资源简介 第1课时 植物生长素的发现 [目标导读] 1.阅读教材，体验科学家发现生长素的历程，并对相关实验进行分析。2.画图解释生长素的分布与植物向光性的关系。3.结合教材图3－6和技能训练，分析植物体中生长素的极性运输。[重难点击] 向光性的产生原理。1．动物激素是由内分泌腺(或内分泌细胞)分泌的化学物质，弥散到体液中，随血液流到全身，作用于靶器官、靶细胞，使细胞内原有的生理活动发生变化。2．动物的生长激素是由垂体产生并分泌的，其化学本质是蛋白质(或多肽)。3．如图表示单子叶植物的胚芽鞘和胚芽，胚芽鞘实际上是植物的第1片叶，从图中可以看出它对胚芽起保护作用，由于胚芽鞘中含有叶绿体，由此可推知其出土后能够进行光合作用。4．物质跨膜运输的方式中，能逆浓度梯度运输的是主动运输，这种运输方式的条件是需要载体蛋白协助、消耗能量。课堂导入古人有诗：“满园春色关不住，一枝红杏出墙来”。推测植物的这种特性与环境因素光照有关。这说明人们很早就发现了植物有朝向光源生长的特性，经过人们长期的探索与研究，发现植物的这种特性与生长素有关。人们是怎样发现生长素的呢？生长素在植物体内是怎样产生、运输和分布的呢？探究点一 生长素的发现过程植物具有向光性，其中的原因经历了许多科学家的艰辛探索。阅读教材，完成科学家的探索过程，并归纳其机理。1．根据图示完成达尔文实验相关问题，然后阅读教材，对照自己的回答是否正确。(1)①与②对比，说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。(2)③和④对比，说明感光部位是胚芽鞘的尖端，而不是尖端以下的伸长区。(3)达尔文的猜测：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。2．这种“影响”究竟是什么呢？为了验证达尔文的猜测，鲍森·詹森和拜尔分别设计了如下实验，请根据图示实验的操作与结果回答相关问题。(1)鲍森·詹森实验①实验现象：A胚芽鞘不生长，不弯曲；B胚芽鞘弯向光源生长。②结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。③从对照实验设计的单一变量原则角度分析，该实验的不足之处在于没有形成单一变量，无法排除“琼脂片也可能会导致胚芽鞘生长”的结论。(2)拜尔实验①实验现象：将尖端切下，放到胚芽鞘一侧时，胚芽鞘总是弯向对侧生长。②结论：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。③该实验为什么要在黑暗中进行？排除光照可能对实验结果造成的干扰。④拜尔实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种物质。3．在上述实验的基础上，温特重新设计了下列实验，据图回答： (1)实验组是B，对照组是A。A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。(2)设置A组的目的是排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响。(3)实验结论：引起胚芽鞘弯曲生长的确实是一种化学物质，温特将其命名为生长素。(4)由温特的实验结论可以推测单侧光的作用可能是改变生长素的分布，使生长素在背光侧分布的多。(5)在其他科学家的努力下，人们首先从人尿中分离出了生长素，它的化学名称是吲哚乙酸(如图)。 4．根据上述实验建立植物激素的概念(1)由植物体内产生，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。(2)人工合成的某些化学物质也具有类似于生长素的效果，如2,4－D，那么2,4－D是植物激素吗？请说明理由。答案 不是。植物激素必须是由植物体产生的天然存在的物质。归纳提炼1．胚芽鞘的四个重要部位(1)生长素产生部位——胚芽鞘尖端；(2)生长素发挥作用部位——尖端下部的伸长区；(3)感受单侧光刺激的部位——胚芽鞘尖端；(4)弯曲生长的部位——尖端下部的伸长区。2．植物向光弯曲生长的原因分析(1)内因：生长素的分布不均匀。外因：单侧光照射。(2)过程解释如图所示：单侧光→胚芽鞘尖端(向光侧生长素,背光侧)→生长素含量②>①→生长素从②到③、从①到④→伸长区生长素含量③>④→生长不均匀(背光侧快)→向光弯曲生长。活学活用1．(1)在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱的一侧开一小窗，固定光源可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15 min匀速转一周的速度。一星期后，幼苗生长状况为图中的 ( )(2)下面是与向光性产生相关的一系列事件，请按因果关系进行排列(用字母和箭头表示)__________________________________________________________________。a．胚芽鞘尖端合成生长素b．胚芽鞘尖端感受单侧光刺激c．胚芽鞘向光弯曲生长d．生长素在背光一侧分布较多e．背光一侧细胞生长较快f．单侧光照射胚芽鞘尖端问题导析 (1)花盆与暗箱的相对位置固定，只有当小窗转至正对光源时，花盆中的幼苗才能接受光照，因此幼苗所接受的光照只能来自于暗箱上的小孔。(2)胚芽鞘尖端合成生长素，受单侧光影响时，在尖端发生横向运输，使生长素在背光侧分布多于向光侧，所以背光侧生长速度大于向光侧，表现出向光生长的现象。答案 (1)B (2)a→b→d→e→c ↑ f解析 (1)据题意知，光源固定，花盆与暗箱的相对位置也固定，花盆中的幼苗所接受的光照只能来自于暗箱上的小孔，若花盆与暗箱同时旋转，则幼苗就会向着暗箱的窗口方向生长。(2)科学家通过实验解释了植物向光性的原因，先是证明了胚芽鞘尖端产生某种影响(生长素)，这种影响传递到尖端下部，在背光侧分布多于向光侧，所以背光侧生长速度大于向光侧，表现出向光生长的现象。探究点二 生长素的产生、运输和分布生长素有其一定的合成部位，又有其重要的运输方式，其分布也有规律性。请阅读教材，回答相关问题。1．生长素的合成(1)合成部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。(2)合成过程：色氨酸生长素。2．生长素的运输(1)某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输，只能从植物形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输”的结论，设计了如下实验：①若仅设计a组，不足之处是仅能证明生长素能从形态学上端运输到形态学下端，但不能证明倒转过来不能运输。②若b组形态学上端在上，而把含生长素的琼脂块放在下面，行吗？为什么？答案 不行。不能排除重力作用。③a与b两组的对照类型为相互对照。(2)单侧光照射胚芽鞘，使生长素从形态学上端到形态学下端极性运输的同时，在尖端产生一定程度的横向运输；同理，横放的植物，由于受到重力的影响，生长素横向运输，观察下图回答相关问题：A、B中属于极性运输的是②③④，属于横向运输的是①⑤⑥。(3)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的运输方式是主动运输。小贴士 形态学的上端与下端的辨别方法地上部分地下部分3．生长素的分布(1)分布部位：集中地分布在生长旺盛的部位。(2)含量特点：①产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽、分生区＜伸长区；②生长旺盛部位＞衰老部位，如幼根＞老根。归纳提炼1．在成熟组织的韧皮部中，生长素能进行非极性运输。2．生长素的极性运输是由内因——植物的遗传特性决定的；而横向运输则是由外因——单侧光、重力、离心力等因素引起的。活学活用2．对胚芽鞘甲做如图所示的处理，形成胚芽鞘乙，请回答： (1)光照后它的弯曲情况是________。(2)如图是胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述中不正确的是( )A．生长素由②向①运输B．生长素由①向③运输C．生长素由④向③运输D．③处的生长比④处快答案 (1)不弯曲 (2)C 解析 (1)图中形态学的上端为P，下端为Q，所以生长素只能由P向Q运输。在胚芽鞘乙中，P和Q颠倒，使生长素不能向下运输，所以胚芽鞘乙既不生长也不弯曲。(2)方法链接 如何判断植物“长不长、弯不弯”判断植物“长不长、弯不弯”要注意两看：一看胚芽鞘尖端以下的部位能否获得生长素，若能则生长，若不能则既不生长也不弯曲；二看胚芽鞘尖端以下部位生长素的分布是否均匀，若均匀则直立生长，若不均匀则弯曲生长。1．下列哪项实验能够证明：胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的 ( ) 答案 C解析 由于题干中所说的是胚芽鞘的尖端产生的影响分布不均匀导致了胚芽鞘的弯曲，而选项D的琼脂块与尖端不存在必然的关系，所以不能说明。2．下图表示用云母片(具不透水性)插入燕麦胚芽鞘的尖端部位，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是 ( )A．甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲B．甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲C．甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯D．甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯答案 D解析 单侧光照会引起生长素在胚芽鞘尖端的横向转移。但甲图中，云母片从胚芽鞘尖端插入后，阻止了生长素从向光侧向背光侧的转移，胚芽鞘两侧生长素分布均匀，直立生长。乙图云母片阻止了生长素从尖端向下运输，胚芽鞘不生长也不弯曲。丙图光照均匀，但云母片阻断了生长素在胚芽鞘右侧向下的运输，使胚芽鞘左侧生长素分布多、生长快，向右弯曲生长。3．在燕麦胚芽鞘的尖端套上一个不透光的锡箔小帽，然后在暗室中从左侧照光，胚芽鞘将( )A．向左侧弯曲 B．不弯曲C．向右侧弯曲 D．无规律弯曲答案 B解析 胚芽鞘感受光刺激的部位是尖端，向光弯曲的部位是尖端下面的一段。由于尖端被套上不透光的锡箔小帽，从而尖端不能感光，也就不能使生长素在尖端下部分布不均匀，故不弯曲。4．将燕麦胚芽鞘作如图所示处理，经过几天后的变化情况是 ( )A．向左弯曲B．向右弯曲C．直立生长D．停止生长答案 A解析 胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输促使尖端下部生长，单侧光照使生长素在尖端处横向运输，导致背光一侧生长素比向光一侧分布多，此题由于左侧切口，生长素在尖端部位虽能横向运输，但不能向下运输促使尖端下部生长，所以胚芽鞘右侧生长快，使胚芽鞘向左弯曲生长。5．1928年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。A琼脂块上放有胚芽鞘尖端，B琼脂块上没有胚芽鞘尖端。①～⑥是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：(1)在温特之前，科学家研究初步认为，胚芽鞘向光生长是由________部位产生了某种化学物质向下运输引起的，温特推想这种化学物质也可以扩散到琼脂块中。(2)经过一段时间的培养，②的现象说明A琼脂块中确实含有某种化学物质，且这种化学物质的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)③和④的现象均表明，胚芽鞘向该化学物质分布________(多、少)的一侧弯曲生长；设置⑤和⑥组的目的是排除________对胚芽鞘生长的影响。该实验应在黑暗环境中进行，其原因是该化学物质分布会受________的影响。(4)自然界中，植物体在单侧光照的条件下，向光弯曲生长，是因为该化学物质在背光侧分布较________。后来研究发现，该物质的化学本质是________，根据其作用取名为________。答案 (1)尖端 (2)促进生长 (3)少 琼脂块 光 (4)多 吲哚乙酸 生长素解析 (1)温特之前，科学家们认为胚芽鞘的向光生长是由尖端产生的某种化学物质分配不均匀所致。(2)②中的琼脂块是经过胚芽鞘尖端处理的，而⑤中的琼脂块是没有经过胚芽鞘尖端处理的，对比可以看出，胚芽鞘尖端产生的化学物质能够促进胚芽鞘尖端以下的部位生长。(3)③④中含有胚芽鞘尖端产生的化学物质的琼脂块放在了胚芽鞘的一侧，放琼脂块的一侧生长快；⑤⑥是对照组，排除琼脂块对胚芽鞘的影响；生长素的分布受光的影响，所以在黑暗环境中进行实验。(4)植物的向光性是由于胚芽鞘的尖端中生长素发生了横向运输，使向光一侧生长素移向背光一侧；生长素的化学本质是吲哚乙酸。基础过关知识点一 生长素的发现过程1．下列利用胚芽鞘所做的实验中，能说明胚芽鞘尖端确实产生了“生长素”的是 ( )答案 D解析 温特的实验设计证明了胚芽鞘尖端确实产生了某种化学物质，促进切去尖端的胚芽鞘弯曲生长。2．如图所示，在燕麦胚芽鞘顶端的下部插入云母片(生长素不能透过)，从右边用光照射，燕麦胚芽鞘的生长情况将是 ( )A．直立向上生长B．向右弯曲生长C．向左弯曲生长D．不生长答案 B解析 由于云母片插入的位置偏下，不影响尖端生长素向背光侧转移，因此，背光侧的生长素浓度大于向光侧，生长速度大于向光侧，胚芽鞘弯向光源的方向生长。3．某同学做了如图所示的实验，从实验结果可以直接得出的结论是 ( )A．生长素进行极性运输B．单侧光照引起生长素分布不均匀C．生长素能促进植物生长D．感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端答案 C解析 由实验甲中去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块含生长素，胚芽鞘直立生长，而实验乙中去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块不含生长素，胚芽鞘不生长，可推知生长素能促进植物的生长。4．根据所学知识判断，下列说法错误的是 ( )A．图中能直立生长的是①、④和⑥B．若探究植物的向光性，可设置①③进行对照C．若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置④⑥进行对照D．图中弯曲生长的是③⑤答案 C解析 根据生长素的有无和分布是否均匀可以判断：①直立生长，②不生长不弯曲，③向光弯曲生长，④直立生长，⑤向光弯曲生长，⑥直立生长。设计实验时要遵循单一变量原则，若探究植物的向光性，可设置①③进行对照；若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置④⑤进行对照，④⑥不符合要求。5．将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧，置于黑暗条件下，胚芽鞘的生长情况如图。这个实验能证明 ( )A．顶端在光下产生某种“影响物”B．“影响物”具有促进胚芽鞘生长的效能C．合成“影响物”不需要光D．背光一侧“影响物”分布多答案 B解析 本实验是置于黑暗条件下的，所以A、C、D错误。知识点二 生长素的产生、分布和运输6．在植物体内，合成生长素最旺盛的部位是 ( )A．营养组织 B．保护组织C．分生组织 D．机械组织答案 C解析 合成生长素最旺盛的部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，这些部位属于分生组织。7．在同一植株上，能正确反映出各部位生长素产生情况的是 ( )A．顶芽?侧芽，老根?生长点B．顶芽?侧芽，老根?生长点C．顶芽?侧芽，老根?生长点D．顶芽?侧芽，老根?生长点答案 D解析 解本题的关键是看清题干问的是各部位产生生长素的情况，顶芽产生的生长素多于侧芽，生长点多于老根；但顶芽产生的生长素会运输到侧芽处并积累。8．科学家做过如下实验：把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端，把另一块不含生长素的琼脂块作为接受块放在下端(如图所示)；另一实验是把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过一段时间后，接受块甲和接受块乙的成分有何变化 ( )A．甲含有生长素，乙不含有B．乙含有生长素，甲不含有C．甲、乙都含有生长素D．甲、乙都不含有生长素答案 A解析 把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端，过一段时间后，生长素就运输到下面的接受块甲中。但若把一段胚芽鞘倒转过来，把形态学的下端向上，做同样的实验，由于生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端，即接受块乙不含有生长素。能力提升9．1914年，匈牙利的科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。下列有关叙述正确的是 ( )A．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．该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物质是吲哚乙酸C．对照组是没有尖端的胚芽鞘，结果不生长D．该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输答案 A解析 1928年温特的“琼脂实验”证明尖端确实能产生某种物质，但仍不知该物质是什么；在生长素发现的相关实验中均未对生长素的极性运输进行探索；拜尔实验的两组材料均需要切下尖端的胚芽鞘及切下的尖端。10．如图表示一项关于生长素的研究实验，关于实验结果的叙述正确的是 ( )A．M长得比N快B．N长得比M快C．M弯向一侧而N不弯曲D．N弯向一侧而M不弯曲答案 A解析 由于单侧光照作用，琼脂块中的生长素含量X大于Y，所以M比N长得快。11．将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温度、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内，从下图所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置，此时，幼苗的生长情况是 ( )A．根水平生长，茎向上弯曲B．根水平生长，茎向下弯曲C．根向下弯曲，茎向上弯曲D．根向下弯曲，茎向下弯曲答案 B解析 由于光源随暗室一起旋转，玉米苗受单侧光刺激，弯向光源(透光孔)生长，而暗室匀速旋转，根尖均匀受重力，生长素分布不受影响，因此玉米根横向生长。12．为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是 ( )A．完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下B．胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧C．未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧D．胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧答案 C解析 A项为验证单侧光引起生长素分布不均匀的实验。验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的物质，不应用胚芽鞘尖端本身，而应用放过尖端的琼脂块和未放过尖端的琼脂块，分别置于胚芽鞘切面的同一侧进行对照。13．对胚芽鞘进行如图所示的①～④实验，其中旋转均为匀速旋转，一段时间后停止旋转时，实验①②装置仍停止在如图位置，则四个胚芽鞘的生长方向依次是 ( )A．←↑→↑ B．←↑↑→C．→↑→↑ D．→↑←↑答案 D解析 ①中胚芽鞘旋转，则胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激，但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布较多，因此停留在如图位置时，向右弯曲生长；②暗箱不动，有单侧光从左边射入，但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能接受单侧光照，因此直立生长不弯曲；③由于生长素的运输受重力影响，因此B中的生长素比A多，故右侧生长比左侧快，向左弯曲生长；④旋转后A、B中生长素一样多，因此左右生长一样快，直立生长。14．如图所示是生长素发现过程示意图。请据图回答：(1)综合图1和图2可以证明胚芽鞘具有________________________________。(2)综合图2和图3可以证明与生长和弯曲有关的部位是____________。(3)综合图2和图4可以证明感受光刺激的部位是____________，而仔细观察可以发现发生弯曲的部位是尖端____________。(4)综合图6和图7可以证明______________能够产生某种__________的物质并且向下部运输。(5)经科学家努力，从植物组织中分离出了生长素并鉴定出了它的化学本质是_______。答案 (1)向光弯曲生长现象 (2)胚芽鞘尖端 (3)胚芽鞘尖端 下面的一段 (4)胚芽鞘尖端 促进生长 (5)吲哚乙酸解析 (1)1、2单一变量为单侧光，有光时向光弯曲生长，而无光时直立生长，说明胚芽鞘具有向光弯曲生长的现象。(2)2与3相比单一变量为有无胚芽鞘尖端，3去尖端不生长不弯曲，2有尖端向光弯曲生长，说明胚芽鞘的生长和弯曲与尖端有关。(3)2与4相比，单一变量为有无锡箔帽遮住尖端，2未遮住，向光弯曲生长，4遮住，直立生长，说明感光部位在尖端，弯曲部位在尖端下面一段。(4)6与7相比，单一变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端，接触过的琼脂块使胚芽鞘弯曲生长，未接触过的胚芽鞘不弯曲不生长，说明胚芽鞘尖端可产生促进其下部生长的物质。(5)生长素的化学本质为吲哚乙酸。15．为了验证植物向光性与植物生长素的关系，有人设计了如下实验方案。(1)方法步骤：取6个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗(要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘)，按下图所示方法进行实验处理。单侧光照射24 h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。 (2)实验结果预测：在如图所示装置中，玉米幼苗保持直立生长的是__________号装置，而玉米幼苗基本停止生长的是________号装置。(3)部分实验结果的分析与推论：①根据______号和______号装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。②根据1号和2号装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗的向光生长与____有关。③根据1号和4号装置实验记录的对照分析，可以说明________________________________________________________________________。④根据5号和6号装置实验记录的对照分析，只能说明______________________。