右侧单侧光刺激，故弯向光源生长；图2中植物尖端受小孔处透光刺激，因此朝向小孔处生长，B符合题意。
5．感染赤霉菌的水稻植株会出现疯长现象，科学家推测可能是赤霉菌产生了某种物质所致。为了验证这一推测，需对两组水稻幼苗进行不同处理，下列处理方法正确的是(　　)
A．一组喷施含赤霉菌的培养液，另一组喷施清水
B．一组喷施培养过赤霉菌的培养基滤液，另一组喷施清水
C．一组喷施含赤霉菌的培养液，另一组喷施未培养过赤霉菌的培养基滤液
D．一组喷施培养过赤霉菌的培养基滤液，另一组喷施未培养过赤霉菌的培养基滤液
解析：选D　验证赤霉菌产生某种物质促进水稻幼苗的生长，通常用赤霉菌的培养基滤液作为实验组，对照组喷洒等量的未培养过赤霉菌的培养基滤液，D正确。
6．下列关于生长素和植物生长调节剂的叙述，错误的是(　　)
A．基因通过控制酶的合成来间接控制生长素的合成
B．植物的顶端优势说明生长素的作用具有两重性
C．适宜浓度的α 萘乙酸可以促进无子果实的发育
D．不同浓度2,4 D处理扦插枝条的生根效果不相同
解析：选D　生长素的化学本质是吲哚乙酸，合成生长素的过程中需要酶的催化，所以基因可通过控制酶的合成来间接控制生长素的合成，A正确；当植物顶芽优先生长，侧芽的生长受到抑制时，会表现出顶端优势现象，体现了生长素的作用具有两重性，B正确；α 萘乙酸是植物生长调节剂，作用与生长素类似，适宜浓度的α 萘乙酸可以促进无子果实的发育，C正确；在2,4 D促进扦插枝条生根的最适浓度两侧，存在促进生根效果相同的浓度，D错误。
7．如图表示某植物种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总质量的变化情况。下列叙述正确的是(　　)
A．图中体现了植物生长素调节生长具有两重性
B．图中曲线反映出生长素抑制脱落酸的合成
C．蜡熟期脱落酸含量最高，抑制细胞分裂
D．完熟期有机物总质量减少可能是大分子有机物分解成小分子有机物
解析：选C　图中曲线只反映了不同时期生长素含量的变化，不能体现两重性，A错误；从图中曲线信息并不能反映出生长素与脱落酸的正比或反比关系，B错误；蜡熟期脱落酸含量最高，脱落酸可以抑制细胞分裂，C正确；大分子有机物分解成小分子有机物需要结合水，有机物总质量增加，完熟期有机物总质量减少的原因应该是小分子有机物合成大分子有机物，D错误。
8．某兴趣小组探究植物激素对顶端优势的影响，实验处理及结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．植株的种类及生长情况是本实验的自变量
B．甲组和乙组对照可证实茎尖细胞合成的生长素维持了顶端优势
C．丁组和戊组实验结果说明细胞分裂素一定通过抑制生长素运输解除顶端优势
D．本实验说明侧芽的抑制和萌发受生长素和细胞分裂素相互拮抗的调控
解析：选D　植株的种类及生长情况是本实验的无关变量，本实验的自变量是是否去除顶芽、是否涂抹细胞分裂素等处理，A错误；甲组和乙组对照只能说明茎尖维持了顶端优势，不能证实茎尖细胞合成的生长素维持了顶端优势，B错误；由图分析可知，生长素运输抑制剂通过抑制生长素的运输促进侧芽生长，细胞分裂素通过促进细胞分裂促进侧芽生长，C错误；通过实验结果可知，高浓度的生长素抑制了侧芽生长，细胞分裂素可以促进侧芽生长，因此侧芽的抑制和萌发受生长素和细胞分裂素相互拮抗的调控，D正确。
9．为探究生长调节物质CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用，取豌豆幼苗茎切段进行对照实验，实验组设计如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．对照组豌豆幼苗茎切段形态学上端应朝下
B．对照组羊毛脂中不含CFM
C．可用放射性同位素标记IAA作为测试指标
D．若受体中IAA含量与对照组相比明显低，则说明CFM对极性运输有抑制作用
解析：选A　该实验的自变量是有无生长调节物质CFM，因变量是受体琼脂块中生长素的含量，若受体中IAA含量与对照组相比明显低，则说明CFM对极性运输有抑制作用，否则就没有抑制作用，豌豆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，即都是形态学上端朝上，A错误，D正确；该实验的自变量是有无生长调节物质CFM，对照组羊毛脂中不含CFM，B正确；可用放射性同位素标记IAA作为测试指标，C正确。
10．(2020·全国卷Ⅲ)取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞)，第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中，第3组置于IAA＋Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是(　　)
A．KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B．胚芽鞘伸长生长过程中，伴随细胞对水分的吸收
C．本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D．IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高
解析：选C　K＋、Cl－等无机盐离子可进入胚芽鞘细胞中，其对于维持细胞的正常渗透压起着重要作用；水在细胞中的存在形式有结合水和自由水，水是构成细胞的重要无机化合物，在胚芽鞘伸长生长过程中，伴随着细胞对水分的吸收；KCl为无机盐，不能为生物体的生命活动提供能量，根据题干信息“用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果”可知，蔗糖不是作为能源物质来提高IAA作用效果的；置于IAA＋Suc(或KCl)溶液中的胚芽鞘伸长率比单独置于适宜浓度的IAA或单独置于一定浓度的Suc(或KCl)溶液中的胚芽鞘伸长率都高，说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高。
二、非选择题
11．(2021·菏泽模拟)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽)，置于培养液中无菌培养。实验分为A、B两组，分别培养至第1、8天，再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果如图。请回答下列问题：
(1)用激素处理时，应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中，原因是________________________________________________________________________。
(2)A、B两组的实验结果表明离体时间短的茎芽中本身含的___________低，而__________较高。
(3)为了研究GA3的作用机理，有人用药物完全抑制DNA复制后，发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA3是通过促进________________影响茎芽伸长生长的。
(4)促进茎芽的伸长除了实验中的两种激素外，还有_________________。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是___________。实验发现，细胞在持续生长过程中，细胞壁的厚度能基本保持不变，因此，还必须合成更多的___________。
解析：(1)用激素处理时，应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中，原因是在幼嫩组织中，生长素只能进行极性运输，由形态学上端运输到形态学下端。(2)A、B两组的实验结果表明，用赤霉素(GA3)处理比用生长素(IAA)处理后茎芽长度更长，结合生长素作用具有两重性的知识推测，离体时间短的茎芽中本身含的赤霉素低，在外源赤霉素的作用下，促进作用表现更强，而由于自身生长素含量较高，再施加外源生长素则可能导致超过其促进生长的最适浓度而表现为促进作用减弱。(3)为了研究GA3的作用机理，有人用药物完全抑制DNA复制后，发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，这说明GA3是通过促进细胞伸长和细胞分裂影响茎芽伸长生长的。(4)促进茎芽的伸长除了生长素和赤霉素之外，还有细胞分裂素，因为细胞分裂素有促进细胞分裂的作用。(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是液泡。实验发现，细胞在持续生长过程中，细胞壁的厚度能基本保持不变，因此，还必须合成更多的纤维素(和果胶)用于组成细胞壁。
答案：(1)在茎芽尖端中，生长素(IAA)进行极性运输
(2)赤霉素(GA3)　生长素(IAA)　(3)细胞伸长和细胞分裂　(4)细胞分裂素　(5)液泡　纤维素(和果胶)
12．为研究生长素(IAA)和乙烯对植物生命活动的调节，现选用番茄幼苗做以下实验。
实验1：将去掉尖端的番茄幼苗作如图1所示实验处理，一段时间后观察幼苗生长情况。
实验2：将生长两周的番茄幼苗叶片分别进行A、B两种处理(A处理是用不同浓度的IAA溶液处理；B处理是用不同浓度的IAA溶液和适宜浓度的乙烯混合液处理)，3 h后测定细胞膜的透性，结果如图2。
回答下列问题：
(1)在番茄幼苗中，生长素可由________经过一系列反应转变而来；在成熟组织的韧皮部，生长素的运输方式是________运输。
(2)实验1中，幼苗将________(填“向光弯曲”“直立”或“不”)生长，对这一生长现象产生原因的解释是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验2结果表明，在____________和____________时，IAA对细胞膜透性的影响不显著。B组加乙烯处理后，随IAA浓度的提高，番茄叶片细胞膜透性显著增加，与A组高浓度处理变化趋势具有平行关系，请给出合理的假说：