答案 (2)3、4、5 2 (3)①1 3 ②玉米幼苗尖端的存在 ③玉米幼苗感光部位在尖端 ④玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧分布不均匀有关个性拓展16．请根据题中所提供的实验材料和用具设计一个实验，验证“重力影响生长素的重新分配”。实验支架示意图实验材料和用具：若干相同的燕麦胚芽鞘尖端、若干相同的去掉尖端的胚芽鞘、一个实验支架(支架的材料托中，放置了6块已编号的相同琼脂块，相邻两个琼脂块之间用不透水的云母片完全分隔开)。(1)写出主要实验步骤：____________________________________________。(2)预期实验结果：放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘____________________；放置a3琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘____________________；放置A3琼脂块的胚芽鞘____________________。答案 (1)第一步：将三个胚芽鞘尖端分别放置在实验支架材料托的琼脂块正中央(一半放在A上，另一半放在a上)；第二步：将实验支架在黑暗条件下放置一段时间；第三步：移走胚芽鞘尖端，然后将材料托中的琼脂块取出，分别放在6个切去尖端的胚芽鞘切面的一侧；第四步：分别测量和比较不同处理的胚芽鞘弯曲程度(2)弯曲度大 弯曲度小 弯曲度最大解析 将三个胚芽鞘尖端分别放置在实验支架的材料托的琼脂块正中央(一半放在A上，另一半放在a上)，由于三个胚芽鞘所处的具体位置不同，生长素受重力影响的程度不同，极性运输后在琼脂块上生长素分布不同，在A1与a1处胚芽鞘受重力的影响是均匀的，因此生长素在A1与a1处分配均匀；在A2和a2处胚芽鞘受重力的影响是不均匀的，因此A2处比a2处生长素分布得多；在A3和a3处胚芽鞘受重力的影响是最大的，A3处比a3处生长素分布得多；受重力影响后6块琼脂块中生长素分布的量依次为A3>A2>A1＝a1>a2>a3。因此，由于生长素的量a1>a2，放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘弯曲度大；生长素的量a3第3章 植物的激素调节第1课时 植物生长素的发现【目标导航】 1.概述植物生长素的发现过程。2.体验发现生长素的过程和方法。3.评价实验设计和结论、训练逻辑思维的严密性。4.进行实验设计和实验结论的评价。一、植物生长素的发现1．向光性是指在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。2．发现过程提出假设→提出假设→实验验证→得出结论(2)实验探究：①达尔文实验：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，此种刺激对下部的伸长区产生影响，造成背光面比向光面生长快，而出现向光性弯曲。②詹森实验：胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。③拜尔实验：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。④温特实验：胚芽鞘尖端产生了某种物质，命名为生长素。⑤其他实验：科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。(3)得出结论：植物的向光性是由于单侧光照射后，胚芽鞘背光侧的生长素含量多于向光侧，而引起两侧的生长素含量不均匀，从而造成向光弯曲。3．植物激素是由植物体内产生的，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力的微量有机物。二、生长素的产生、运输和分布1．产生：主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子等分生能力较强的部位。2．分布：相对集中地分布在生长旺盛的部位。3．运输(1)方式为主动运输。(2)方向①极性运输——生长素只能从形态学的上端向形态学的下端单方向地运输而不能反过来运输。②非极性运输——在成熟组织中的韧皮部通过筛管运输。③横向运输：在单侧光的照射下，生长素从向光一侧运输到背光一侧；在重力的作用下，生长素从远地一侧运输到近地一侧。知识点一 生长素的发现过程相关实验1．如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述中正确的是( )A．不生长也不弯曲的是③④B．生长且向光弯曲的是②⑤C．生长但不弯曲的是①④D．生长且向左弯曲的是①⑤答案 C解析 由图可知，①胚芽鞘尖端被不透光的锡箔套住，则胚芽鞘直立生长；②锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，尖端能感光，会发生向光弯曲生长；③切去尖端并照光，由于没有生长素，所以既不生长也不弯曲；④在切去尖端的胚芽鞘上放置含生长素的琼脂块，由于没有尖端，不感光，生长素均匀向下运输，故直立生长；⑤含生长素的琼脂块放置在去掉尖端的胚芽鞘一侧，生长素分布不均匀，故向放置琼脂块的对侧弯曲生长。2．为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是( )A．将完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下B．将胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧C．将未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧D．将胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧答案 C解析 本实验为证明胚芽鞘尖端能产生促进生长的某种物质，其实验设计的思路应为把胚芽鞘的尖端切下，放到琼脂块上一段时间后，再把此琼脂块放到胚芽鞘切面的一侧，作为对照的实验应在相同的一侧放置未放尖端的空白琼脂块，然后观察。知识点二 生长素的产生、运输和分布3．如图是对燕麦胚芽鞘的有关研究，请你仔细分析图示的实验过程和实验结果，你认为下列结论正确的是( )(注：带阴影的琼脂块含生长素，空白的琼脂块不含生长素)A．生长素对植物的生长具有促进作用B．合成生长素的部位是胚芽鞘的尖端部分C．生长素的运输为极性运输D．生长素主要分布在生长旺盛的部分答案 C解析 甲、乙两组进行对照，单一变量是形态学上端和形态学下端位置的改变，甲组中形态学上端接触含生长素的琼脂块，下端接触空白琼脂块，生长素会从形态学上端的琼脂块运到下端的空白琼脂块，而乙组正好相反，生长素不能从形态学下端运到形态学上端，即由该实验说明生长素在胚芽鞘中的纵向运输为极性运输。基础落实1．下列关于植物激素的叙述，正确的是( )①在植物体内含量极少 ②在植物体内含量很多 ③产生部位也是作用部位 ④对植物体的生命活动有显著的调节作用 ⑤化学本质是蛋白质 ⑥化学本质是有机物A.①④⑥ B.①③④⑤?C.②④⑤ D.②③④⑥答案 A解析 分析本题时，不要把“植物激素”(多种)的种类与植物生长素混为一谈，要把握植物激素的基本特征(①④⑥)。2．下列有关生长素的叙述，错误的是( )A．生长素主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子中产生B．成熟的叶片和根产生的生长素很少C．生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端D．生长素只分布在植物生长旺盛的部位答案 D解析 生长素主要在叶原基、嫩叶、发育着的种子中合成，根尖与成熟的叶片中合成的很少。生长素的运输是一种极性运输，即单方向运输。植物体内生长素主要分布在生长旺盛的部位，在趋向衰老的组织和器官中则含量较少。所以选项D符合题意。3．图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位的最佳实验组合是( )A.①② B.③④ C.④⑤ D.⑤⑥答案 D解析 ⑤与⑥对比，说明感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端而不是尖端以下部位。4．侧芽生长素的浓度总高于顶芽，但是顶芽产生的生长素仍大量积存在侧芽部位，这是因为生长素的运输方式属于( )A．自由扩散 B．主动运输C．协助扩散 D．渗透作用答案 B解析 题干中突出了生长素可以从低浓度向高浓度一侧运输，说明生长素具有主动运输的特点。5．如图所示，其中A为含有生长素的琼脂小块，B为去掉尖端的胚芽鞘，在如图所示的单侧光照条件下，胚芽鞘的生长弯曲情况是( )A．向光弯曲生长B．背向光源弯曲生长C．直立生长D．胚芽鞘向光弯曲生长属于应激性答案 B解析 胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是在尖端，生长素在尖端由向光一侧向背光一侧运输，背光侧生长素多于向光侧，从而生长速率快，表现为向光弯曲生长。但此题中已说明没有尖端，故弯曲生长情况已与光照无关。琼脂小块A中的生长素运输到胚芽鞘的右侧，所以右侧生长快。能力提升6．如图所示，在燕麦胚芽鞘的下部插入云母片，从右边用光照射，燕麦胚芽鞘的生长情况将是( )A．直立向上生长 B．向右弯曲生长C．向左弯曲生长 D．不生长答案 B解析 感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，生长素横向运输的部位也在尖端，尖端完好，所以向右弯曲生长。7．分析以下几种情况，两组胚芽鞘将弯向同一方向的是( )答案 B解析 胚芽鞘中感光部位在尖端，发生生长素横向运输的部位也在胚芽鞘尖端，所以选项A、B、C中的左侧一组均向光弯曲生长，选项C右侧一组和选项D中的两组均用黑纸罩住了尖端，所以均直立生长，选项A右侧一组向左弯曲，选项B右侧一组向右(即向光)弯曲。8．某校生物兴趣小组把一个胚芽鞘尖端放在一块琼脂块上，琼脂块的中央被云母片隔开，同时被一个纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照(如图①所示)。经过以下三种方法处理一段时间：仅纸盒转动、仅胚芽鞘尖端及琼脂块转动、整个装置同时转动，然后分别把A、B所示琼脂块放在三个切去尖端的胚芽鞘的切口上(如图②)。胚芽鞘的生长状况分别是( )A．直立生长、向右弯曲生长、向右弯曲生长B．向左弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长C．向左弯曲生长、向右弯曲生长、直立生长D．向右弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长答案 D解析 仅纸盒转动及整个装置转动都使胚芽鞘尖端进行间隔的单侧光照，所以A、B两琼脂块中生长素浓度均为A>B，如图②放至胚芽鞘切面时，应向右弯曲生长；若胚芽鞘尖端及琼脂块进行转动使其接受光照，则A、B两琼脂块中的生长素浓度相等，如图②所示放至胚芽鞘切口时，则应直立生长。9．20世纪30年代，科学家发现单侧光能引起某些植物体内生长素分布不均匀；20世纪80年代科学家发现单侧光能引起某些植物体内抑制生长的物质分布不均匀。现有一种植物幼苗，为了探究该幼苗向光生长的原因，将其直立生长的胚芽尖端切下，放到琼脂块上并用单侧光照射，如下图。下列结果及判断正确的是( )①当a、b两侧生长素含量基本相等时，能够确定该幼苗向光生长的原因 ②当a、b两侧生长素含量基本相等时，不能确定该幼苗向光生长的原因 ③当a侧生长素含量比b侧高时，能够确定该幼苗向光生长的原因 ④当a侧生长素含量比b侧高时，不能确定该幼苗向光生长的原因A.①③ B.②④ C.②③ D.①④答案 D解析 题干信息中给出了单侧光引起植物向光生长的两种原因，由图可知，若检测到a、b两侧生长素含量基本相等，可以判断单侧光能引起抑制生长的物质分布不均匀，导致植物向光生长；若检测到a侧生长素含量比b侧高，引起植物向光生长的原因可能是生长素分布不均匀，也可能与植物体内抑制生长的物质分布不均匀有关，因此不能确定。10．为了验证植物向光性与植物生长素的关系，有人设计了如下实验方案。(1)实验步骤：取6个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗(要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘)。按如图所示方法进行实验处理，并编号。接通白炽灯电源24 h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。(2)实验结果预测：(答题时请直接填编号)在以上装置中，玉米幼苗保持直立生长的是装置____________；而玉米幼苗基本停止生长的是装置________。(3)部分实验结果的分析与推论：①根据1和3装置之间实验记录的对照分析，可以说明________________________________________________________________________；②根据______和________装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗的尖端存在与否有关。③根据______和______装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗感光部位是尖端。④根据5和6装置之间实验记录的对照分析，可以说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (2)3、4、5 2 (3)①玉米幼苗产生向光性是由单侧光引起的 ②1 2 ③1 4 ④玉米幼苗向光弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧的分布不均有关解析 (2)玉米幼苗要直立生长必须有生长素，而且分布均匀，1、6中分布不均匀，均向右弯曲，2中无生长素，停止生长，3、4、5中均有生长素且均匀分布，为直立生长。(3)①1号和3号的单一变量为单侧光照，通过上述实验可说明单侧光是产生向光性的外界原因。②要说明尖端与向光性有关，则单一变量是尖端的有无，而且都有单侧光，所以应选1号和2号。③1号和4号对比，都在光照条件下，尖端是否感光决定了是否弯曲。④5号和6号装置中都有含生长素的琼脂块，只是放置位置不同，所以生长素分布不同进而引起弯曲不同。实验拓展11．科学家研究发现，在单侧光的照射下，胚芽鞘中生长素能从向光侧横向运输到背光侧，从而导致胚芽鞘向光弯曲生长。为了验证胚芽鞘中生长素的横向运输发生在A段(胚芽鞘尖端)而不是B段(尖端下面一段)，请根据提供的材料和用具，设计实验加以验证。(1)实验材料及用具：胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。(2)实验装置甲已给出，绘图表示实验装置乙和丙，并用文字加以注解或补充说明。(3)实验结果的预测、解释和结论。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (2)实验装置乙、丙如图：将甲、乙、丙装置放在相同条件下培养一段时间后，观察胚芽鞘的生长和弯曲情况。(3)甲装置内胚芽鞘直立生长，不表现为向光弯曲生长，说明胚芽鞘尖端生长素的横向运输受到阻止。乙、丙装置内胚芽鞘弯向光源生长，表明在单侧光照射下，乙胚芽鞘尖端的生长素依然发生横向运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，植物表现为向光生长。实验结论：在单侧光的照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在A段，而不是B段解析 该实验要证明生长素的横向运输发生在尖端，自变量是云母片处理的部位，因变量是胚芽鞘是否发生了生长素的横向运输，表现为胚芽鞘是否出现了弯向光源生长。所以需要设置三组实验，甲组A段用云母片处理，乙组B段用云母片处理，丙组不做处理作为空白对照，然后都给于单侧光照。第2课时 生长素的生理作用[目标导读] 1.结合教材“问题探讨”中的曲线，以顶端优势和根的向地性为例，理解生长素生理作用的两重性。2.结合教材探究实验，探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度，并归纳生长素在生产实际中的应用。[重难点击] 生长素的作用曲线分析。 1．生长素的化学本质是吲哚乙酸。2．利用胚芽鞘研究植物的向光性，得出的结论有：(1)合成生长素的部位是胚芽鞘尖端。(2)单侧光照射导致生长素在尖端由向光侧向背光侧运输，背光侧生长素浓度高，生长速度快。(3)生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能倒转，这称为极性运输。3．下图为水平放置的植物，箭头表示生长素运输方向，据图回答：(1)表示极性运输的是B、D。(2)表示横向运输的是A、C，其外因是重力，其结果是生长素近地侧多。课堂导入上图为雪松，高度可达十几米，雪松的生长主要受生长素的调控，雪松整体呈现宝塔型，其原因可能是生长素分布不均匀造成的。生长素还有哪些生理作用？这些生理作用有什么特点？本课时我们就学习生长素的生理作用。探究点一 生长素的生理作用生长素有促进生长的作用，请结合“问题探讨”的内容探究这种生理作用的特点。1．观察“问题探讨”中提供的图，我们可将其分解为甲、乙、丙三图，据图分析：(1)以甲图为例分析曲线中各段的含义①AB段：生长素浓度低于最适浓度时，随生长素浓度的增加，促进作用逐渐增强。②BC段：生长素浓度高于最适浓度时，随生长素浓度的增加，促进作用逐渐减弱。③C点：生长素的作用特点是既不促进，也不抑制。④CD段：生长素浓度过高，抑制生长。(2)综合三图可知，生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性，我们称之为两重性。除此之外，两重性还表现为既能促进发芽也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。(3)甲图中，“高浓度”生长素是指大于C点的浓度，“低浓度”生长素是指小于C点的浓度。(4)比较三图可知：促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度依次为10－10 mol·L－1、10－8 mol·L－1和10－4 mol·L－1，由此推断不同器官对生长素的敏感程度不同，依次为根>芽>茎。不同的细胞对生长素的敏感程度也不同，幼嫩细胞对生长素比老细胞敏感。2．两重性的实例(1)顶端优势自然界木本植物的树型常常呈“宝塔型”，这是由于植物的顶芽优先生长，而侧芽的生长被抑制的缘故，生物学家将该现象称之为“顶端优势”。结合下图分析：①图1中，顶芽产生的生长素向下运输，侧芽A、B、C的生长素浓度高，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，生长发育受到抑制，而顶芽生长素浓度低，优先发育，植株从而表现出顶端优势。②图2中，顶芽被去掉，侧芽的生长素浓度降低，抑制被解除，侧芽得以发育，顶端优势被打破。③图3中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽A、B、C的发育情况仍受到抑制，说明顶端优势确实是由于生长素分布不均匀造成的。(2)根的向地性将幼小的植株在适宜条件下横放，一段时间后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长(如图所示)。①当幼苗横放时，由于重力的作用，生长素在近地侧浓度较高，即：B>A，D>C。茎对生长素敏感性弱，A、B两侧都是促进作用，且B侧促进作用更强，使茎背地生长；根对生长素敏感性高，D侧浓度高，抑制生长，因此生长速度C>D，使根向地生长，这体现了生长素生理作用的两重性。②若该植物在太空中的空间站内生长，情况会如何？答案 由于没有受到单一方向刺激，故各自横向生长。归纳提炼影响生长素浓度变化及作用结果的因素分析活学活用1．如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10－10 mol·L－1)，下列有关描述正确的是 ( )A．在FC的范围内均能促进生长B．AD属于生长抑制范围C．b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢D．在太空中(重力为0)，根的生长将不同于图中的弯曲生长，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长问题导析 (1)生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，图中的“高浓度”生长素是指大于C点的浓度，“低浓度”生长素是指小于C点的浓度。(2)根横放时，由于重力的作用，引起近地侧(b)生长素浓度高，抑制细胞生长；背地侧(a)生长素浓度低，促进细胞生长，从而使根向下弯曲生长。(3)在太空中，生长素的浓度作用曲线仍适用于根的生长。只是由于无重力作用，a、b两侧的生长素浓度相同，根水平生长。答案 A解析 曲线FC段均能促进生长，CD段抑制生长。根向地性的产生是由于重力作用，引起近地侧(b)生长素浓度高，抑制细胞生长；背地侧(a)生长素浓度低，促进细胞生长，从而使根向下弯曲生长。在太空中，无重力作用，a、b两侧的生长素浓度相同，根水平生长，坐标图中生长素浓度作用曲线仍适用于根的生长。探究点二 生长素生理作用在实践中的应用生长素还具有促进果实发育、促进扦插枝条生根等作用，因此在农业生产中，生长素及其类似物有重要的应用。1．利用生长素培育无子果实(1)正常有子果实的形成过程(如下图)①据图可知，要形成无子果实，首先雌蕊不能(能、不能)受粉；其次，由于无种子，就无法合成子房发育所需要的生长素，因此需要人为施加外源生长素(类似物)。②请模仿上图画出无子果实形成的过程。答案 如图所示2．利用生长素类似物除草在农业生产中，常常向栽种单子叶农作物的农田中喷洒一定浓度的2,4－D(生长素类似物)，以杀死双子叶杂草。据此推测，上图曲线中，表示单子叶农作物的是②；表示双子叶杂草的是①；生长素类似物的浓度应控制在C浓度左右。3．运用生长素促进插条生根用生长素类似物处理浸泡插条，能促进插条生根。处理时应浸泡插条形态学的下端，所用的生长素类似物的浓度应该适宜。4．探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度(1)实验原理适宜浓度的2,4－D或NAA可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根。(2)实验步骤①分组：把形态、大小基本一样的插条平均分成10组，每组3枝。②处理枝条：把一定浓度的2,4－D或NAA按不同比例稀释成10份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法处理插条。③培养：将处理过的插条放入营养花钵中，适宜温度(25～30 ℃)下培养。④观察：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，如生根条数，根的长度等。(3)实验结果生根数目最多且不定根的长度最长的一组对应的生长素类似物浓度接近促进插条生根的适宜浓度。活学活用2．以下是某同学所做“探索生长素类似物(2,4－D)促进插条生根的最适浓度”的实验。请分析回答：实验材料：每种插条若干(种类如图)、蒸馏水、培养皿、烧杯、量筒、玻璃棒、2,4－D、营养花钵等。实验步骤：第一步：配制不同浓度的2,4－D溶液，并分别向7个培养皿中各注入50 mL。第二步：将C枝条均分成7组，每组10根，再分别放入7个培养皿中处理适宜时间。第三步：将处理后的C枝条分别放入营养花钵中，适宜条件下培养10天，观察并记录新生根的数量。花钵12345672,4－D(g/L)10－810－710－610－510－410－310－2平均生根数量1013105411该同学的实验设计有误，请指出两处：__________________________________________________________________________________________________________。答案 ①选材有误，每枝条应留3～4个芽，即选B枝条合适；②缺少预实验；③浓度梯度设置不合理，应有更低的浓度1．植物生长素对植物的新陈代谢、生长发育等生命活动起着重要的调节作用，其特点是( )A．只能抑制植物生长B．只能促进植物生长C．高浓度时促进生长，低浓度时抑制生长D．高浓度时抑制生长，低浓度时促进生长答案 D解析 生长素的生理作用具有两重性，表现为高浓度抑制生长，低浓度促进生长。2．在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用。下列各项中，与植物生长素应用无关的是( )A．培育无子番茄 B．棉花保蕾、保铃C．延长种子寿命 D．促进插条生根答案 C解析 植物生长素在农业生产上的应用，主要有以下几方面：①促进扦插的枝条生根；②促进果实发育，农业上获得了无子番茄、黄瓜、辣椒等；③防止落花落果。种子寿命的长短与种子自身新陈代谢强度有关，农业上常通过晾晒使种子干燥，由于自由水大量减少，种子的代谢减弱，从而可延长种子的寿命。3．下列现象中，最能说明生长素的生理作用具有两重性的是 ( )A．茎的向光性和背地性B．顶端优势C．根的向地性和茎的背地性D．含羞草的小叶受刺激立即下垂答案 B解析 顶端优势是由于低浓度生长素促进顶芽生长，高浓度生长素抑制侧芽生长。4．下图是研究植物向性运动的实验示意图，实验结果不能说明 ( )A．根和茎的向性运动都是一种适应B．产生生长素的部位是根尖和茎尖C．根具有向地性，茎具有背地性D．生长素对植物生长的作用具有两重性答案 B解析 把一株幼苗横放，一段时间后，根表现出向地性，茎表现出背地性，这是生物经自然选择形成的适应性。其原因是生长素的作用具有两重性(低浓度促进生长，高浓度抑制生长)，且植物的根、茎对生长素的敏感程度不同，即同样浓度下，茎表现为促进生长，而根表现为抑制生长，所以出现了如题图所示的实验结果。该实验不能说明生长素的产生部位是根尖和茎尖。5．据图回答下列问题：(1)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其向光面的生长素浓度为m，则其背光面的生长素浓度范围是____________。(2)若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围应为________。(3)除草剂灭草的原理是使杂草的生长素浓度处于________的状态下。(4)若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的________区间。答案 (1)大于m小于M (2)小于m (3)大于i (4)C点以后解析 (1)向光性中，都是促进作用，背光侧的生长素含量比向光侧高，背光侧长得快，所以纵坐标的背光侧的促进作用要大于向光侧的促进作用，所以其背光面生长素浓度范围是大于m小于M。(2)由于重力作用，茎的近地侧的生长素比远地侧多，并且促进作用表现为近地侧大于远地侧，所以茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。(3)除草剂灭草的原理是高浓度抑制生长，所以生长素浓度处于大于i的状态下。(4)顶端优势中侧芽生长受抑制，所以生长素浓度应在C点以后。基础过关知识点一 生长素的生理作用1．下列关于植物生长素作用及其应用的叙述，错误的是 ( )A．成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更为敏感B．顶端优势能够说明生长素作用的两重性C．适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根的生长D．可利用生长素类似物防止落花落果答案 A解析 不同细胞对生长素的敏感性不同，成熟细胞比幼嫩细胞对生长素的敏感性差。2. 如图表示生长素对植物某营养器官生长的影响，“低浓度促进生长、高浓度抑制生长”一句中，高浓度、低浓度分别指 ( )A．大于a的浓度、小于a的浓度B．大于c的浓度、小于c的浓度C．大于b的浓度、小于b的浓度D．大于a的浓度、小于c的浓度答案 B解析 从坐标曲线中可以看出，浓度大于c时，生长素对器官的生长具有抑制作用，即高浓度抑制生长；浓度小于c时，生长素对器官的生长具有促进作用，即低浓度促进生长。3．水平放置在地面的植株，一段时间后，会发生的现象是 ( )A．靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度高，根向下弯曲生长B．靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度低，根向下弯曲生长C．远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度高，茎向上弯曲生长D．远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度高，茎向下弯曲生长答案 A解析 在重力作用下，近地侧生长素浓度较高，在根部，该浓度生长素抑制了该侧的生长，所以根向下弯曲生长。4．当植物受到环境刺激时，如图表示的生长素分布与生长的情形正确的是(黑点代表生长素的分布) ( )A．①④ B．②⑤ C．③⑥ D．②⑥答案 A解析 单侧光照使生长素由向光一侧移向背光一侧，从而使背光侧生长素浓度升高，而尖端用锡箔帽罩住，感受不到单侧光照，所以胚芽鞘的两侧生长素均匀分布；根横放时由于重力作用，近地一侧生长素浓度高于远地一侧，故①和④正确。知识点二 生长素在实践中的应用5．用图中的4根月季枝条进行扦插，生根最多、最易成活的是 ( )答案 B解析 B芽多、产生的生长素多，生长素的运输为极性运输，而D是倒插的，尽管存在芽，但枝条顶端和切口处均不具备生根条件；A枝条无芽，缺乏生长素；C枝条带叶，蒸腾作用强，植物失水较多，不易成活。6．下列关于生长素应用的叙述，正确的是 ( )A．用一定浓度的生长素类似物溶液处理番茄的花就能得到无子番茄B．不用生长素处理的枝条，扦插时不能成活C．用较高浓度的生长素类似物溶液处理马铃薯的块茎能抑制其发芽D．用较高浓度的生长素类似物溶液处理棉花的顶芽能解除其顶端优势答案 C解析 要利用生长素获得无子果实必须用生长素处理未受粉的花才行；生长素可促进扦插枝条生根，但枝条若不用生长素处理，仍可能成活；要解除顶端优势应破坏顶芽才行。7．下列关于“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是( )A．除了扦插枝条以外，其他实验条件均要相同B．每根枝条处理的时间长短应该一致C．可用单位时间每根枝条生根数作为记录指标D．相同的生长素类似物浓度作用不一定产生相同的生根效果答案 A解析 探究实验应遵循单一变量原则，A项中的变量应是生长素类似物的浓度，扦插枝条应相同。8．为促进某种植物扦插枝条生根，采用几种不同浓度的吲哚丁酸(人工合成的生长素类似物)溶液处理插条基部，然后在沙床中培养，观察生根情况如下图所示。从实验结果分析，最佳的浓度是 ( )A．3 mg/mL B．4.5 mg/mLC．6 mg/mL D．9 mg/mL答案 B解析 根据实验结果，先排除9 mg/mL，显然是浓度过高抑制生根，3 mg/mL和6 mg/mL浓度相差较大，而生根情况几乎一样，则这两个浓度不可能是“最适浓度”。能力提升9．将植物横放，测量不同浓度生长素条件下根和茎的生长状况，如图甲所示。则曲线上的P点最可能对应乙图中的位置是 ( )A．a B．b C．c D．d答案 D解析 生长1 cm所用时间较长，说明生长速率较低；P点所在的曲线说明，生长素浓度越高，生长越慢，也就是对生长起抑制作用；所以P点时，生长素浓度较高，抑制生长，作用对象应该为根，具体部位最可能为d点。10．下列不能解除植物顶端优势的措施是 ( )A．去掉顶芽B．在去掉顶芽的断口处放一块含有生长素的羊毛脂C．在去掉顶芽的断口处放一块含有细胞分裂素的羊毛脂D．在去掉顶芽的断口处放上琼脂小块答案 B解析 顶端优势是由于顶芽处产生的生长素不断向下运输，导致侧芽部位的生长素浓度高，抑制了侧芽的生长。解除顶端优势最常用的方法就是摘掉顶芽。B项中虽然摘掉顶芽，但由于在顶芽断口处放一块含有生长素的羊毛脂，羊毛脂中的生长素会运往侧芽，从而不能解除顶端优势。C项与B项的区别是摘掉顶芽后，在顶芽断口处放一块含有细胞分裂素的羊毛脂，没有生长素运往侧芽。D项中琼脂小块不能提供生长素。11．某生物小组为测定适合杨树枝条扦插的最适NAA(α－萘乙酸)浓度，设计了下列实验步骤：①配制相对浓度依次为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6的NAA溶液9份，并编号为1～9。②将杨树枝条随机均分为9份，并将枝条的基部分别浸泡在1～9号NAA溶液中。③1 d后，取出枝条分别进行扦插。④10 d后，对扦插枝条的生根情况进行统计并记录。下列选项中，属于该实验单一变量和无关变量的是 ( )A．枝条的生根数量；枝条的长度、生长状况等B．NAA的浓度；枝条生根数量C．NAA的浓度；枝条的长度、生长状况等D．枝条的长度、生长状况等；NAA的浓度答案 C解析 实验设计要遵循单一变量原则且要控制无关变量，单一变量要根据实验目的而定，如本实验中的NAA浓度；各组的无关变量应保持一致，如本实验中的枝条粗细、长度、生长状况、扦插环境等。本实验中枝条最终的生根数量是因变量。12．牵牛花的茎可以缠绕在其他物体上，如果测量幼茎靠近物体的一侧和远离物体的一侧的生长素浓度和细胞体积大小，你认为结果应该是 ( )生长素浓度细胞体积大小靠近物体侧远离物体侧靠近物体侧远离物体侧A高低小大B低高小大C高低大小D低高大小答案 B解析 远离物体的一侧，显然要长的长一些，即细胞体积伸长的大一些。而究其根本原因，是由于生长素分布不均匀造成的。而对于茎来说，只有靠近物体的一侧生长素浓度低，远离物体的一侧生长素浓度高，才能导致远离物体一侧生长的快，细胞体积大。13．同一植株的不同器官或同一器官不同部位的生长素浓度往往不同。甲图是一株盆栽植物，乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。据图回答下列问题(要求：用乙图根、芽、茎三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图相应各点的生长素浓度)：(1)乙图________点浓度可表示甲图①处生长素浓度，________点表示②处生长素浓度。②处结构长不出来的原因是_____________________，解决的办法是_____________。(2)将该植物较长时间置于右侧光照下，乙图________点浓度可表示③侧生长素浓度；________点表示④侧生长素浓度。此时，植物茎将________________生长。(3)将该植物向左侧放倒，水平放置一段时间，可表示⑦侧浓度的是乙图中________点浓度，表示⑧侧生长素浓度的是乙图中________点浓度，因此根将________生长。表示⑤侧浓度的是________点浓度，表示⑥侧浓度的是________点浓度，所以________侧生长快，茎将________生长。(4)能够促进茎生长的浓度范围是________________________ mol·L－1，能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是____________ mol·L－1。答案 (1)b或d f ①处(顶芽)产生的生长素向下运输积累在②处(侧芽)，抑制②生长 去除顶芽 (2)g或k c 向右(向光)弯曲 (3)e a 向重力弯曲 g或k c ⑤ 向上(背重力)弯曲 (4)10－10～10－2 10－10～10－8解析 (1)根据甲图所示，①表示顶芽，②表示侧芽，顶芽产生的生长素向下运输，在侧芽部位积累。顶芽处生长素浓度处于促进生长的浓度范围内，乙图中b、d两点对应的浓度处于该范围内；侧芽处生长素浓度过高抑制侧芽生长，乙图中f点浓度处于抑制生长范围内，所以导致植物具有顶端优势，解除方法是去除顶芽。(2)植物在单侧光照射下，引起顶芽产生生长素向背光侧横向运输，造成向光侧浓度低于背光侧浓度，所以③侧生长素浓度高于④侧，促进生长的程度大，③侧生长素浓度可处于g或k点，④侧浓度可处于c点，此时植物茎向光弯曲生长。(3)当植物水平放置时，由于受到重力作用，近地侧生长素浓度高于背地侧生长素浓度，近地侧生长素浓度促进茎的生长，抑制根的生长，背地侧生长素浓度促进茎的生长，但促进程度小，同时也促进根生长，所以⑦侧对应e点浓度，⑧侧对应a点浓度，所以根向重力弯曲生长。⑤侧生长素浓度可用g或k点表示，⑥侧用c点表示。所以茎⑤侧生长快，茎背重力生长。(4)由乙图可看出，促进茎生长的生长素浓度范围是10－10～10－2 mol·L－1，同时促进茎、芽、根生长的生长素浓度范围是10－10～10－8 mol·L－1。14．在科学研究中，往往要把一个较大的课题分解成若干个小的子课题来分别进行研究。在“观察生长素对植物生长发育的影响”这一研究性学习课题中，某小组同学选用生长素类似物吲哚丁酸(IBA)进行如下实验：①取生理状况相同的同种植物的带芽枝条若干，分为三组即甲、乙、丙，每组10枝。②将甲、乙、丙组枝条的下端分别浸泡在下表所示的溶液中，相同时间后，扦插在潮湿的沙土中，在适宜的环境中培养。枝条甲组乙组丙组溶液5×10－5g/mL的IBA溶液5×10－1g/mL的IBA溶液清水③一段时间后，观察甲、乙、丙三组枝条的生根情况，统计每组枝条的平均生根数量，绘制坐标图。据图回答：(1)你认为他们的子课题名称是________________________________________________________________________________________________。(2)设置清水组的目的是_________________________________________________。(3)________组枝条生根最少，其原因是____________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)不同浓度吲哚丁酸对扦插枝条生根的影响 (2)起对照作用 (3)乙 乙组中IBA浓度过高，抑制了枝条生根个性拓展15．为验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H＋，进而促进细胞伸长，有人设计了如下实验。Ⅰ.实验：(1)实验材料与药品：10－5mol/L的生长素溶液、pH分别为5.0、9.0的缓冲液、黑暗中萌发的小麦种子若干、镊子、刀片、刻度尺、培养皿等。(2)实验步骤：①材料处理：选择______________的黑暗中萌发的小麦种子若干，用镊子取其胚芽鞘并切掉尖端，平均分成三组。②将平均分组的胚芽鞘放入编号为1、2、3的培养皿中，加等量的不同试剂，置于相同且适宜的温度下培养。③一定时间后，_________________________，再进行若干次重复实验，记录结果。(3)实验结果(补充完整)：组别处理方法结果110个胚芽鞘＋10－5mol/L的生长素溶液①________2②________胚芽鞘生长不明显310个胚芽鞘＋pH为5.0的缓冲液胚芽鞘生长明显Ⅱ.问题：(1)步骤①中切除胚芽鞘尖端的目的是___________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤③中重复实验的目的是_____________________________________，其他步骤中还有哪些措施也是为了达到这一目的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 Ⅰ.(2)①生长状况一致 ③测量并统计各组胚芽鞘的平均长度 (3)①胚芽鞘生长明显 ②10个胚芽鞘＋pH为9.0的缓冲液Ⅱ.(1)排除胚芽鞘尖端产生的生长素对实验的干扰(2)减小实验误差 选择生长状况一致的幼苗；平均分组；置于相同且适宜的温度下培养；测量并统计各组胚芽鞘的平均长度解析 本实验属于验证性实验，目的是验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H＋，进而促进细胞伸长。第1组与第2、3组形成对照，结果是第1组与含H＋的第3组一致，胚芽鞘生长均明显，而第2组由于呈碱性(无H＋)而生长不明显，从而证明了第1组生长素促进生长的原因与第3组一致：含H＋。第2课时 生长素的生理作用【目标导航】 1.概述生长素的生理作用。2.理解生长素的作用特点。3.尝试探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。一、生长素的生理作用1．作用表现及特点(1)表现：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。(2)特点：两重性，即低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，甚至杀死植物。2．具体体现：顶端优势(如图)(1)现象：顶芽优先生长，侧芽受到抑制。(2)原因①生长素的运输方向A→B（用图中字母表示），A处生长素浓度低→促进生长。②B处生长素浓度高→抑制生长。?(3)解除措施：摘除顶芽。(4)应用：棉花打顶。3．生产应用：人工合成的生长素类似物，用于防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促使扦插枝条的生根等。二、尝试运用生长素促进插条生根1．常用方法(1)浸泡法：此法要求溶液的浓度较低。(2)沾蘸法：此法用时较短。2．在探究实验中的自变量为药液浓度，无关变量有处理溶剂剂量、温度、光照等。知识点一 影响生长素生理作用的因素1．如图所示，甲图表示胚芽鞘受到单侧光的照射，乙图表示不同的浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果甲图中b处的生长素浓度为m，设a处的生长素浓度为x，则( )A．mC．ni答案 A解析 因受到单侧光照的影响，所以a侧的生长素浓度大于b侧，即x>m。然后根据a、b两侧的生长素的作用进一步确定a处的浓度；由于a侧的促进作用大于b侧，所以在曲线中a侧浓度应小于n。2．将一盆栽植物横放于地，则其水平方向的主根近地一侧生长素浓度变化的曲线为(图中虚线表示对根生长既不促进也不抑制的生长素浓度)( )答案 A解析 刚开始横放盆栽植物时，生长素浓度应低于图中虚线。由于受重力作用，生长素横向运输，会导致背地侧的生长素移向近地侧，使近地侧的生长素浓度增加，甚至超过图中虚线，使近地侧浓度过高，反而出现抑制生长的现象，根就表现出向地生长的现象。知识点二 生长素作用两重性的实例及应用3．如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，从此图中不能得到的结论是( )A．生长素对三种器官的作用都具有两重性，即低浓度促进生长、高浓度抑制生长B．A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度C．D点对应的生长素浓度能促进芽和茎的生长，抑制根的生长D．幼嫩的细胞对生长素浓度敏感，成熟的细胞对生长素敏感性差答案 D解析 坐标曲线图反映了生长素作用的两重性，横轴为生长素浓度的变化，纵轴为生长素对器官生长的作用，三条曲线分别代表不同浓度的生长素对根、芽、茎生长的影响。曲线没有反映出生长素对幼嫩细胞与成熟细胞的作用，因此，此图不能得到D项所述的作用。4．在农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草。如图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则A、B曲线分别表示何类植物，以及应当选用生长素类似物的浓度是( )A．单子叶植物、双子叶植物；a点浓度B．双子叶植物、单子叶植物；b点浓度C．单子叶植物、双子叶植物；b点浓度D．双子叶植物、单子叶植物；c点浓度答案 D解析 根据题意可知，双子叶杂草对生长素类似物比较敏感，其生长易被抑制，而单子叶植物在相对较高浓度的生长素类似物作用下生长不受抑制，故曲线A、B分别表示双子叶植物、单子叶植物。浓度大于b时，双子叶杂草的生长就被抑制，达到c点浓度时抑制作用更强，但对单子叶植物的生长具有促进作用(最强)。知识点三 生长素在实践上的应用5．某生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2，4－D涂抹子房，得到的无子番茄果实平均重量见下表。2,4－D浓度(mg/L)05101520253035无子番茄平均重量(g/个)013.526.246.553.653.743.030.2据表得出的正确结论是( )A．2,4－D浓度超过25 mg/L，对果实的发育起抑制作用B．2,4－D与生长素的作用效果相同C．2,4－D可以促进扦插枝条生根D．2,4－D诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25 mg/L答案 D解析 2,4－D是一种生长素类似物，从题中可以看出，它具有促进果实发育的作用。A选项中的浓度仍能促进果实发育；由于缺少使用生长素的实验，故不能得出B选项的结论；C选项与表格数据无关；D选项正确，其所示浓度在正常使用浓度范围内，且能最大限度地促进番茄果实的发育。6．某同学在探究生长素类似物NAA促进银杏插条生根的最适浓度实验中获得了如图所示结果，有关本实验分析或评价的叙述不正确的是( )A．本实验的自变量是促进插条生根的NAA浓度大小B．银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果C．促进银杏插条生根的最适浓度为cD．用NAA处理枝条的时间应该相同答案 C解析 本实验中的单一变量为NAA浓度不同，进而影响枝条的生根数不同，处理时间等无关变量应保持相同。由于银杏侧芽可以产生生长素，所以会对实验结果造成影响，又由于实验中所选取的NAA浓度较小，所以不能肯定c是最适浓度。基础落实1．植物生长素能促进植物生长，也能抑制植物生长，甚至杀死植物。下列叙述中正确的是( )A．低浓度促进，较高浓度抑制，过高浓度杀死B．过高浓度促进，较高浓度抑制，低浓度杀死C．较高浓度促进，过高浓度抑制，低浓度抑制D．较高浓度促进，低浓度和过高浓度杀死答案 A解析 植物生长素对植物生长的作用具有“两重性”。在一定范围内，浓度越高，植物生长越快，超过这个极限后，则浓度越高，生长越慢，甚至杀死植物。因此，一般地说，低浓度时促进植物生长，高浓度时则抑制植物的生长。2．摘除植物的顶芽后，侧芽将会因生长素( )A．浓度增高，发育成枝B．浓度增高，生长受抑制C．浓度降低，发育成枝D．浓度降低，生长受抑制答案 C解析 由于“顶端优势”，顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽，使其浓度过高而抑制侧芽生长，摘除顶芽后，侧芽处生长素浓度降低，生长抑制解除，侧芽发育成枝。3．在“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的探究过程中，下列关于注意事项的说法中，不正确的是( )A．在正式实验前先做一个预实验，目的是证实适宜浓度范围，摸索实验条件B．找准插条的上下端，防止颠倒C．所用的每个插条都应留3～4个芽D．此探究实验不存在对照实验答案 D解析 在该实验中，不同浓度的生长素溶液就是对照。