________________________________________________________________________。
解析：(1)在番茄幼苗中，生长素可由色氨酸经过一系列反应转变而来；生长素在成熟组织的韧皮部中运输方式是非极性运输。(2)实验1中，没有尖端不能感受单侧光，不影响IAA的分布，IAA运输到下面促进细胞伸长生长，生长素在胚芽鞘中分布是均匀的，所以幼苗直立生长。(3)实验2中由结果A曲线可知，在无外源乙烯和低浓度IAA时，IAA对细胞膜透性的影响不显著。B组加乙烯处理后，随IAA浓度的升高，番茄叶片细胞膜透性显著增加，与A组高浓度处理变化趋势具有平行关系，说明A组高浓度生长素起到了关键作用，可能会对细胞膜透性有影响，或者结合B曲线可能是跟乙烯的合成有关，所以提出假说：当IAA浓度增高到一定值后，就会增大细胞膜的透性或当IAA浓度增高到一定值后，就会促进乙烯的合成，乙烯含量增加增大了细胞膜的透性。
答案：(1)色氨酸　非极性　(2)直立　没有尖端不能感受单侧光，不影响IAA的分布，IAA运输到下面促进细胞伸长生长　(3)无外源乙烯　低浓度IAA　当IAA浓度增高到一定值后，就会增大细胞膜的透性或当IAA浓度增高到一定值后，就会促进乙烯的合成，乙烯含量增加增大了细胞膜的透性
13．图甲为某幼苗横放一段时间后的生长状态，图乙和图丙为横放后幼苗1～4处生长素浓度变化曲线(虚线代表生长素既不促进也不抑制生长的浓度)，图丁为种子萌发过程中几种激素的变化曲线。回答下列问题：
(1)经过一系列反应可转变成生长素的物质是________。幼苗芽尖产生的生长素向形态学下端运输属于细胞的________运输。图甲中出现弯曲生长的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)根的向地生长和茎的背地生长中，能证明生长素作用具有两重性的是________。(填编号)
A．根的向地生长　　　 B．茎的背地生长
C．均能 D．均不能
(3)图甲幼苗横放后，2处和3处生长素浓度的变化依次对应图中的________曲线和________曲线。
(4)图乙中C对应的浓度比图丙中D对应的浓度要________(填“高”“低”或“相等”)，其原因是______________________。
(5)从图丁曲线分析，________对种子萌发有抑制作用。
解析：(1)合成生长素的前体物质是色氨酸。幼苗芽尖产生的生长素从形态学上端向形态学下端运输需要消耗能量，属于主动运输。重力作用下，生长素在靠地一侧分布较多，由于根对生长素较为敏感，2处被抑制，4处促进生长，所以根向地生长，茎背地生长。(2)图甲中1处促进生长，2处抑制生长，证明生长素作用具有两重性，3和4处均促进生长，不能体现生长素的两重性。(3)图甲幼苗横放后，2处生长素浓度升高，且对生长产生抑制作用，对应于A1；3处生长素浓度降低，但仍促进生长，对应于B2。(4)根比茎对生长素更敏感，图乙中C对应的浓度比图丙中D对应的浓度要低。(5)据图丁可知，种子萌发过程中脱落酸含量逐渐降低，说明脱落酸对种子萌发有抑制作用。
答案：(1)色氨酸　主动　在重力作用下，引起生长素分布不均　(2)A　(3)A1　B2　(4)低　根比茎对生长素更敏感　(5)脱落酸
14．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使平均株高下降)
(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粉剂配制成下列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)为20、40、60、80、100的2,4 D溶液，各田块的其他栽培条件相同且适宜。
③一段时间后，抽样统计各试验田块中鸭跖草和水稻的平均株高。
(4)实验结果：
编号 A B C D E F
2,4 D浓度(μg/mL) 0 20 40 60 80 100
鸭跖草植株高度(cm) 36 36.5 37 38 41 44
水稻植株高度(cm) 16 16 16.5 16.6 17 17.8
(5)进行预实验的意义是：________________(答出一点即可)。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：________________________________________________________________________。
解析：(1)本实验的实验原理是低浓度生长素或生长素类似物促进植物生长，高浓度抑制植物生长，甚至杀死植物；不同植物对生长素或生长素类似物(2,4 D)的敏感度不同。(3)根据实验原理和实验材料，A组为对照组，A试验田中喷洒一定量的清水。(5)进行预实验的目的一般是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。根据表中数据分析可知，2,4 D的浓度还未达到抑制浓度，进一步预实验需高于F组2,4 D溶液的浓度，按照预实验过程进一步实验。
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)
(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(回答一点即可)　高于F组2,4 D溶液的浓度，按照预实验过程进一步实验　

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