4．下列不能解除植物顶端优势的措施是( )A．去掉顶芽B．在去掉顶芽的断口处放一块含有生长素的羊毛脂C．在去掉顶芽的断口处放一块含有细胞分裂素的羊毛脂D．在去掉顶芽的断口处放上琼脂块答案 B解析 植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象叫顶端优势，其原因是顶芽产生的生长素向下运输，大量地积聚在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高(生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长)，抑制了侧芽的生长。在题目给出的选项中，“在去掉顶芽的断口处，放一块含有生长素的羊毛脂”，仍有生长素向下运输积聚到侧芽，故不能解除顶端优势。5．给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上一定浓度的生长素溶液，可获得无子番茄。说明了( )A．果实发育与受精作用有关B．果实发育与种子形成有关C．果实发育需要生长素D．生长素抑制了种子生长答案 C解析 未受粉的番茄雌蕊不会发生受精作用，因此无子番茄果实的发育与受精作用无关。无子番茄没有种子，因此与种子无关。番茄雌蕊未受粉自然不会有种子，并不是生长素抑制了种子的发育。通常情况下，花未受粉就不会结果实。给未受粉的番茄雌蕊柱头涂抹生长素而得到了无子番茄，只能说明是所涂抹的生长素促使雌蕊的子房发育成了果实。能力提升6．在市场上有时可见到一半大一半小的歪西瓜。将这个发育不均匀的西瓜按大小分成两半，发现较大的一半西瓜中是黑子，而发育较差的、较小的一半西瓜中有较多的白子。产生歪瓜的原因是( )A．西瓜较小的一侧见不到阳光，造成其发育较差B．西瓜较小的一侧从叶片中得到的营养较少C．由于瓜地中有较多的石头，使西瓜长得不圆D．由于部分种子不发育，使西瓜较小的一半得到的生长素较少而成歪瓜答案 D解析 果实发育需要生长素，而果实发育所需要的生长素来自于发育着的种子。在发育较差、较小的一半西瓜中有较多的白子，表明这半部分瓜的种子发育比较差，种子为果实发育提供的生长素较少，因而形成歪瓜。7．植物生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性。以下哪一现象或应用不能说明生长素调节具有两重性( )A．在自然状况下，大型乔木的树冠多呈圆锥形B．被大风刮倒的树木，其露出地面的根总是向地生长C．置于窗台上的盆景植物总是朝窗外生长D．在自然状态下，松树长成塔形答案 C解析 置于窗台上的盆景植物总是朝窗外生长，体现的是光照影响生长素分布这一特点。A、D描述的是顶端优势，B描述的是根的向地性，是生长素具有两重性的表现。8．将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如下图甲所示，则曲线上P点最可能对应于图乙中的位置是( )A．a B．b C．c D．d答案 D解析 P点代表生长素浓度高，植物生长1 cm所需时间长，此时生长素对植物的促进生长作用减小，与此相匹配的是根部的d点。实验拓展9．假若你是学校研究性学习小组的成员，请根据给出的实验材料和用具，探究2,4－D(植物生长调节剂，生理作用同生长素)对插条生根的影响。实验目的：探究植物生长调节剂对插条生根的影响。材料用具：大烧杯、葡萄枝条、营养液、清水、一定浓度的2,4－D溶液。实验步骤：第一步：选取若干葡萄枝条，平均分为甲(实验组)、乙(对照组)两组。第二步：将甲组枝条浸泡在__________________中；将乙组枝条浸泡在________中，浸泡时间为24 h。第三步：将浸泡后的甲、乙两组枝条，分别插入盛有营养液的大烧杯中培养，培养时应注意______________和保持适宜的________，连续观察插枝的生根情况，并记录。预测实验结果及分析：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________。答案 第二步：一定浓度的2,4－D溶液 清水第三步：及时更换培养液(通风、气) 温度预测实验结果及分析：(1)若甲、乙两组生根情况相同，说明该浓度的2,4－D溶液对葡萄枝条的生根没有影响(2)若甲组生根、乙组不生根(或答乙组生根明显比甲组少)，说明该浓度的2,4－D溶液具有促进葡萄枝条生根的作用(3)若乙组生根、甲组不生根，说明该浓度的2,4－D溶液具有抑制葡萄枝条生根的作用解析 本题的实验目的是探究生长调节剂对植物生根的影响，在实验设计中要设置对照组，并注意单一变量原则和等量原则，并且对培养条件加以注意，温度等外界条件要适宜，对实验结果给出适当的预测。10．为探究不同浓度的生长素对植物不同器官生长的影响，将萌发不久的燕麦幼苗的胚根及胚芽的尖端4 mm切去，再将剩余的10 mm的胚根及胚芽每10条一组分别放入不同浓度的生长素溶液中，保持在25℃下培养2 d，实验结果见下表：生长素溶液的浓度(mol/L)10－1310－1210－1110－1010－910－810－710－610－510－42 d后的平均伸长长度(mm)胚芽12.312.312.713.514.716.015.112.210.810.0胚根11.312.112.713.612.612.010.910.010.010.0据表回答下列问题：实验前需切去胚芽及胚根尖端部分，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为什么要用10条一组而不是1条一组放入生长素溶液中进行实验？________________________________________________________________________。(3)在下图坐标中绘出胚芽及胚根在不同浓度的生长素溶液中的伸长变化曲线。（4）根据结果可以得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)防止胚芽、胚根的尖端产生生长素干扰实验(2)减少偶然误差，获得精确的实验结果(3)如图所示(4)较低浓度范围内，随着生长素浓度的增加，生长素对胚芽、胚根伸长的促进作用增强；继续增加生长素浓度，其促进作用减弱，甚至起抑制作用(或生长素对胚芽、胚根生长的作用具有两重性)解析 本实验的目的是探究不同浓度的生长素对植物不同器官生长的影响，胚芽、胚根的尖端是产生生长素的主要部位，为防止其产生的生长素干扰实验，需要将其在实验前切除。用10条一组而不是1条一组放入生长素溶液中进行实验，是为了减少偶然误差，获得精确的实验结果。根据表中的数据描点连线即可，注意曲线要圆滑。根据图解分析即可看出较低浓范围内，随着生长素浓度的增加，生长素对胚芽、胚根伸长的促进作用增强；继续增加生长素浓度，其促进作用减弱，甚至起抑制作用。比较分析两条曲线可以得到生长素对胚芽、胚根生长的作用具有两重性的结论。第3课时 其他植物激素[目标导读] 1.结合教材图3－9，了解常见植物激素的合成、分布和主要作用。2.通过认识生长素和乙烯的相互关系，理解植物激素的共同调节。3.通过“资料分析”，评述植物生长调节剂在实践中的应用。[重难点击] 其他植物激素的主要生理作用。1．读图回忆生长素的生理作用(1)A′、B′、C′以上的曲线为促进作用，以下为抑制作用；A′、B′、C′三点既无促进作用，也无抑制作用。(2)生长素浓度从O到A对根的促进作用逐渐增强，由A到A′对根的促进作用逐渐减弱，高于A′时，对根的作用是抑制生长。2．生长素的作用特点是具有两重性，举出体现两重性的两个实例：顶端优势和根的向地性。3．生长素类似物在生产实践中有哪些应用？答案 防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促进扦插枝条生根等。4．植物激素：人们把由植物体内产生，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，称为植物激素。课堂导入香蕉是大家都喜欢的水果，产于我国的南方，成熟的香蕉难以长时间储存。人们在香蕉还不成熟的时候把它摘下，然后运到北方来，在放香蕉的箱子内放几只熟透的苹果，香蕉很快就熟了。没有和苹果接触的香蕉也能成熟，说明熟透的苹果中起作用的可能是一种气体物质。这种气体物质就是乙烯，它也是一种植物激素。除此之外植物激素还有哪些？它们都有什么生理作用？怎样利用它们来满足人们生产的需要呢？探究点一 其他植物激素的种类及作用继发现生长素以后，人们又陆续发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。它们的产生部位、生理作用各不相同。1．阅读教材，并完善赤霉素的发现图解。2．阅读教材图3－9的内容后，填写下面四类植物激素的比较表名称合成部位存在较多部位主要生理作用赤霉素主要是未成熟的种子、幼根和幼芽普遍存在于植物体内①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进种子萌发和果实成熟细胞分裂素主要是根尖正在进行细胞分裂的部位促进细胞分裂，延缓衰老脱落酸根冠和萎蔫的叶片等将要脱落的器官和组织①抑制细胞分裂；②促进叶和果实的衰老和脱落；③抑制种子萌发乙烯 植物体各个部位广泛存在于植物体内，成熟的果实含量最多促进果实成熟 小贴士 生长素?或赤霉素?对果实的作用主要是促进果实的发育，主要是指子房膨大形成果实及果实体积的增大；乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟，主要是指果实的含糖量、口味等果实品质的变化。果实发育和果实成熟是有区别的，要注意二者的区别，以免混淆。3.思考以下问题(1)在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片变黄。(2)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。这种做法与脱落酸(激素)相关性最大。(3)激素调节是植物生命活动调节的唯一方式吗？答案 不是。植物的生长发育等生命活动过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。归纳提炼活学活用1．下列各项措施与植物激素的作用无关的是 ( )A．稻农将水稻种子置于流水中一段时间，促使其早发芽B．将未成熟的果实密封一段时间，果实成熟时间缩短C．修剪树篱，降低高度，可以使其枝繁叶茂D．扦插的枝条一般要去掉部分叶子，枝条更容易存活问题导析 (1)脱落酸能够抑制种子的萌发，如果降低其含量，种子可以提前萌发。(2)有一种气体性质的植物激素是乙烯，能够促进果实成熟。(3)去掉植物的顶芽后，侧芽生长素浓度会降低，抑制作用减弱。(4)扦插的枝条一般要去掉部分叶子，目的是降低植物的蒸腾作用，枝条更容易存活。答案 D解析 A项措施的目的是降低种子中的脱落酸含量；B项措施的目的是使果实产生的乙烯浓度增大，有利于果实成熟；C项措施的目的是解除顶端优势，即降低侧芽生长素浓度；D项措施的目的是减少枝条水分的散失，与植物激素无关。探究点二 植物激素间的相互作用植物激素有着各自独特的作用，但又不是孤立地发挥作用，而是相互影响、协调配合共同调节植物的生长发育。1．为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如图所示，据图回答：(1)当植物茎中生长素含量达到M值时，乙烯开始合成。(2)当植物茎中生长素含量达到N值后其含量下降，可能的原因是乙烯含量升高抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。2．赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者关系如图所示。据图回答相关问题：(1)x表示赤霉素对生长素的合成具有促进作用。(2)y表示赤霉素对生长素的分解具有抑制作用。(3)赤霉素促进茎秆的伸长作用是通过生长素来实现的。3．中国科学院的植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化如下图所示，据图回答问题：(1)在果实的细胞分裂过程中细胞分裂素、生长素、赤霉素浓度较高。(2)在细胞伸长过程中占主导作用的激素是生长素和赤霉素。(3)在果实的成熟过程中明显升高的激素是乙烯和脱落酸。(4)由上述各种激素变化得出的结论是果实的发育过程是多种激素共同协调起作用的。 归纳提炼各种激素的相互作用协同 作用激素促进果实成熟乙烯、脱落酸促进植物生长细胞分裂素、生长素诱导愈伤组织分化成根或芽生长素、细胞分裂素延缓叶片衰老生长素、细胞分裂素促进果实坐果和生长生长素、细胞分裂素、赤霉素拮抗作用起促进作用的激素起抑制作用的激素器官脱落脱落酸生长素种子发芽赤霉素、细胞分裂素脱落酸叶片衰老脱落酸生长素、细胞分裂素气孔张开细胞分裂素脱落酸活学活用2．分析下图并回答问题：(1)植物激素A应是____________。(2)A与高浓度生长素在器官脱落方面表现为________关系，与细胞分裂素在器官脱落方面表现为________关系。(3)生长素对器官脱落的作用表现出________性。(4)据图可知，植物的器官脱落是__________________________________的结果。答案 (1)脱落酸 (2)协同 拮抗 (3)两重 (4)多种激素相互作用共同调节解析 分析题图可知，植物激素A应为脱落酸，因脱落酸具有促进器官脱落的作用，高浓度的生长素也具有此作用，二者表现出协同关系；由于细胞分裂素抑制器官脱落，说明脱落酸和细胞分裂素之间在器官脱落方面是拮抗关系；不同浓度的生长素对同一生理效应的作用相反，从而体现了生长素的作用具有两重性的特点。植物的器官脱落是多种激素相互作用共同调节的结果。探究点三 植物生长调节剂的应用植物生长调节剂不同于植物激素，有着广泛的应用，但有许多需要注意的问题。阅读教材后回答相关问题：1．植物生长调节剂是指人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。2．在实际生产中常用植物生长调节剂来代替天然植物激素的原因是天然植物激素含量低，且提取困难。3．植物生长调节剂的优点是原料广泛、容易合成、效果稳定等。小贴士 植物体内的激素会被相应的酶分解，不能长时间发挥作用，人工合成的生长调节剂不是植物体的天然成分，植物体内没有相应的酶去分解它，因此作用效果更持久稳定。4．植物生长调节剂的应用举例(1)乙烯利催熟凤梨(菠萝)，做到有计划上市。(2)芦苇生长期用一定浓度的赤霉素处理，使芦苇的纤维长度增加50%左右。(3)啤酒生产中用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就可以产生α－淀粉酶，完成糖化过程，可简化工艺、降低成本。归纳提炼使用植物生长调节剂应注意的问题(1)在农业生产上，要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药物残留、价格和施用是否方便等因素。(2)还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和施用次数等问题。活学活用3．下列关于植物生长调节剂的叙述中，不正确的是 ( )A．是指一些具有植物激素活性的人工合成物质B．具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点C．乙烯利是一种具有催熟作用的植物生长调节剂D．生产上使用2,4－D时不需要考虑浓度问题导析 (1)植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成物质。(2)人工合成的植物生长调节剂不是植物体的天然成分，植物体内没有相应的酶去分解它，因此作用效果更持久稳定，而且具有容易合成、原料广泛的优点。(3)乙烯利是一种人工合成的类似于乙烯的植物生长调节剂，具有催熟的作用。(4)植物生长调节剂和植物激素一样，其作用也具有两重性，使用时要注意掌握浓度。答案 D解析 植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成物质。人工合成的植物生长调节剂不是植物体的天然成分，植物体内没有相应的酶去分解它，因此作用效果更持久稳定，而且具有容易合成、原料广泛的优点。乙烯利是一种人工合成的类似于乙烯的植物生长调节剂，具有催熟的作用。植物生长调节剂和植物激素一样，其作用也具有两重性，使用时要注意掌握浓度。 1．夏季收获的马铃薯处于休眠状态，为了一年两季栽培马铃薯，故应解除休眠。导致马铃薯休眠和解除其休眠的植物激素分别是 ( )A．脱落酸和赤霉素 B．脱落酸和细胞分裂素C．生长素和细胞分裂素 D．乙烯和赤霉素答案 A解析 脱落酸的作用是抑制细胞分裂，使植物体处于休眠状态，而赤霉素能促进萌发，打破种子的休眠状态。2．番茄果实成熟过程中，乙烯释放量、果实色素积累及细胞壁松弛酶活性变化规律如图所示。从该图可得出乙烯能促进 ( )①细胞壁松弛酶活性升高 ②果实色素积累 ③番茄果实发育 ④番茄果实成熟A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④答案 B解析 从图中可以看出，乙烯增多时，细胞壁松弛酶活性升高，果实色素积累，果实由绿色逐渐变成红色，但乙烯不能促进果实的发育。3．下列不属于植物激素调节的是 ( )A．向日葵的幼嫩花盘跟着太阳转B．植物根的向地生长和茎的背地生长C．植物对水和无机盐的吸收D．许多植物叶片在秋末会脱落答案 C解析 向日葵的幼嫩花盘跟着太阳转、植物根的向地生长和茎的背地生长都与生长素等植物激素的调节有关；植物叶片在秋末会脱落主要与脱落酸等植物激素的调节有关。植物对水和无机盐的吸收与植物激素的调节无直接关系。4．目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植中已有较多应用，下列说法肯定错误的是( )A．用高浓度的α－萘乙酸在适当的时期处理桃可提高产量B．一定浓度的2,4－D可促进插条生根C．在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理可使其纤维长度明显增加D．用乙烯利催熟香蕉不会明显影响香蕉品质答案 A解析 一定浓度的生长素类似物可促进果实发育，但高浓度的生长素类似物却抑制果实发育；一定浓度的赤霉素可促进细胞伸长，从而引起植株增高；乙烯利可促进果实成熟，一般不影响果实的品质。5．如表所示为五大类植物激素的部分生理效应，请分析回答下列问题。种子发芽顶端优势果实生长器官脱落插条生根生长素—促进促进抑制促进赤霉素促进促进促进抑制抑制细胞分裂素促进降低促进抑制—脱落酸一般抑制——促进—乙烯——抑制促进—(1)表中结果显示，同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应________，五大类激素中，在果实生长的调节中起协同作用的激素有________________________。表中结果说明植物的正常生长发育过程是______________________________的结果。(2)若解除植物的顶端优势可采取的措施有①________，②__________________。(3)膨大剂是一种植物生长调节剂，其作用主要是促进细胞分裂，增加细胞的数量，膨大剂最可能是____________类的植物调节剂。在西瓜坐果初期适量使用膨大剂，可提高产量，但有些瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象，可能的原因是施用膨大剂的__________和__________不合适。答案 (1)不同 生长素、细胞分裂素、赤霉素 多种(不同)激素共同调节 (2)①去除顶芽 ②施用一定浓度的细胞分裂素 (3)细胞分裂素 时间 剂量解析 (1)由题中表格内容可知，同一激素在植物不同生长发育阶段所起的作用不同。在果实生长过程中生长素、细胞分裂素、赤霉素对果实的生长都起促进作用，所以这三种激素具有协同作用。表中结果说明植物的正常生长发育过程是多种激素共同调节的结果。(2)顶端优势是植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象，因此可去除顶芽或施用一定浓度的细胞分裂素来解除顶端优势。(3)促进细胞分裂、增加细胞数量的激素是细胞分裂素，有些瓜农使用膨大剂的时间和剂量不合适，会导致西瓜爆裂现象的发生。基础过关知识点一 其他植物激素的种类及作用1．果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述正确的是 ( )A．细胞分裂素在果实生长中起促进作用B．生长素对果实的发育和成熟没有影响C．乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用D．脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落答案 A解析 果实的生长发育和成熟受多种激素的调节，细胞分裂素促进细胞分裂，在果实生长中起促进作用，A正确；生长素促进生长，B错误；乙烯促进果实成熟，C错误；脱落酸促进果实的衰老和脱落，D错误。2．下列关于植物激素的叙述中，错误的是 ( )A．赤霉素能促进细胞生长B．细胞分裂素合成于植物体任何部位C．乙烯是一种气体激素D．脱落酸能抑制细胞分裂答案 B解析 细胞分裂素的合成部位主要是根尖，主要作用是促进细胞分裂。3．根冠内含有脱落酸，并且能主动地向根的生长部位(分生区和伸长区)运输，从而抑制该处细胞的分裂和生长。若对玉米根冠作以下四种处理(A、B的生长部位被插入不透水的云母片，C、D的根冠被切去一半)，则向下弯曲生长程度最大的是( )答案 B解析 A、C的根向上弯曲生长；B、D向下弯曲生长，但B下部的脱落酸浓度更高，所以向下弯曲程度最大的是B。知识点二 植物激素间的相互作用4．木槿属植物的插条经营养素和植物生长素处理后，对后来根的形成的影响如下表。处理方法根的数量无叶的插条有叶的插条(1)营养素00(2)植物生长素06(3)营养素和植物生长素66由表中结果能推断出 ( )A．营养素对根的形成无影响B．叶为根的形成提供了所必需的因子C．在没有叶的条件下，植物生长素阻止根的形成D．从外部提供植物生长素是植物形成根的必需条件答案 B解析 分析表中数据，通过(2)和(3)组对照说明营养素对根的形成有影响；通过(1)和(2)组对照说明叶为根的形成提供了所必需的因子；通过(2)和(3)组对照说明在没有叶的条件下，植物生长素不阻止根的形成。该实验进行的是插条实验，没有进行植株实验，所以不能说明从外部提供植物生长素是植物形成根的必需条件。5．在植物体内的各种激素中，生理作用最为相似的是 ( )A．赤霉素和生长素 B．脱落酸和细胞分裂素C．赤霉素和脱落酸 D．生长素和乙烯答案 A解析 赤霉素和生长素都具有促进细胞纵向伸长的作用。脱落酸抑制细胞分裂，而细胞分裂素促进细胞分裂，乙烯促进果实成熟。6．乙烯和生长素都是重要的植物激素，下列叙述正确的是 ( )A．生长素是植物体内合成的天然化合物，乙烯是体外合成的外源激素B．生长素在植物体内分布广泛，乙烯仅存在于果实中C．生长素有多种生理作用，乙烯的作用只是促进果实成熟D．生长素有促进果实发育的作用，乙烯有促进果实成熟的作用答案 D解析 乙烯和生长素都是植物体内合成的激素，它们都广泛分布于多种组织中，生长素的生理作用具有两重性，乙烯的主要作用是促进果实成熟，生长素有促进果实发育的作用。 知识点三 植物生长调节剂的应用7．辣椒在盛花期遭遇连续暴雨，正常受粉受到影响，为防止减产，菜农采取了喷洒一定浓度的植物激素类似物溶液的措施。他们最可能使用了哪种激素类似物 ( )A．生长素 B．赤霉素C．细胞分裂素 D．乙烯答案 A解析 生长素类似物可促进子房发育，形成无子果实。8．在农业生产上，用生长素类似物萘乙酸诱导无子果实的效果比用天然的生长素要明显，其原因是( )A．萘乙酸成本低、用量大，而用吲哚乙酸成本高、用量少，影响效果B．萘乙酸分子上有两个发挥作用的基团，而吲哚乙酸分子上只有一个C．植物体内没有分解萘乙酸的酶，可长时间发挥作用；植物体内有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用D．萘乙酸化学性质稳定，不易挥发，可长时间发挥作用；而吲哚乙酸化学性质不稳定，易挥发，不能长时间发挥作用答案 C解析 生长素类似物具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点，效果稳定的原因是植物体内无分解该物质的酶，所以该物质可以持续起作用。能力提升9．为了探究生长素(IAA)和乙烯(ACC是乙烯的供体)对植物生根的影响，科学家用拟南芥下胚轴插条进行了一系列实验，结果如下图所示，下列叙述错误的是 ( )A．浓度在50～100 μmol·L－1的生长素对拟南芥下胚轴插条生根促进效果下降B．浓度高于1 μmol·L－1的ACC抑制拟南芥下胚轴插条生根C．拟南芥下胚轴插条细胞中生长素和乙烯是同时合成并发挥作用的D．根据ACC对拟南芥下胚轴插条生根的效果可知ACC具有两重性答案 C解析 分析题图可知，生长素浓度在50～100 μmol·L－1时均对拟南芥下胚轴插条生根有促进作用，只是促进效果下降，A项正确；ACC浓度为1 μmol·L－1时，与不加ACC作用效果相同，说明该浓度对拟南芥下胚轴插条生根既不促进也不抑制，一旦高于该浓度就会表现出抑制作用，B、D项正确；从图中信息不能得出C结论，C项错误。10．某生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2,4－D涂抹子房，得到的无子番茄果实平均重量见下表。2,4－D浓度(mg/L)05101520253035无子番茄平均重量(g/个)013.526.246.553.653.743.030.2据表得出的正确结论是 ( )A．2,4－D浓度超过25 mg/L将对果实的发育起抑制作用B．2,4－D与生长素的作用效果相同C．2,4－D可以促进扦插枝条生根D．2,4－D诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25 mg/L答案 D解析 2,4－D是一种生长素类似物，从题中可以看出，它具有促进果实发育的作用。A选项中的浓度仍能促进果实发育；由于缺少使用生长素的实验，故不能得出B选项的结论；C选项与表格数据无关；D选项正确，其所示浓度在正常使用浓度范围内，且能最大限度地促进番茄果实的发育。11．将甲、乙、丙三株大小相近的同种植物，分别进行如下表的处理，实验结果如图所示。据图表判断，下列叙述正确的是 ( )组别甲乙丙顶芽摘除保留保留细胞分裂素(浸泡浓度)0 ppm2 ppm0 ppmA．细胞分裂素的应用可在一定程度上抵消顶端优势B．顶芽摘除后，侧芽生长停滞C．顶芽的存在并不影响侧芽的生长D．细胞分裂素与侧芽的生长无关答案 A解析 对比甲组和丙组可知，顶芽的存在能抑制侧芽的生长，故B、C错误；对比乙组与丙组可知，使用细胞分裂素可在一定程度上抵消顶端优势，因此细胞分裂素与侧芽生长有关，故A正确、D错误。12．现有与某种植物种子萌发有关的4组实验处理如下表。实验组ⅠⅡⅢⅣ处理种皮完整，25 ℃蒸馏水浸泡24 h机械破损种皮，25 ℃蒸馏水浸泡24 h种皮完整，0.05%的赤霉素水溶液25 ℃浸泡24 h机械破损种皮，0.05%的赤霉素水溶液25 ℃浸泡24 h下列组合不能达到相应目的的是 ( )A．仅做Ⅰ组与Ⅱ组实验，可探究机械破损对该种子萌发的影响B．仅做Ⅰ组与Ⅲ组实验，可探究种皮完整条件下赤霉素对该种子萌发的影响C．仅做Ⅱ组与Ⅲ组实验，可探究赤霉素或机械破损对该种子萌发的影响D．仅做Ⅱ组与Ⅳ组实验，可探究机械破损条件下赤霉素对该种子萌发的影响答案 C解析 对照实验自变量必须单一，否则无法说明因变量产生的原因。Ⅰ组与Ⅱ组对照自变量为种皮的完整性；Ⅰ组与Ⅲ组对照自变量为完整种皮条件下有无赤霉素；Ⅱ组与Ⅳ组对照自变量为机械破损条件下有无赤霉素。Ⅱ组与Ⅲ组之间自变量不单一，无法进行对照。13．将休眠状态的枫树种子与湿砂混合后放在0～5 ℃的低温下1～2个月，就可以使种子提前萌发，这种方法叫层积处理。下图表示枫树种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况，请据图回答下列问题：(1)从图中可以看出在种子破除休眠的过程中，赤霉素与脱落酸之间存在________关系。各种激素含量的变化说明了______________________________________________________________________________________________________________________。(2)马铃薯块茎收获后也存在类似的休眠现象，要破除休眠使之提前萌发可以使用上图中的______________________处理。但在生产上人们常使用的是人工合成的此类激素的类似物，因为该类物质_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。这种现象与图中________________密切相关，推测可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)拮抗 植物的生命活动不只受单一激素的调节，而是多种激素相互协调共同发挥作用的 (2)赤霉素或细胞分裂素 在植物体内不易降解，效果稳定 (3)脱落酸 脱落酸在高温条件下容易降解(或破坏)，解除对种子萌发的抑制作用解析 14．已知赤霉素有打破种子休眠的作用。某兴趣小组想探究赤霉素打破洋葱种子休眠的效果与赤霉素浓度之间存在何种关系。请你帮助他们完成下列实验：(1)实验目的：探究赤霉素打破洋葱种子休眠的效果与赤霉素浓度之间的关系。(2)实验原理：略。(3)实验材料及用具：大培养皿若干、浓度为20 mg/L的赤霉素溶液、处于休眠期的洋葱种子、蒸馏水等。(4)实验步骤：①分别配制浓度为0.05 mg/L、0.5 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、15.0 mg/L的赤霉素溶液。②取6个大培养皿，_________________________________________________。③向各培养皿中加入等量(且适量)处于休眠期的洋葱种子，再向A～E培养皿中分别加入适量的__________________，F培养皿中加入______________________________。④浸泡适宜时间后去掉各培养皿中的液体，盖上湿度相同的滤纸，然后置于湿度和温度等适宜的环境中培养适宜时间。⑤观察并统计各培养皿中洋葱种子的萌发率。(5)预测实验结果及结论：①________________________________________________________________________，则说明在研究的浓度范围内赤霉素打破洋葱种子休眠的效果与赤霉素浓度呈正相关。②如果处于中段浓度的培养皿中洋葱种子的萌发率最高，则说明_______________________________________________________________________________________。答案 (4)②分别标记为A～F ③浓度为0.05 mg/L、0.5 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、15.0 mg/L的赤霉素溶液 等量的蒸馏水 (5)①A～E大培养皿中洋葱种子的萌发率依次增大 ②在一定浓度范围内，赤霉素打破洋葱种子休眠的效果与赤霉素浓度呈正相关，大于某浓度时赤霉素打破洋葱种子休眠的效果与赤霉素浓度呈负相关个性拓展15．某生物兴趣小组调查发现，在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液(100～200 mg·L－1)，可促进多开雌花，提高黄瓜产量。但乙烯利浓度低于或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。请设计实验，探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。材料用具：2～3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300 mg·L－1)、蒸馏水、喷壶……(1)方法步骤：①将黄瓜幼苗平均分成A、B、C、D四组。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。④连续观察6周，记录并统计________________。(2)实验结果预测：(请在图中将预测的结果以折线的形式表示)答案 (1)②用蒸馏水稀释乙烯利溶液，配制成4种浓度(要求在0～100 mg·L－1、100～200 mg·L－1、200～300 mg·L－1三个区间各至少取一种浓度) ③取等量上述各浓度乙烯利溶液，用喷壶分别喷洒各组黄瓜幼苗一次 ④各组雌花数(或各组每株平均雌花数)(2)实验结果预测：如配制的浓度为0 mg·L－1、50 mg·L－1、150 mg·L－1、250 mg·L－1，折线图为或或[要求在横坐标上注明上述(1)②配制的浓度。]解析 该实验的自变量是乙烯利的浓度，因变量是雌花的数量，实验步骤可从“分组编号、实验处理、结果观察”三个方面展开。第3课时 其他植物激素【目标导航】 1.列举其他植物激素的种类和作用。2.评述植物生长调节剂的应用。3.尝试利用多种媒体，搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。一、其他植物激素的种类和作用除生长素外，植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。1．赤霉素：(1)合成部位：主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。(2)主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育。2．脱落酸：(1)合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。(2)主要作用：抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。(3)分布：将要脱落的器官和组织中含量较多。3．细胞分裂素：(1)合成部位：主要是根尖。(2)主要作用：促进细胞分裂。4．乙烯：(1)合成部位：植物体各个部位。(2)主要作用：促进果实成熟。5．激素间的相互作用：在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，多种激素相互作用共同调节，如低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，会促进乙烯的合成，使其含量增高，反过来又抑制生长素促进细胞伸长的作用。二、植物生长调节剂的应用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．具体应用：(1)用乙烯利催熟；(2)用赤霉素溶液处理芦苇可增加纤维长度；(3)用赤霉素处理大麦可简化酿酒工艺、降低成本。4．注意事项(1)农业生产中，要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药物残留、价格和施用是否方便等因素。(2)还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和施用的次数等问题。知识点一 赤霉素、细胞分裂素和脱落酸的生理作用1．有人在清除果园虫害的时候误喷了一种除草剂，使果园中的某些灌木叶片枯死、脱落。你认为这种除草剂最可能含有( )A．生长素 B．细胞分裂素C．赤霉素 D．乙烯答案 A解析 高浓度的生长素溶液抑制植物生长，甚至杀死植物。2．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。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大？( )A．脱落酸 B．细胞分裂素C．赤霉素 D．生长素答案 A解析 水稻种子含有脱落酸，脱落酸抑制细胞分裂，洗去脱落酸有利于水稻种子早发芽。知识点二 生长素类似物在农业生产上的应用3．农业生产上用生长素类似物2,4－D进行麦田除草，其原理是( )A．高浓度促进杂草衰老B．高浓度抑制杂草生长C．低浓度抑制杂草生长D．高浓度促进小麦生长答案 B解析 2,4－D在低浓度时，能够促进植物生长和扦插枝条生根，诱导开花和子房形成无子果实等。在高浓度时，它不但能够抑制植物生长甚至还能够杀死双子叶植物，因为双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感。因此农业生产上常常用它作为双子叶植物杂草的除草剂。4．在农业生产上，用生长素的类似物α－萘乙酸诱导无子果实的效果比用天然的生长素要明显，其原因是( )A．α－萘乙酸成本低、用量大，而用吲哚乙酸成本高、用量少，影响效果B．α－萘乙酸分子上有两个发挥作用的基团，而吲哚乙酸分子上只有一个作用基团C．植物体内没有分解α－萘乙酸的酶，可长时间发挥作用，而植物体内有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用D．α－萘乙酸化学性质稳定，不易挥发，可长时间发挥作用，而吲哚乙酸化学性质不稳定，易挥发，不能长时间发挥作用答案 C解析 在植物体内合成生长素的过程中，也存在着生长素的分解过程，这样才能保持生长素的正常生理浓度。在生产上应用生长素及其类似物时，用生长素类似物效果明显优于天然的生长素——吲哚乙酸，是因为生长素类似物具有生长素的生理作用，但植物体内没有分解它的酶。而使用吲哚乙酸时，当吲哚乙酸浓度高出植物体的正常水平时，将很快被植物体内的酶分解掉而恢复到正常水平。知识点三 植物生长与各种激素间相互关系5．种子的休眠、萌发与植物激素有着密切的关系。将休眠状态的糖枫种子与湿沙混合后放在0～5℃的低温下1～2个月，就可以使种子提前萌发，这种方法叫层积处理。如图表示糖枫种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况，请据图回答：（1）从图中可以看出________对种子的萌发起抑制作用，在种子破除休眠的过程中，赤霉素与脱落酸之间存在________关系。各种激素含量的变化说明了________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)马铃薯块茎收获后也存在类似的休眠现象，要破除休眠使之提前萌发应该使用上图中的________________处理，但在生产上人们常使用的是人工合成的此类激素的类似物，因为该类物质__________________________________________________。(3)导致种子休眠和萌发过程中各种激素变化的根本原因是________________________________________________________________________。答案 (1)脱落酸 拮抗 植物的生命活动不是受单一激素的调节，而是多种激素相互协调共同发挥作用(2)赤霉素或细胞分裂素 原料丰富，生产过程简单，在植物体内不易降解，效果稳定(3)基因在一定时间和空间选择性表达的结果解析 在种子休眠状态下，脱落酸含量较高，在打破休眠萌发的过程中，赤霉素、细胞分裂素增多，赤霉素与细胞分裂素是协同关系，而二者与脱落酸是拮抗关系。在生产上，人们常使用激素类似物，因为这些类似物在植物体内不易降解，效果稳定。从题图中可以看出种子萌发是多种激素共同调节的，各种激素在不同阶段的分泌量不同，这是基因选择性表达的结果。基础落实1．下列关于植物激素的叙述中，错误的是( )A．赤霉素能促进细胞生长B．细胞分裂素合成于植物体任何部位C．乙烯是一种气体激素D．脱落酸能抑制细胞分裂答案 B解析 细胞分裂素合成部位主要是根尖，主要作用是促进细胞分裂和组织分化。2．下列有关脱落酸的叙述，错误的是( )A．脱落酸能促进植物由生长状态进入休眠状态，抑制种子的萌发，提高植物的抗逆性B．脱落酸对植物生长的抑制作用能被赤霉素解除C．脱落酸在植物某器官中的含量与其生长的活跃程度呈负相关D．脱落酸能促进果实成熟答案 D解析 脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落，但不能促进果实的成熟。3．在植物体内的各种激素中，生理作用最为相似的是( )A．赤霉素和生长素 B．脱落酸和细胞分裂素C．赤霉素和脱落酸 D．生长素和乙烯答案 A解析 赤霉素促进细胞伸长、植株增高。另外赤霉素还促进种子萌发和果实成熟；生长素促进生长；细胞分裂素促进细胞分裂；脱落酸促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯促进果实成熟。4．下列关于植物生长调节剂的叙述不正确的是( )A．是指一些具有植物激素活性的人工合成物质B．具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点C．乙烯利是一种具有催熟作用的生长调节剂D．生产上使用2,4－D时不需要考虑浓度答案 D解析 植物生长调节剂为人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，优点是容易合成、原料广泛、效果稳定。乙烯利、2,4－D均为生长调节剂，前者具催熟作用，后者往往用作除草剂，一般浓度要适宜，保证能抑制双子叶杂草的生长，并且促进单子叶农作物生长。5．烟草“打顶”有利于烟叶产量和品质的提高，但“打顶”后腋芽的生长会影响烟草的产量和品质，为解决这个问题，应该在“打顶”后于伤口处施用( )A．细胞分裂素 B．乙烯生成物C．赤霉素类物质 D．生长素类物质答案 D解析 顶芽产生的生长素大量地向下运输，积聚在侧芽部分，抑制了侧芽的生长(表现为顶端优势现象)，但除去顶芽后，腋芽生长过快又会影响烟草的产量和品质。在生产实践中，人们常采用的方法是在打顶后的伤口处，施用一定浓度的生长素类似物，从而提高烟叶的产量和品质。能力提升6．关于植物激素及其类似物在农业生产实践中的应用，符合实际的是( )A．黄瓜结果后，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落B．利用低浓度2,4－D作除草剂，可抑制农田中杂草的生长C．用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物，可使植株增高D．番茄开花后，喷洒一定浓度的乙烯利溶液，可促进子房发育成果实答案 C解析 脱落酸可促进果实的脱落，高浓度的生长素类似物抑制双子叶杂草的生长，而乙烯利溶液会促进果实的成熟，赤霉素会促进细胞的伸长。7．乙烯和生长素都是重要的植物激素，下列叙述正确的是( )A．生长素是植物体内合成的天然化合物，乙烯是体外合成的外源激素B．生长素在植物体内分布广泛，乙烯仅存在于果实中C．生长素有多种生理作用，乙烯的作用只是促进果实成熟D．生长素有促进果实发育的作用，乙烯有促进果实成熟的作用答案 D解析 植物激素的种类很多，每一种激素对植物的调节部位及作用都是有专一性的，只要明确乙烯的调节功能和生长素的调节功能，就可知四个选项中只有D正确。8．丝瓜为雌雄同株异花传粉植物，将刚萌发的该植物种子先分别放在下表所示的含有五种物质的溶液中泡24小时，然后种植。比较植株上的雌花与雄花的平均数，求出性别比例，实验观察结果如下表，分析数据，其中表述不正确的是( )处理雄花雌花比值(雄花∶雌花)水(对照)21.13.85.6赤霉素(100毫克/升)4.74.71.0CP(100毫克/升)6.26.80.9乙烯利(1 000毫克/升)19.63.75.3整形素(100毫克/升)33.11.227.6A.外源植物生长调节剂或激素打破了内源激素比例的平衡，从而影响雌雄花的性别分化B．该实验浓度下的乙烯利对丝瓜性别分化影响不大，对其他植物也是如此C．花的性别分化是各种激素和内外环境因子对基因表达调控的结果D．该实验浓度下的赤霉素、CP有利于雌花的形成，整形素有利于雄花的形成答案 B解析 经过乙烯利处理后，花的性别比例几乎没有发生变化，说明乙烯利对丝瓜性别分化影响不大，但是并不能说明乙烯利对其他植物也是如此，可见B选项是错误的。9．下列措施中，与植物激素的作用无关的是( )A．果树的修剪B．移栽花卉时常剪去部分叶片C．无子番茄的培育D．用成熟的鸭梨催熟生柿子答案 B解析 果树修剪是为了抑制顶芽的生长，促进侧芽发育成枝，无子番茄是利用生长素促进未受精的子房发育成果实，成熟的鸭梨产生乙烯促进果实成熟，而移栽花卉时常剪去部分叶片是由于部分根受损，使对水分吸收减少，处理的目的是为了减少蒸腾作用。10．赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者的关系可用下图表示，请回答：(1)图中X表示赤霉素对生长素的分解具有______作用。这种作用很可能是通过降低该过程中______的活性而实现的。(2)赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的______________作用。(3)遗传上的矮生性状通常是由单个基因的突变引起的。这种突变致使植物体缺少合成赤霉素的酶。所以，可采用外加______的方法使植株明显增高。但常表现出叶色偏黄，这是生长太快导致叶绿素浓度降低引起的，可通过增施______肥解决。答案 (1)抑制 酶 (2)协同 (3)赤霉素N、Mg解析 在植物的生长发育过程，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。因题干已知赤霉素和生长素都能促进茎秆生长，因而是协同作用，而赤霉素对生长素分解有抑制作用。实验拓展11．赤霉素能促进豌豆茎节间的伸长，生长素也可以促进茎的伸长。某同学设计了如下的实验，验证赤霉素与生长素具有这样的协同作用。(一)实验步骤：(1)取生长状况相同的豌豆幼苗，从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段，平均分成两组；(2)将两组豌豆茎切段分别放入两个标号为A、B的培养皿中(培养液成分见图示)，在同样的条件下培养；(3)每隔12 h，测量茎切段长度一次，48 h后，计算茎切段伸长的平均值。(二)实验结果(见上右图曲线)：(1)以上实验不能准确说明赤霉素与生长素具有协同作用，其原因是________________________________________________________________________。(2)请完善上述实验，写出你补充的实验设计，并预测整个实验的结果，同时对结果加以说明。①应补充的实验设计：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________②实验结果的预测、说明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案 (二)实验结果：(1)缺少生长素和赤霉素单独作用的对照实验(2)①第一步：再取生长状况相同的豌豆幼苗，从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段，平均分成C、D两组；第二步：C组培养液加一定浓度的生长素；D组培养液加一定浓度的赤霉素，在相同条件下培养；第三步：每隔12 h测量茎切段长度一次，48 h后，计算茎切段伸长的平均值。②C组的茎切段平均伸长值比B组的茎切段平均伸长值小，比A组的茎切段平均伸长值大；D组的茎切段平均伸长值比B组的茎切段平均伸长值小，比A组的茎切段平均伸长值大；说明生长素和赤霉素都能促进茎的伸长，并且两种激素具有协同作用，使其对植物茎伸长的促进作用增强。解析 (1)要验证赤霉素与生长素具有协同作用，就既要验证赤霉素能促进豌豆茎节间的伸长，也要验证生长素也可以促进茎的伸长。同时还要验证两者共同存在时也可以促进茎的伸长。同时还要验证两者共同存在时也可以促进茎的伸长。实验缺少对生长素和赤霉素的作用的单独验证。(2)根据第(1)题分析可知，应该补充对生长素和赤霉素的作用的单独验证步骤，参照已知的步骤，补充的实验应该是再取两组相同的豌豆幼苗茎段，一组加生长素，另一组加赤霉素，测量茎段伸长的平均值。由于是结论已知的验证性实验，对实验结果的预期和说明应该与结论一致。章末整合(三)①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________；⑦________；⑧________。答案 ①根的向地性 ②种子 ③单侧光 ④上端 ⑤下端 ⑥细胞分裂素 ⑦乙烯 ⑧脱落酸方法一 “二看法”判定植物的生长方向典例1 如图所示，①②③为对胚芽鞘做不同处理的实验，④为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照射的实验。下列对实验结果的描述，正确的是( )A．①②中胚芽鞘向光弯曲生长，③中胚芽鞘背光弯曲生长B．①中胚芽鞘直立生长，②③中胚芽鞘向光弯曲生长C．④中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长D．④中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向盒开口方向弯曲生长答案 D解析 ①中由于生长素不能透过云母片，故①中胚芽鞘直立生长；②中生长素能透过琼脂片，单侧光照射使胚芽鞘向光弯曲生长；③中由于胚芽鞘没有尖端，对光不产生反应，植物向右弯曲生长；④中固定植株，旋转纸盒，植株向右弯曲生长，如果将纸盒和植株一起旋转，光只是从开口进入，因此植株向盒开口方向弯曲生长。方法链接一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素：①能则生长；②不能则既不生长也不弯曲。二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀：①若均匀则直立生长；②若不均匀则弯曲生长。常见类型有： 类别图解条件相关结果遮盖类①直立生长；②向光弯曲生长暗箱类①直立生长；②向光(小孔)弯曲生长插入类①向右弯曲生长；②直立生长；③向光弯曲生长；④向光弯曲生长移植类直立生长；向左弯曲生长；③④中IAA的含量a＝b＋c，b＞c旋转类直立生长；向光弯曲生长；向小孔弯曲生长；④茎向心生长，根离心生长横置类②中IAA含量及作用①：a＝b、c＝d，都促进水平生长②：a＜b、c＜d，a、c、d促进生长，b抑制生长 迁移训练1．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如图所示实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是( )A．②⑤⑦ B．①②③⑤⑧C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑧答案 D解析 ①a、b浓度相同，故直立生长；②向右弯曲生长；③直立生长；④直立生长；⑤向右弯曲生长；⑥不生长也不弯曲；⑦只有暗室内的幼苗旋转，单侧光不影响生长素的分布，直立生长；⑧向小孔方向弯曲生长。方法二 巧妙解读生长素的作用曲线典例2 如图表示某植物不同器官对生长素浓度的生理效应，下列相关叙述中不正确的是( )A．将一盆栽植物水平放置，植物根和茎的近地侧生长素浓度都高于远地侧生长素浓度B．给植物单侧光照射，茎的向光侧与背光侧生长素浓度可分别与图中的c、g点浓度对应C．植物表现顶端优势时，顶芽和邻近侧芽处的生长素浓度可分别与图中b、f点浓度对应D．浓度为10－7mol·L－1的生长素溶液抑制根和芽的生长，促进茎的生长答案 D解析 因重力作用，盆栽植物水平放置时植物根和茎的近地侧生长素浓度都高于远地侧生长素浓度；单侧光照射下，茎的向光侧生长素浓度低于背光侧生长素浓度，背光侧生长得快，从茎的曲线上分析茎的向光侧与背光侧生长素浓度分别与图中的c、g点浓度对应；表现顶端优势时，植物的顶芽由于生长素浓度低先生长，而侧芽由于生长素浓度高受到抑制，从芽的曲线分析，顶芽和邻近侧芽处的生长素浓度可分别与图中b、f点浓度对应；浓度为10－7mol·L－1的生长素溶液只抑制根的生长，促进芽和茎的生长。方法链接下列图解中，甲图、乙图和丙图都是与生长素作用特点相关的曲线，分析如下： (1)从甲图可读到以下信息：①生长素的功能具有两重性，即在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官生长。②同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理效应也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感程度不同(敏感程度大小：根＞芽＞茎)。③曲线在A、B、C三点分别代表生长素对根、芽、茎的最佳促进效果，A′、B′、C′点以前的部分体现了不同浓度生长素的促进效果，A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。(2)从乙图可以读到以下信息：不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感程度高。根据此原理可以用一定浓度的生长素类似物溶液杀死农田中单子叶农作物中的双子叶杂草。(3)从丙图可以读到以下信息：①曲线中H点表示促进生长的生长素最适浓度，即g，在OH段随着生长素浓度的升高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度的升高，促进作用减弱。②若植物幼苗出现向光性，且测得其向光侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围应为大于m小于M(向光侧生长速度小于背光侧)。③若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。迁移训练2．下图1表示幼苗在水平放置时的生长情况，图2表示根和茎对不同浓度生长素的反应，则图3中能表示a、b两点的生长素浓度变化的曲线依次是 ( ) A．①和② B．①和③ C．②和③ D．②和④答案 A解析 图中显示了植物生长素生理作用的两重性，由于重力作用使背地侧生长素朝向地侧运输，从而使向地侧生长素浓度高，而根对生长素较敏感，茎不敏感，导致向地侧浓度高，使根的生长受抑制，茎的生长受促进，所以A选项正确。方法三 巧妙设计与植物激素有关的实验典例3 为验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请根据实验条件完善实验。(1)实验材料：具有两片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、____________、__________、________________、喷壶等。(2)实验原理：_______________________________________________________。(3)实验步骤：①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。②________________________________________________________________________。③将两组幼苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的________________________________________________________________________。(4)预测结果：_______________________________________________________。答案 (1)完全培养液 蒸馏水 适宜浓度的赤霉素溶液 (2)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用 (3)②用喷壶分别将等量的蒸馏水和赤霉素溶液喷洒在A、B两组幼苗上 ③高度 (4)A组植株的平均高度小于B组植株的平均高度解析 题目中的实验目的是验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素含量的关系，故实验材料中肯定有赤霉素溶液；实验要设置对照，这类实验一般要设置空白对照，故实验材料中应该有蒸馏水；要对大豆幼苗进行培养，应该用完全培养液。根据实验目的中的关键词“矮化”、“赤霉素”，联系教材中赤霉素的作用——促进细胞伸长使植株增高，即为该实验的原理。依据实验操作的一般步骤，即分组编号→对照处理→同条件培养→观察现象。根据这一思路，第一步已完成分组编号；第三步为相同适宜条件下培养的相同处理；那么第二步一定就是对对照组和实验组进行处理。题目中的自变量为对大豆幼苗喷洒一定量的某种物质，那么实验组喷洒的应该是一定量的赤霉素溶液，对照组应该喷洒等量的蒸馏水。相同处理后要观察实验现象，本实验的实验现象应该是观察并测量两组大豆幼苗的株高。要分清实验是验证性实验还是探究性实验。验证性实验只有一种实验结果，探究性实验则有多种结果，实验中出现的可能结果都要一一列出。本题为验证性实验，所以只有一种结果。方法链接1．验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实验操作(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。2．验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输(1)实验操作(2)实验现象：A组中去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲。3．探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度(1)实验过程(2)实验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。4．验证生长素在果实发育中的作用及合成部位(1)原理：果实发育与生长素的关系(2)过程相同黄瓜植株(3)结果：A组发育出有子黄瓜，B组不发育，C组发育出无子黄瓜。(4)结论：生长素是果实发育所必需的。迁移训练3．图1是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果，图2是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。(1)从图1可初步确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在________ppm之间，图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是________ppm。(2)图2的现象体现了生长素作用具有______________的特点，a、b、c、d四处中，生长素可能对植物生长起抑制作用的是________处。(3)为验证在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部位。请你结合图2，利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。实验步骤：①________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预测结果：_______________________________________________________________________________________________________________________________。实验结论：_________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)8～16 16 (2)两重性 a(3)①将完整燕麦胚芽鞘均分为三组，编号A、B、C ②A组在尖端中央纵向插入云母片，B组在尖端以下部分的中央纵向插入云母片，C组不做任何处理 ③将三组燕麦胚芽鞘水平放置，在适宜条件下培养一段时间后，观察现象 A组水平生长，B组背地生长，C组背地生长 在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部位解析 (1)由题图可以看出，生长素类似物溶液浓度为12 ppm时，根的平均长度最长，可确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在8～16 ppm之间。浓度为16 ppm时，根平均长度比空白对照组(0)短，说明该浓度下，生长素类似物对根的生长起抑制作用。(2)在重力影响下，a、c处生长素浓度分别高于b、d处，但a处根的生长受到抑制，c处茎的生长得到促进，因此体现了生长素作用的特点——两重性。(3)本实验的自变量为处理部位的不同，因变量为燕麦胚芽鞘的生长情况。方法四 巧识无子番茄、香蕉、无子西瓜典例4 向日葵和番茄都能产生果实和种子，向日葵的果实是平时我们吃的“瓜子”。在上述两种植物的开花期间，遇到连续的阴雨天，影响了植物的传粉，管理人员及时喷洒了一定浓度的生长素。下列关于采取这一措施产生结果的叙述中，正确的是( )A．两种植物都能形成无子果实，产量未受影响B．番茄形成无子果实产量未受影响；向日葵形成无子果实产量下降C．两种植物都能形成无子果实，产量下降D．番茄形成有子果实，产量上升；向日葵不能形成无子果实答案 B解析 方法链接果实种类原理过程无子番茄生长素促进果实发育 正常的番茄植株，在花蕾期去掉雄蕊，并在雌蕊的柱头上涂抹一定浓度的生长素，刺激子房发育成果实，由于未经过受粉，无种子的形成香蕉染色体联会紊乱 由于染色体数目方面的原因，香蕉不能形成正常的精子和卵细胞，因而不能受精发育成种子，但子房能产生一定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用秋水仙素处理普通二倍体西瓜使其成为四倍体西瓜，用其作母本，授以二倍体西瓜花粉，得到三倍体种子，将其种下得到三倍体植株，在其开花时，用二倍体的花粉刺激发育成的果实为无子西瓜迁移训练4．为验证生长素的生理作用，一位同学借附近农民土地里的农作物做无子果实的培育实验，但农民要求他不能影响作物的产量。请你帮他选择以下最合适的作物 ( )A．玉米 B．油菜 C．花生 D．西瓜答案 D解析 玉米、油菜和花生收获的都是种子，所以选择西瓜。第3章 章末复习应用一 改变影响生长素分布条件的实验方法1．如下图所示，甲、乙分别用不透光的锡箔纸套在燕麦胚芽鞘的不同部位，丙、丁、戊则分别用不透水的云母片插入燕麦胚芽鞘的不同部位，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是( )A．甲不生长也不弯曲、乙直立生长、丙向左弯曲生长、丁直立生长、戊向右弯曲生长B．甲向左弯曲生长、乙向右弯曲生长、丙向左弯曲生长、丁不生长也不弯曲、戊向左弯曲生长C．甲向左弯曲生长、乙向右弯曲生长、丙直立生长、丁向右生长、戊向左弯曲生长D．甲直立生长、乙向右弯曲生长、丙直立生长、丁不生长也不弯曲、戊向右弯曲生长解析 胚芽鞘感受光刺激的是其尖端，而向光弯曲生长的部位是尖端下面的一段。甲的尖端被不透光的锡箔纸遮住，无法感受单侧光的刺激，生长素会均匀分布，故直立生长。乙的尖端感受到右侧光照，使左侧生长素浓度偏高，尽管下部用锡箔纸遮住，但不影响感光效应的发生，故乙向右弯曲生长。丙中云母片阻断了生长素的横向运输，两侧生长素均匀分布并向下运输，胚芽鞘仍直立成长。丁的尖端尽管受到了单侧光影响且生长素分布不均匀，但因云母片阻断了生长素向下运输，使下部不能反映出生长素的调节效应而不生长也不弯曲。戊的尖端尽管受光均匀，生长素分布均匀，但因右侧生长素向下运输的途径被云母片阻断，使尖端下面的左侧生长素多于右侧，导致左侧生长快于右侧而弯向右侧生长。答案 D解法总结 常见生长状况总结如下：应用二 生长素促进生长作用的坐标图分析3．如图表示植物生长素与其对植物生长的促进作用的关系，据图回答下列问题：曲线OH段说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)曲线HB段说明________________________________________________________________________。(3)曲线上C点表示________________________________________________________________________。(4)若某植物顶芽的生长素浓度为g时，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的________区间。解析 生长素具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。答案 (1)在一定范围内随生长素浓度增高，促进生长作用增强 (2)超过一定浓度后随生长素浓度增高，促进生长作用减弱 (3)此浓度的生长素既不能促进生长，也不能抑制生长 (4)C点以后范围内的解法总结 不同浓度生长素对植物体生长的影响如图从上图中获取的信息有：1．曲线中H点表示促进生长的最适生长素浓度为g，在OH段随生长素浓度增高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度升高，促进作用减弱。当生长素浓度超过i后，表现为抑制生长。2．若植物幼苗出现向光性，则测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围为大于m小于M。3．若植物水平放置，表示出根向地性，茎背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧浓度范围为小于m。应用三 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用3．为了证明吲哚乙酸对小麦根生长的影响。进行以下实验：①取干燥小麦种子若干，放在垫有两张滤纸的培养皿中，暗箱培养，待小麦胚芽长到约30 mm时，取出备用；②取出培养好的小麦胚芽60 棵，切去胚芽鞘尖端3 mm，再切取下面5 mm；③将5 mm切段放在蒸馏水中浸洗2～3 h；④将6个锥形瓶分别标号A、B、C、D、E、F，在A中加入蒸馏水50 mL，B～F中依次加入浓度为10－10 mol/L、10－9 mol/L、10－8 mol/L、10－7 mol/L、10－6 mol/L等量的吲哚乙酸溶液；⑤胚芽鞘5 mm切段浸洗后，用滤纸将切段表面的水分吸干，平均分装到上述6个锥形瓶中，注意使胚芽鞘切段完全浸没在溶液中，然后将锥形瓶置于旋转器上，在暗室中培养；⑥24 h后，用镊子取出胚芽鞘切段，测量并记录长度数据。请分析回答下列问题：(1)将用作实验材料的胚芽鞘5 mm切段放在蒸馏水中浸洗2～3 h，目的是________________________。(2)将胚芽鞘5 mm切段浸没在吲哚乙酸溶液中培养，需要在暗室中的旋转器上进行。目的主要是________________________。(3)某学生的实验记录结果见下表，请根据表中的数据，以胚芽鞘切段增长百分数为纵坐标。吲哚乙酸的浓度为横坐标，作出曲线并加以分析。胚芽鞘切段增长百分数＝(处理长度－对照长度)/原来长度×100%锥形瓶编号ABCDEF24 h后胚芽鞘切段长度57.512.516116绘图：图示分析：解析 解答此类实验题一定要先看实验目的，从实验目的中确定实验过程中的唯一变量，本实验是验证吲哚乙酸对小麦根生长的影响，自变量就是吲哚乙酸的浓度，在实验过程中，要排除胚芽鞘切段中原来吲哚乙酸的影响，就应该把胚芽鞘切段放在蒸馏水中浸洗，清洗掉原有的吲哚乙酸，使实验结果更具有说服力。将胚芽鞘切段在暗室中的旋转器上进行培养，目的主要是避免光照和重力对实验结果的影响。绘制曲线时一定要描点准确，横纵坐标标注明确，连线圆滑。曲线的最高点表明在该浓度下，胚芽鞘的切段增长最快，该浓度也是促进根生长的最适浓度。答案 (1)除去切段中原有的吲哚乙酸(2)避免光照和重力的作用对实验结果造成干扰(3)曲线如图所示图示分析：吲哚乙酸的浓度在10－10～10－8 mol/L的范围时，对切段伸长的促进效果随浓度的升高而提高；如果在达到最适浓度(10－8 mol/L)后吲哚乙酸的浓度继续提高，则对切段伸长的促进作用逐渐减弱。吲哚乙酸的浓度10－8 mol/L是促进胚芽鞘切段伸长的最适浓度解法总结 实验结果的分析要依据实验数据或根据实验数据绘制的坐标曲线图进行。可以生长素类似物的浓度为横坐标，根的数目为纵坐标绘制曲线图，确定生长素类似物促使扦插枝条生根的最适浓度。1．将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内。从下图所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置。此时，幼苗的生长情况是( )A．根水平生长，茎向上弯曲B．根水平生长，茎向下弯曲C．根向下弯曲，茎向上弯曲D．根向下弯曲，茎向下弯曲答案 B解析 从题干及图示可知，由于整个装置缓慢匀速旋转，因此不需考虑重力的影响，玉米幼苗的根部生长素均匀分布，所以根水平生长；而茎部因为能接受来自下方的单侧光照，在背光侧分布有较多的生长素，所以茎向下弯曲生长。2．某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录弯曲度(α)。左下图为实验示意图。右下图曲线中能正确表示实验结果的是( )A.a B.b C.c D.d答案 B解析 胚芽鞘的尖端能产生生长素并运输到胚芽鞘下部促进其生长，去掉尖端的胚芽鞘不再生长，当在去掉尖端的胚芽鞘一侧放置含不同浓度生长素的琼脂块时，由于在一定浓度范围内，随生长素浓度的升高，生长素对胚芽鞘的促进作用逐渐加强，超过一定浓度后，促进作用逐渐减弱，所以随放置琼脂块含生长素浓度的增加，胚芽鞘的弯曲程度先大后小，浓度达到一定值后与未放置的一侧效果几乎相同，但未放置的一侧不生长，所以α一定不能大于90°。3．为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测(多选)( )A．浓度高于10－6 mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的答案 BD解析 由图可知，在生长素浓度高于10－6 mol/L时，生长素对植物的生长仍为促进，只不过是促进作用逐渐减小，A项错；当生长素含量为M时，植物开始合成乙烯，B项正确；当乙烯含量增加到一定程度时，生长素的含量逐渐减少，所以C项错误；从图中可明显读出，两种激素到达峰值的时间不同，D项正确。4．从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)，自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测出现该现象的两种可能原因。原因1是________________________________________________________________________。原因2是________________________________________________________________________。答案 内侧细胞中的生长素浓度比外侧细胞中的高，所以内侧细胞生长较快 内、外两侧细胞中的生长素浓度相同，但该浓度更有利于内侧细胞的生长(其他合理答案也可)解析 切取后的半边茎内侧细胞是新产生的，其代谢旺盛，产生的生长素量比外侧细胞产生的多，促进生长效应更大，故半边茎内侧生长快，表现为半边茎向外侧弯曲生长；半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度相同，内侧细胞比外侧细胞幼嫩，对生长素更敏感，同浓度的生长素对内侧细胞促进生长的效应比外侧细胞更大，故半边茎内侧生长快，表现为半边茎向外侧弯曲生长。5．在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验中，将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后，再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23℃的条件下，避光振荡培养24小时后，逐一测量切段长度(取每组平均值)，实验进行两次，结果见图2。请分析并回答：(1)生长素类似物是对植物生长发育有重要________作用的一类化合物。本实验中________mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。(2)振荡培养的目的是：①增加溶液中的________以满足切段细胞呼吸的需求；②使切段与溶液成分接触更________。(3)生长素类似物A应溶解于________中，以得到5种浓度的A溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少________对实验结果的影响。(4)图2中，对照组切段的平均长度是________mm。浓度为0.001 mg/L的溶液对切段伸长________(选填“有”或“无”)促进作用；与浓度为1 mg/L的结果相比，浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是________。(5)图2中，浓度为0.1 mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大，在做原始记录时对该数据应________(选填下列选项前的字母)。A．舍弃 B．修改 C．如实填写为检验该浓度相关数据的可靠性还应____________。答案 (1)调节 1 (2)①氧气 ②均匀 (3)含糖的磷酸盐缓冲液 切段中内源激素 (4)7.0 有 促进伸长的作用减弱 (5)C 重复实验解析 生长素及其类似物对植物的生长发育具有两重性，一般情况下，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。在实验过程中要注意对无关变量的控制，提前用蒸馏水浸泡出实验材料中的内源激素，以防止对实验结果产生影响。另外要注意对实验数据的处理，要如实记录。为保证实验数据的可靠性，可以重复实验进行检验。1．用燕麦幼苗做如下图所示的两组实验。甲组：将切下的胚芽鞘尖端C水平放置，分别取两个琼脂块A、B紧贴在C的切面上，数小时后如甲图所示处理。乙组：将附有琼脂块X和Y的胚芽鞘顶端放在旋转器上旋转，数小时后如乙图所示处理。以下说法错误的是( )A．两天后，胚芽鞘D向左弯曲生长，因B侧生长素多，向下运输多，右侧生长快B．两天后，胚根E向右弯曲生长，因B侧生长素浓度高，抑制该侧根的生长C．两天后，胚芽鞘G直立生长，因X、Y两侧生长素浓度相同D．两天后，胚根E向左弯曲生长，因B侧生长素浓度低，根的生长慢答案 D解析 考查生长素的运输及生理作用。在重力作用下，胚芽鞘C中生长素发生横向运输，致使B中生长素浓度大于A；由于胚根比胚芽对生长素敏感，故胚芽鞘D的B侧(右侧)生长快，向左弯曲生长，而胚根E的B侧生长受到抑制，故向右弯曲生长。由于旋转器不断旋转，虽有单侧光，但琼脂块X和Y中生长素浓度相同，故胚芽鞘G直立生长。2．下图①是对燕麦胚芽鞘所做的处理，一段时间后，接着进行②、③、④所示的实验，则②、③、④中燕麦的生长情况依次是( )A．向B侧弯曲 向A侧弯曲 向A侧弯曲B．向B侧弯曲 向B侧弯曲 向B侧弯曲C．向A侧弯曲 直立生长 向A侧弯曲D．向B侧弯曲 直立生长 向B侧弯曲答案 B解析 图①中对燕麦胚芽鞘处理后，因受到单侧光照射，琼脂块A比B中生长素含量多。故图②中去掉尖端的胚芽鞘因A侧比B侧生长快而向B侧弯曲；图③胚芽鞘虽匀速转动，也不会改变生长素在琼脂块A、B中的分布，因此仍是向B侧弯曲；图④中胚芽鞘虽受单侧光照射，但也不能改变生长素在琼脂块A、B中的分布，仍是向B侧弯曲。3. 白杨树的主干上端，①②③④分别为生长正常的侧芽，自然条件下，四个侧芽生长素浓度最高和摘去顶芽后最先发育成侧枝的分别是( )A.①① B.②①?C.③④ D.④①答案 A解析 由于顶芽制造的生长素不断向下运输，大量聚集在侧芽部位，这样使离顶芽最近的第一侧芽生长素浓度过高，使侧芽不能发育成侧枝。当摘去顶芽后，由于第一侧芽已经没有了顶芽这个生长素的来源，原来聚集的生长素又不断被运往枝条的下端，因而第一侧芽的顶端优势将首先被解除，很快代替了顶芽而发育成侧枝。4．下列关于植物生长调节剂的叙述正确的是( )A．植物生长调节剂就是植物激素B．植物生长调节剂对植物的生长发育具有调节作用C．施用植物生长调节剂一定能促进植物生长D．植物生长调节剂易挥发、无残留，应大力推广答案 B解析 植物激素是植物体内合成的，对植物的生长发育具有调节作用；植物生长调节剂是人工合成的，因而不是植物激素，施用植物生长调节剂可以促进植物生长，也可以抑制植物生长；植物生长调节剂种类很多，有的易挥发，如乙烯利。5．自然状态下，秋季时植物体内含量较多的激素是( )A．吲哚乙酸 B．脱落酸C．2,4－D D．细胞分裂素答案 B解析 脱落酸的作用为抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。6．下图表示根和茎对生长素浓度的不同反应，其中正确的是( )答案 C解析 植物体的不同部位生长素作用的最适浓度不同(根所要求的浓度低，为10－10mol·L－1；茎要求的浓度高，为10－4mol·L－1)，即同一浓度的生长素，对根的生长表现为抑制，而对茎的生长则可能是促进；超过一定浓度，茎的生长亦将受到抑制。7．经实验检测出某一植株的不同器官对不同生长素浓度的反应如图所示，横坐标表示生长素物质的量浓度。根据实验结果，可以获得的结论之一是( )A．当生长素浓度为10－9 mol·L－1时，抑制根的生长，促进芽的生长B．若解除顶端优势，应确保侧芽生长素浓度低于10－6 mol·L－1C．低浓度生长素促进根、芽的生长，高浓度生长素则促进茎的生长D．根向地生长的原因是其背地侧生长素浓度高于10－8 mol·L－1答案 B解析 生长素浓度为10－9mol·L－1时，也促进根的生长；茎的生长也遵循生长素的两重性作用特点；根向地生长的原因是重力引起生长素近地一侧分布的多，背地一侧分布的少。8．某学生开展了“NAA溶液对草莓发育影响”的研究，如图是实验结果示意图，图中箭头所示是草莓的瘦果，瘦果内包含着种子。根据有关信息可知，NAA溶液( )A．导致了多倍体草莓的产生B．在本实验中帮助草莓完成了授粉C．主要起到了驱虫的作用D．作用类似于草莓种子发育时产生的生长素答案 D解析 α－萘乙酸属于生长素类似物，它与生长素的作用类似。9. 取正在萌发的种子贴附在琼脂板上，再将琼脂板插入透明盒内培育，五面遮光，仅从一侧给予光照(见右图)，幼苗根的生长方向将是( )A.↓ B.→ C. D. 答案 C解析 单侧光照使根的背光一侧生长素浓度较高，根对生长素反应灵敏，背光侧的生长被抑制，向光侧生长较快，因此，根背光生长。10．某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插，说明书中没有注明该植物适宜的使用浓度，正确的使用措施是( )A．用高浓度，以保证生根B．用低浓度，以降低成本C．任选一种浓度进行扦插D．用不同浓度进行预实验答案 D解析 生根粉属于生长素的类似物，生长素的一个重要生理作用是促进扦插的枝条生根，但生长素有两重性，高浓度抑制生长，低浓度促进生长。根对生长素较敏感，因此使用时要配制适宜的浓度。在没有注明该植物适宜使用浓度时，应用不同浓度进行预实验，找出促进生根的最适浓度或其范围。11．某生物兴趣小组调查发现，在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液(100 mg·L－1～200 mg·L－1)，可促进多开雌花，提高黄瓜产量。但乙烯利浓度低于或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。请设计实验，探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。材料用具：2～3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300 mg·L－1)、蒸馏水、喷壶……(1)方法步骤：①将黄瓜幼苗平均分成A、B、C、D四组；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④连续观察6周，记录并统计________。(2)实验结果预测：(请在图中将预测的结果以折线的形式表示)答案 (1)②用蒸馏水稀释乙烯利溶液，配制成4种浓度(要求在0～100 mg·L－1、100 mg·L－1～200 mg·L－1、200 mg·L－1～300 mg·L－1三个区间各至少取一种浓度)③取等量上述各浓度乙烯利溶液，用喷壶分别喷洒各组黄瓜幼苗一次④各组雌花数(或各组每株平均雌花数)(2)如配制的浓度为0.50 mg·L－1、150 mg·L－1、250 mg·L－1，折线图为或或[要求在横坐标上注明上述(2)配制的浓度。]解析 该实验的自变量是乙烯利的浓度，因变量是雌花的数量，实验步骤可从“分组编号、实验处理、结果观察”三个方面展开。12．生长素具有促进植物生长的作用，乙烯有抑制植物生长的作用。如图是盆栽植物平放时，根与茎的生长情况。现已知，近地侧生长素浓度高于背地侧的；根对生长素的敏感性高于茎。有人做了如下实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中，加入少量蔗糖作为能源，同时设置了空白对照组。他发现在有生长素的培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯浓度也越高，根尖的生长所受的抑制也越强。(1)此人设置的空白对照组________________________________________________________________________。(2)本实验的自变量是________，因变量是________________________________________________________________________。(3)据此实验结果，可推知图中根向地生长的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)请你用表格形式呈现本实验的设计思路。答案 (1)等量根尖放在含等量蔗糖但不含生长素的培养液中 (2)生长素浓度 乙烯浓度和根尖生长情况(3)高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长(4)所设计表格要标注出生长素浓度分组，空白对照，两个因变量，如下表所示：生长素有生长素(浓度组)无生长素123乙烯浓度根尖生长情况解析 本实验是观察不同浓度的生长素影响根尖生长的现象及原因分析，因此实验的自变量是生长素浓度，根据观察结果可以推断出因变量是乙烯浓度和根尖生长情况。空白对照就是不添加生长素，因为实验组都需要加入蔗糖，因此按照单一变量原则，空白对照组也要加入等量蔗糖。据此实验结果，可推知图中根向地生长的原因是高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长。二维表格的设计要注意体现出两个因变量和不同浓度及其空白对照。第3章 植物的激素调节 章末检测一、选择题(本题20小题，每题2.5分，共50分)1．比较植物体内的生长素和人体内的生长激素的特点，错误的是( )A．在体内含量都较少B．对生命活动都有调节作用C．化学本质都是蛋白质D．都是由活细胞产生的答案 C解析 动植物体内的激素是含量低、对生命活动具有调节作用，而且都是由自身细胞代谢产生。生长激素的化学本质为蛋白质，生长素的化学本质为吲哚乙酸。2．根据所学知识判断，下列说法正确的是( )A．若探究胚芽鞘感光部位，应设置④⑤进行对照B．若探究植物产生向光性的外因，应设置②③进行对照C．若探究植物产生向光性的内因，应设置①③进行对照D．图中向光弯曲生长的是①③⑤答案 A解析 探究胚芽鞘感光部位的实验应将胚芽鞘的不同部位进行遮光，然后同时进行单侧光照，所以就图示来讲可设置④⑤两组。植物向光性产生的外因是单侧光照，所以此实验应设置均匀光照(或无光照)与单侧光照进行对照。植物向光性产生的内因是尖端感光后生长素分布不均匀，所以可设置②③探究植物向光性生长的内因。①～⑥中胚芽鞘向光弯曲生长的有③⑤。3．下面是有关燕麦实验的示意图，图中所示燕麦胚芽鞘的某些部位纵向插入了云母片。请分析图中a至f的琼脂块中，生长素含量正确的一组是( )A．aC．ab、c＝d、e答案 A解析 分析图可以看出，第1个图中b>a；第2个图中，由于尖端插入云母片，生长素的分布不受光照影响，所以c＝d；第3个图虽然切除了尖端，却放上了含生长素的琼脂块，但琼脂块不能感受光刺激，故e＝f。4．将甲、乙两株幼苗分别种在单侧光照射的暗箱里，甲幼苗顶端罩上不透光的小帽，结果幼苗直立生长；乙幼苗顶端不罩小帽，结果弯向光源生长。此实验能证明( )A．向光性与幼苗顶端下部生长有关B．植物的生长需要光照C．幼苗顶端是感光的部位D．向光性与幼苗顶端产生的某种促进生长的物质有关答案 C解析 甲幼苗顶端罩上不透光的小帽，直立生长，乙幼苗顶端不罩小帽，弯向光源生长，通过此对照实验说明幼苗感光的部位在幼苗顶端，故选C。5．下列有关植物激素调节的叙述，不正确的是( )A．对大豆幼苗进行一段时间的单侧光照射后，幼苗会向光生长B．生长素既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果C．赤霉素与生长素对促进植物细胞生长有相似的效应D．植物体内，生长素只能由形态学上端向形态学下端运输答案 D解析 研究表明，在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，即生长素运输具有极性运输的特点。但在成熟植物组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。6．在如图所示的实验中，对实验结果预测正确的是(甲～丙是在切去尖端后进行的处理)( )A．上述四组实验中最先发育为侧枝的是侧芽4B．上述四组实验中最先发育为侧枝的是侧芽3C．主枝仍能直立生长的只有丙D．能弯向光源生长的只有丁答案 D解析 顶端顶芽存在时，会出现向光性，只有丁图仍存在顶芽，所以出现向光性。甲、丙图在摘除顶芽后，放上一定浓度的生长素，向下运输仍会抑制1、3处侧芽生长，而乙图解除了顶端优势，所以侧芽2首先发育为侧枝，由于甲、丙顶端以下部位都会得到生长素，所以二者主枝仍能直立生长。7．如图所示，在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源在装置左侧，光可从窗口射入。把暗箱和花盆分别放在旋转器上匀速旋转，一周后幼苗生长情况分别是( )A.①④ B.②① C.②③ D.③④答案 B解析 依题意，光源固定不动，如果暗箱水平旋转，实际上幼苗间隙获得单侧光照，幼苗将向小窗一侧弯曲生长。如果花盆水平旋转，暗箱不动，光线是不可能照到暗箱中的幼苗的，故幼苗直立生长。8．对植物激素的应用正确的是( )A．在果树挂果时，利用乙烯促进果实细胞体积增大B．在扦插时，可用细胞分裂素处理插条以促进插条生根C．果实成熟时，施用脱落酸可促进果实成熟D．在园林栽培中，可用赤霉素来促进植物细胞伸长，使植株增高答案 D解析 乙烯有促进果实成熟的作用而不是使细胞体积增大；促进插条生根是生长素的生理作用，而不是细胞分裂素的生理作用；乙烯促进果实成熟，脱落酸促进果实的衰老和脱落；赤霉素促进植物细胞伸长，使植株增高。9．植物的吲哚乙酸是最早在人体的尿液中发现和提取的。下列对此问题的叙述，你认为最合理的是( )A．在人体内有合成生长素的酶系统，所以人粪、尿的肥效很高B．人通过食用大量的植物果实和新鲜嫩叶而获得生长素，但人体不存在破坏生长素的酶。生长素也不影响人体的正常生理功能，因而最后通过肾脏形成尿液而排出C．在人体的肾脏中有将色氨酸转变成生长素的酶。在肾脏中合成了吲哚乙酸，所以人体的尿液中有吲哚乙酸D．题干部分的叙述是错误的，在人体的尿液中没有吲哚乙酸，但有吲哚乙酸的类似物，如吲哚丁酸、萘乙酸等，这些物质是人体内无生理功能的代谢副产品，但对植物却有强烈的促进生长的作用答案 B解析 吲哚乙酸为植物激素，对动物的生命活动无影响。人体大量食用新鲜嫩叶时，生长素在人体内做了一次“免费旅游”而最终排出体外，所以在人尿的作用下植物生长较快。10．对果树进行压条时，需要把压条的树皮环割一圈，环割后剥圈以下的侧芽会迅速发育成侧枝，这是因为( )A．顶芽不再会产生生长素B．剥圈以下的侧芽部位生长素浓度升高C．剥圈以下的侧芽部位生长素浓度降低D．剥圈以上的侧芽生长素浓度降低答案 C解析 剥圈茎的韧皮部破坏，生长素等有机物向下运输，剥圈以下的侧芽部位生长素浓度降低，侧芽会迅速发育成侧枝。11. 将柳树枝条正挂在潮湿的空气中，一段时间后枝条的a、b两端分别长出芽和根，如图中甲所示。若把柳树枝条倒挂在同样潮湿的空气中，如图乙所示。一段时间后，其根和芽的生长情况是( )A．b端长芽、a端长根，越靠近b端芽越长，越靠近a端根越长B．b端长芽、a端长根，越靠近b端芽越短，越靠近a端根越短C. a端长芽、b端长根，越靠近a端芽越长，越靠近b端根越长?D. a端长芽、b端长根，越靠近a端芽越短，越靠近b端根越短?答案 C解析 由甲图可知a为形态学上端，生芽，b为形态学下端，生根，无论怎样放置，上述始终成立。同时根和芽都具有顶端优势，所以越靠近a端芽越长，越靠近b端根越长。12．如图表示不同浓度的生长素对植物生长发育的影响。下列叙述正确的是(多选)( )A．在茎的向光性实验中，若测得茎向光一侧的生长素浓度为b点浓度，则背光一侧的浓度一定在bd之间B．若e点表示某植物顶芽的生长素浓度，则cd段可表示最靠近顶芽的侧芽中的生长素浓度C．在利用生长素作用原理来培育无子番茄时，所用生长素浓度应低于e点浓度D．若c点表示促进茎生长的最适宜浓度，则a、d点分别表示促进根、芽生长的最适宜浓度答案 AC解析 在茎的向光性实验中，若测得茎向光一侧的生长素浓度为b点浓度，则背光一侧的浓度一定在bd之间，因为单侧光照射引起生长素发生横向运输，背光侧多于向光侧。顶芽产生的生长素向下运输，导致侧芽的生长素浓度过高抑制其生长，越靠近顶芽生长素浓度越高，抑制越厉害。e点之前生长素的作用均是促进，培育无子番茄时是利用了生长素促进果实发育的特点，因此其浓度应该是低于e点浓度的。根、芽、茎对生长素的敏感性是越来越低的，生长素发挥促进作用的最适浓度是越来越高的。13．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如下图所示实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是( )A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧?C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧答案 D解析 ①a、b浓度相同，故直立生长；②向右弯曲生长；③直立生长；④直立生长；⑤向右弯曲生长；⑥不生长也不弯曲；⑦只有暗室内的幼苗旋转单侧光不影响生长素的分布，直立生长；⑧向小孔方向弯曲生长。14. 将栽有刚发芽玉米幼苗的小盆固定于如图所示的以一定速度匀速旋转的转盘上(小盆不透光)，并给予左侧光照。一段时间后，玉米的顶芽和根的生长方向分别为(假定观察时小盆也处于如图位置)( )答案 D解析 分析各种因素，判断生长素在植物体内的分布情况和生长方向。本题中由于转盘旋转，单侧光不能影响生长素的分布，应首先排除此干扰。在离心力的作用下，图示状态幼苗的根、茎左侧生长素浓度高。茎左侧生长快，向右弯曲生长；根左侧高浓度抑制生长，右侧生长快，向左弯曲生长。15．在一株未授粉的番茄雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液，另一株番茄在雌蕊授粉后去掉发育着的种子，结果依次是( )A．子房发育成有子果实，果实正常发育B．子房发育成有子果实，果实停止发育C．子房发育成无子果实，果实正常发育D．子房发育成无子果实，果实停止发育答案 D解析 在未授粉的番茄雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液，可以促进子房发育成果实，但由于没有进行双受精，所以没有种子；在雌蕊授粉后去掉发育着的种子，就没有了生长素，所以子房不能发育成果实。16．丝瓜是单性花，小明用正常的丝瓜雌花探究生长素的作用，他的做法是：①开花前将1号花套上纸袋，开花后给雌蕊柱头涂抹一定浓度的生长素；②2号花开花后人工授粉。此设计的缺陷是( )A．2号花未套纸袋B．2号花未涂生长素C．缺乏只进行套袋处理的雌花D．缺乏自然传粉的雌花答案 C解析 实验①②都会使丝瓜正常生长。不受粉、不产生生长素，丝瓜能否生长这是一种可能，为了排除此种可能，应设置只进行套袋处理的雌花。17．农田中的农作物大多数是单子叶植物，杂草以双子叶植物为主；果园的果树和杂草则相反。如下图所示为双子叶植物和单子叶植物对不同浓度的生长素的反应效果。据此可知用生长素类似物所配制的除草剂主要用于农田还是果园，理由是( )A．果园 低浓度除草剂溶液既可以促进果树生长，又可以抑制杂草生长B．果园 高浓度除草剂溶液既可以促进果树生长，又可以抑制杂草生长C．农田 低浓度除草剂溶液既可以促进农作物生长，又可以抑制杂草生长D．农田 高浓度除草剂溶液既可以促进农作物生长，又可以抑制杂草生长答案 D解析 图中曲线表示不同植物对不同浓度的生长素的反应：高浓度生长素抑制双子叶植物生长，但可促进单子叶植物生长。果园中的果树是双子叶植物而杂草是单子叶植物，农田中农作物是单子叶植物而杂草是双子叶植物。所以用生长素类似物所配制的除草剂主要用于农田，浓度较高时既可以抑制杂草生长，又可促进作物生长。18．甲图表示燕麦胚芽鞘在单侧光照射下的生长情况，乙图表示胚芽鞘对不同浓度生长素的不同反应，则丙图中表示a、b两点生长素浓度变化的曲线应分别依次是( )A.①和② B.①和③?C.②和③ D.②和④答案 D解析 甲图中无单侧光照时，a、b点生长素浓度应相同，并都是促进生长的。单侧光照射后，背光侧a点生长素浓度高，生长比b点快，故可得到答案D。19．将甲、乙、丙三株大小相近的同种植物，分别处理如下表，实验结果如图所示。根据图表判断，下列叙述正确的是( )甲乙丙顶芽摘除保留保留细胞分裂素(浸泡浓度)0 mg/L2 mg/L0 mg/LA．细胞分裂素可在一定程度上缓解顶端优势B．顶芽摘除后，侧芽生长停滞C．顶芽的存在并不影响侧芽的生长D．细胞分裂素与侧芽的生长无关答案 A解析 从甲组实验可知，摘除顶芽后，顶端优势被消除；从乙组与丙组相比较可知，用细胞分裂素处理后，植物的顶端优势也一定程度被消除，说明细胞分裂素可缓解顶端优势。20．玉米种子在黑暗中萌发，测定胚芽鞘与幼根中各部分生长素含量，结果如图甲所示。切除玉米胚芽鞘的顶端，然后在其左侧放置含有不同浓度生长素的琼脂块，保持在黑暗中12 h。胚芽鞘可以向右弯曲，弯曲角度如图乙所示。生长素浓度与弯曲角度关系如图丙所示。请分析判断下列说法错误的是( )A．分析图甲可知，合成生长素旺盛的部位是胚芽鞘的尖端和根尖B．调节根尖伸长区细胞伸长的生长素来源于根尖分生区C．实验要在黑暗中进行的原因是胚芽鞘的尖端只有在黑暗中才能产生生长素D．据图丙曲线可知，生长素的浓度在0～1.5 mmol ·L－1范围内，随着浓度的升高，对胚芽鞘生长的促进作用增强答案 C解析 根据图甲中生长素浓度可得出生长素合成旺盛的部位是胚芽鞘的尖端和根尖。对于根尖各个部位来说，能够产生生长素的部位是根尖分生区细胞。实验要在黑暗中进行的原因是避免光照对本实验结果的干扰；生长素的产生与光无关，但生长素的分布与光有关。D项的结论通过观察图丙能够很容易得出。二、非选择题(本题共5小题，共50分)21．(7分)如图所示，甲胚芽鞘放在暗箱中，乙胚芽鞘放在右侧照来的单侧光下。甲胚芽鞘从A处不断注入一种细胞呼吸抑制剂。经过一段时间后观察：(1)判断甲、乙两胚芽鞘的生长情况：甲：________；乙：________。（2）乙如此生长的原因是____________________________________________________________________________________________。（3）甲出现该生长现象的原因是__________________________________________________________________________________________。此现象说明了生长素的运输是________方式。答案 (1)弯向A侧生长 向光生长 (2)在单侧光照下，背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧细胞生长快 (3)右侧呼吸抑制剂抑制了细胞呼吸，限制了生长素的极性运输 主动运输解析 乙胚芽鞘在单侧光照下向光生长；甲胚芽鞘由于右侧不断被注入细胞呼吸抑制剂，细胞呼吸受阻，产能受阻。而生长素的运输是主动运输方式，需要消耗能量，因缺少能量尖端合成的生长素在右侧不能运到生长部位，因此也向右弯曲生长。22．(9分)某研究性课题小组的同学对植物生长素非常有研究兴趣，设计了如下实验以探究单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了。(1)某同学研究植物向光性的原因时，进行了图1所示的实验，你从实验中获得的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。你获得这一结论的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)另一同学做了如图2所示的实验设计，将经过图2甲处理后的琼脂块分别放在切去胚芽鞘尖端的切面上(见图2中乙)，一段时间后，观察胚芽鞘的生长情况。若胚芽鞘的长度关系为________________________________________________________________________，说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了。若胚芽鞘的长度关系为________________________________________________________________________，说明单侧光将生长素分解了。答案 (1)单侧光引起生长素从向光侧更多地移向背光侧 图1中乙向光侧的生长素若被光分解，则植物将弯向光源生长(2)①c解析 根据题干可知，单侧光对胚芽鞘尖端生长素的影响有两种可能：一是引起了生长素转移，二是将生长素分解。(1)根据图1所示实验：乙图中胚芽鞘尖端被盖玻片分割后，在有单侧光照的条件下，仍能正常直立生长，可以排除单侧光将生长素分解的可能性。再结合甲图现象，可以得出结论：单侧光引起生长素由向光侧转移到背光侧。(2)根据图2所示实验：应该根据题干提供的实验结论，推出相应的实验现象。①若单侧光使胚芽鞘尖端生长素由向光侧转移到背光侧，则甲图中各琼脂块生长素含量关系有：D>A＝B>C，对应乙图中胚芽鞘长度为：d>a＝b>c。②若单侧光将生长素分解了，则甲图中各琼脂块生长素含量为：A＝B＝D>C，对应乙图中胚芽鞘长度为：c23．(9分)30℃以上的高温条件易引起菜豆的落花落果。能否通过生长素处理达到保蕾保果的效果？现设计一个实验，探究在30℃以上的高温条件下，通过生长素处理能否达到保蕾保果的效果。请根据题目提供条件，完成下列实验设计并回答相关问题。(1)实验设计：①选择足够数量健壮的菜豆植株分为等量的两组，培养在________________的环境中；②在菜豆显蕾时，用________________喷洒其中一组植株，另一组植株喷洒________作为对照；③观察植株开花结果的情况，并记录。(2)结果预测及相应结论：①________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)①30℃以上高温 ②一定浓度的生长素溶液 蒸馏水 (2)①生长一段时间后，喷洒生长素溶液的一组植株无落花落果现象；喷洒蒸馏水的对照组植株出现了落花落果现象，说明在30℃以上的高温条件下，通过生长素处理能够达到保蕾保果的效果 ②生长一段时间后，喷洒生长素溶液和喷洒蒸馏水的两组植株都出现了落花落果的现象，说明在30℃以上的高温条件下，通过生长素处理不能达到保蕾保果的效果。解析 依实验目的可知，该实验的自变量是生长素，故需要设置两组：一组用生长素处理，另一组用蒸馏水处理(作为对照组)。由于本实验为探究性实验，结果有两种可能，即在30℃以上的高温条件下，生长素具有或不具有保蕾保果的效果，要分别进行考虑并分析。24．(11分)请回答下列有关赤霉素的问题：(1)赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞，其细胞周期的________期明显变短，此时期分子水平上所发生的变化主要是________和________。(2)植物体内赤霉素的合成主要在未成熟的种子、幼根和幼芽等________的部位。用赤霉素多次喷洒水稻植株后，引起其生长速度过快，将导致稻谷产量________。（2）赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验，结果如图所示。由图分析可知，一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起______作用；加入赤霉素溶液的时间在图中的________(A点、B点、C点)。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)分裂间 DNA复制 有关蛋白质的合成(2)生长旺盛 降低 (3)抑制 B点 赤霉素降低了细胞壁上Ca2＋的浓度解析 本题以赤霉素为核心命题点，考查赤霉素的合成部位、生理作用和作用机制，渗透对实验分析能力的考查。(1)在一个细胞周期中，间期所经历的时间最长。依题意，赤霉素主要通过缩短细胞分裂的间期，从而达到促进细胞分裂的目的。在间期，细胞内主要完成的是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(2)赤霉素主要在幼嫩的组织中合成，当赤霉素喷洒过多时，植物会出现疯长现象，即营养生长旺盛，这将影响生殖生长，导致水稻产量降低。(3)依图示，加入CaCl2后，胚轴的生长速率下降，说明CaCl2对细胞壁伸展具有抑制作用，而加入赤霉素后，胚轴的生长速率加快，说明赤霉素可能通过降低细胞内CaCl2的含量达到促进细胞壁伸展的目的。25．(14分)自然生长的植物在果实成熟过程中，各种植物激素都有明显变化。某植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化，如下图所示：请据图回答：(1)从图中可以看出不同激素在果实成熟过程中的主要生理功能不同。细胞分裂素的功能是________________________________________________________________________。生长素的生理作用是________________________________________________________________________。乙烯的生理作用是________________________________________________________________________。(2)生长素的化学本质是________，果实中生长素的主要来源是______________________。(3)如果切取早期发育旺盛的果实小块放在切去尖端且有单侧光照射的燕麦胚芽鞘的切面上(正放)，过一段时间将会看到该胚芽鞘____________生长。(4)小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热后又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽，这种现象与图中________激素密切有关，推测可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)图中各种激素动态变化说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)促进细胞分裂和组织分化 促进果实发育 促进果实的成熟 (2)吲哚乙酸 发育着的种子 (3)直立 (4)脱落酸 脱落酸在高温条件下容易降解(或破坏)，解除了对种子萌发的抑制作用 (5)果实的生长发育过程，不是受单一激素的调节，而是由多种激素相互协调、共同调节 第三章检测卷(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共22小题，每小题2.5分，共55分)1．如图①②③④均为去掉尖端的胚芽鞘，③和④顶端的琼脂块上曾放过胚芽鞘尖端，②的顶端是普通琼脂块，能直立生长和弯曲生长的依次是( ) A．④③ B．③④C．②③ D．③②答案 B解析 ①和②胚芽鞘无尖端，不能产生生长素，胚芽鞘不生长也不弯曲。③和④顶端的琼脂块中含有生长素，故③直立生长，④向左弯曲生长。2．从如图所示的实验中，可以直接得出的结论是( )A．生长素能促进胚轴切段生长B．单侧光照射引起生长素分布不均匀C．生长素只能由形态学上端向形态学下端运输D．感受光刺激的部位是胚轴切段形态学的顶端答案 A解析 该实验的自变量为琼脂块是否含生长素，实验结果为生长或不生长，所以通过实验直接得出的结论为生长素能促进胚轴切段生长。3．在“天宫一号”太空站中，若水平放置一棵幼苗，在单侧光的照射下，培养若干天后，根和茎的生长方向是( )A．根水平方向生长、茎向光弯曲生长B．根杂乱生长、茎向光弯曲生长C．根水平方向生长、茎向上生长D．根和茎都向水平方向生长答案 A解析 在完全失重状态下，根水平生长，光线并不因地心引力丧失而失去对植物生长素分布的影响，所以茎仍具有向光性。4．为研究根背光生长与生长素的关系，将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中，用水平单侧光照射根部(如图)，测得根的弯曲角度及生长速率如下表： 处理方式测定指标 外源生长素(mg/L)NPA(μmol/L)00.0010.010.1弯曲角度α(度)3740312216生长速率(mm/天)151713118据此实验的结果，不能得出的结论是( )A．根向光一侧的生长速率大于背光一侧B．生长素对水稻根生长的作用具有两重性C．单侧光对向光一侧生长素的合成没有影响D．单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关答案 C解析 在单侧光照射下，根会出现背光生长的现象，原因是单侧光引起生长素由向光一侧运输到背光一侧，高浓度的生长素抑制了背光一侧细胞的生长，因此其生长速率小于向光一侧，A、D两项正确；分析表中数据可知，当外源生长素浓度由0增大至0.001 mg/L时，弯曲角度和生长速率都增大，而当外源生长素浓度由0.001 mg/L增大至0.1 mg/L时，弯曲角度和生长速率却是减小的，与加入生长素运输抑制剂效果类似，说明生长素在低浓度时具有促进作用，而在高浓度时具有抑制作用，体现了生长素作用的两重性，B项正确；分析图表信息只能通过弯曲角度和生长速率说明生长素及其运输抑制剂对生长结果的影响，不能说明单侧光对生长素合成的影响，因此C项错误。5．将某植物的胚芽鞘(图1)放在单侧光下照射一段时间，然后取胚芽鞘尖端以下部位制成临时装片(图2)，以下结论中正确的是( )A．生长素通过促进细胞的分裂和伸长来促进植物的生长B．由于b侧细胞较长，所以单侧光来自b侧C．如果图1植物横放，a侧位于远地侧D．图1和图2可以说明感光部位在尖端，弯曲部位在胚芽鞘尖端以下部位答案 C解析 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，单侧光的照射使背光侧生长素浓度较高，促进作用较强，背光侧生长迅速；生长素促进植物生长的作用机理是通过促进细胞纵向伸长来实现的；生长素的分布还受重力的影响，远地侧分布少，所以细胞伸长幅度小。6．如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，下列叙述中，正确的是( )A．在单侧光作用下，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为a，则背光侧为bB．将植物体水平放置，若根部近地侧生长素浓度为c，则远地侧为dC．若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用，则曲线Ⅱ表示对根的作用D．若曲线Ⅰ表示生长素对双子叶杂草的作用，则曲线Ⅱ表示对单子叶作物的作用答案 D解析 在单侧光作用下，胚芽鞘背光侧的生长素浓度大于向光侧，且背光侧比向光侧生长快，生长单位长度所需时间短；将植物体水平放置，根部近地侧生长素浓度大于远地侧，近地侧生长素浓度过高抑制了根的生长，生长单位长度所需时间长；根对生长素较敏感，曲线Ⅰ表示生长素对植物根的作用，则曲线Ⅱ表示对茎的作用；利用高浓度生长素抑制植物生长的原理可以除去双子叶杂草，若曲线Ⅰ表示生长素对双子叶杂草的作用，则曲线Ⅱ表示对单子叶作物的作用。7．下列四图表示根和茎对生长素浓度的不同反应，其中正确的是( )答案 C解析 在最适浓度之前，随生长素浓度升高，对根、茎生长的促进作用均增强。超过最适浓度后，随生长素浓度升高，对根、茎生长的促进作用均下降，达到一定值后开始抑制生长(虚线以下)，并且根的最适浓度和抑制浓度均大大低于茎。8．根据所学知识，对图中d、e两点生长素浓度的分析合理的是( )A．若d点对应的浓度为a，则e点对应c点的浓度B．若d点对应的浓度为b，则e点对应c点的浓度C．若d点对应的浓度为a，则e点对应b点的浓度D．若d点对应的浓度为c，则e点对应a点的浓度答案 C解析 在单侧光的作用下，e点生长素的浓度大于d点，且e点浓度促进生长的作用大于d点。9．下面是有关生长素及其类似物生理功能的叙述，其中不正确的是( )A．根的向地生长与茎的背地生长受生长素的调节B．花蕾期去雄，将一定浓度的生长素涂抹在雌蕊柱头上可以得到无子果实C．用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒在棉花植株上可以防止落花落果D．已知10－8 mol/L是促进芽生长的最适浓度，若超过这个浓度就会抑制芽的生长答案 D解析 10－8 mol/L是促进芽生长的最适浓度，超过这个浓度一定范围对芽生长的促进作用减弱，并不会抑制芽的生长。浓度过高的时候才会抑制芽的生长。10．植物激素对植物的生命活动具有调节作用，赤霉素能促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对莴苣种子胚轴生长速率影响的实验，实验数据如表所示。下列据表分析不正确的是( )实验时间(min)0510152025303540455055胚轴生长速率 (相对值)30293010877828303240A.用CaCl2溶液处理的时间在10～15 min之间B．CaCl2可能对细胞壁的伸展起抑制作用C．加入赤霉素溶液的时间是35 min后D．赤霉素可能增加了细胞壁中的Ca2＋答案 D解析 由表格数据可知：从10 min开始，胚轴生长速率明显降低，而15～35 min处于低速率稳定阶段，说明用CaCl2处理的时间在10～15 min。从35 min开始，胚轴生长速率又快速增加，说明用赤霉素的时间是35 min后。对比知CaCl2可能对细胞壁的伸展起抑制作用，但赤霉素不能改变细胞壁中包括Ca2＋在内的某种成分的含量。 11．下列哪一个生产或实验过程，不能使用吲哚乙酸( )A．处理扦插的月季枝条，促进生根B．处理青色的生香蕉，加速转变为黄香蕉C．处理去掉雄蕊的番茄花蕾，培育出无子果实D．处理切去胚芽鞘尖端的燕麦幼苗，使其继续生长答案 B解析 吲哚乙酸是生长素，生长素具有促进生长的作用，生产上可用于促进果实的发育而培育无子果实，促进扦插枝条生根等方面；B项是乙烯的生理作用。12．关于植物生长素和生长素类似物的叙述，错误的是 ( )A．适宜浓度的生长素类似物可促进无子果实的发育B．同一植株根和芽生长所需的最适生长素浓度相同C．单侧光照射燕麦胚芽鞘可使其生长素分布发生变化D．用适宜浓度的生长素类似物处理插条可促进其生根答案 B解析 适宜浓度的植物生长素及其类似物有促进植物细胞生长、果实发育和插条生根等的作用，所以A、D两项正确。单侧光引起胚芽鞘中生长素由向光侧向背光侧转移，造成向光侧生长素较少，背光侧生长素较多，植物向光弯曲生长，所以C项正确。如图所示，同一植株不同部位的植物细胞对生长素的敏感程度不同，根细胞对生长素较芽细胞敏感，所以根细胞生长的最适生长素浓度比芽细胞的低，所以B项错误。13．下列与激素作用无关的实例是( )A．草莓果实自然发育成熟B．人舌尖触到蔗糖时感觉甜C．自然生长的雪松树冠呈宝塔型D．饥饿时人体血糖仍维持正常水平答案 B解析 果实的发育和成熟与生长素、乙烯等植物激素有关，A项不符合题意；人舌尖的味蕾内有味觉感受器，接受刺激产生兴奋，会在大脑皮层产生相应感觉，属于反射活动，与激素作用无关，B项符合题意；自然生长的雪松树冠呈宝塔型，是生长素生理作用的两重性引起的顶端优势现象，C项不符合题意；饥饿时人体血糖水平维持正常与胰高血糖素和肾上腺素等的调节有关，D项不符合题意。14．在5个相同的琼脂块上分别放置1～5个水稻胚芽鞘尖端，几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧，经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度(如图所示)。正确的结果是( )答案 A解析 琼脂块上放置的胚芽鞘尖端数量增多，则收集到的生长素的量增多。在一定浓度范围内，随生长素浓度的增加，促进生长的效应增强，弯曲的程度越大。要说明的是，若生长素浓度过高，超过最适浓度后，促进作用会逐渐减弱甚至会发生抑制作用，弯曲的程度又逐渐减小。15．某种植物种子经低温处理1～2个月后能够提早萌发。在低温处理过程中，种子内的激素含量变化如图所示。据图推断正确的是( )A．抑制种子萌发的是赤霉素B．喷洒细胞分裂素溶液，有利于种子保藏C．种子萌发时脱落酸含量升高D．喷洒赤霉素，可代替低温促进种子萌发答案 D解析 由图可知，脱落酸抑制种子萌发，赤霉素促进种子萌发。16．某学者曾做过如图a所示的实验，即在天竺葵的同一叶片的不同部位分别滴加一定浓度的生长素溶液、水和14C－葡萄糖，待充分作用后，得到如图b所示的结果，其阴影部分表示具有放射性。下列叙述错误的是( )A．实验结果说明生长素有很强的吸引与调运养分的效应B．加水是作为实验对照C．生长素能促进果实的发育可能与它能调运养分有关D．放射性糖分布不均匀是受单侧光的影响答案 D解析 由图b结果可以得出，放射性糖集中在滴加一定浓度生长素溶液部位且分布比较均匀，而在滴加水的部位不含有放射性糖。说明生长素有很强的吸引与调运养分的功能，A、C选项正确。加水起对照作用，B选项正确。实验中未涉及单侧光的实验，无法得出D选项所述结论。17．某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发，为探究其原因，检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化，结果如图，根据激素的作用特点，推测图中a、b依次为( )A．赤霉素、脱落酸 B．细胞分裂素、生长素C．脱落酸、细胞分裂素 D．赤霉素、乙烯答案 A解析 赤霉素具有促进种子萌发的作用，脱落酸具有抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落的作用，刚刚成熟的种子内具有大量的脱落酸，不能萌发，经低温处理后脱落酸逐渐减少，且有大量的赤霉素生成，所以低温处理后的种子才能萌发。结合题图可知，a为赤霉素，b为脱落酸。18．下列关于植物激素及植物生长调节剂的应用的叙述中，正确的是( )A．低浓度的2,4－D一定可以除去小麦田间的双子叶杂草B．用一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇，可增加芦苇的纤维长度以提升芦苇品质C．水果、蔬菜上残留的植物生长调节剂一定不会损害人体健康D．若儿童食用乙烯利催熟的水果则会导致性早熟答案 B解析 高浓度的2,4－D用来除去小麦田间的双子叶杂草，因为双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感程度要高。植物生长调节剂是化学合成的化合物，可能会损害人体的健康。在动物细胞内没有植物激素的受体，理论上对人体无害。19．如图是利用适宜浓度的生长素和赤霉素处理幼茎切段，记录幼茎切段的平均伸长后绘制的曲线。通过分析曲线能说明下列哪一项( )A．植物激素间的协同作用B．植物激素间的拮抗作用C．植物激素间的反馈调节作用D．植物激素间的连锁调节作用答案 A解析 由曲线可以看出，幼茎切段的伸长与生长素和赤霉素有关，因为两种激素都可以促进细胞伸长，所以曲线能说明两种植物激素间的协同作用。20．赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素(吲哚乙酸)的含量间接促进植物生长。为验证这一结论，某实验小组设计了如图乙所示的实验方法，图甲是生长素合成与分解的过程示意图。下列关于赤霉素促进植物生长的探究实验的叙述中，错误的是( )A．是否对幼苗施加赤霉素溶液是该实验的单一变量B．如果幼苗1施加了赤霉素，则放置琼脂块的去尖端的胚芽鞘向右弯曲C．实验小组如果继续探究赤霉素提高生长素含量的机理，可以提出两种假设：赤霉素促进了生长素的合成或抑制了生长素的分解D．幼苗1和幼苗2可以来自不同种类、生长状况不同的植株答案 D解析 此题所涉及的是验证性实验，单一变量是“是否用赤霉素溶液处理幼苗”，如果用赤霉素溶液处理幼苗1，则取自该幼苗胚芽鞘中的生长素含量多，放置琼脂块的去尖端的胚芽鞘向右弯曲。图甲表示生长素的合成与分解过程，若继续进行赤霉素影响植物生长的实验，可以探究赤霉素提高生长素含量的机理，实验假设有两种：赤霉素促进了生长素的合成或抑制了生长素的分解。该类实验中，幼苗的生长状况、植物种类等都属于无关变量，应保持高度一致，否则就违反了单一变量原则。21．据了解，现在有越来越多的蔬菜和水果提早上市。上市销售前再用大量的膨大剂、增红剂和催熟剂等化学激素进行处理，在将其催熟的同时又令其外观变得更加好看，如长着长尖的西红柿、个头较大切开后却有空腔的草莓或西瓜，还有一些看起来已经熟透、吃起来却没有什么味道的香蕉或菠萝等。其中的膨大剂和催熟剂可能是( )A．生长素类似物和乙烯类似物B．细胞分裂素类似物和乙烯类似物C．生长素类似物和细胞分裂素类似物D．赤霉素类似物和乙烯类似物答案 B解析 乙烯类似物具有同乙烯一样的功能，即催熟作用，可做催熟剂；膨大剂能使果实膨大，主要原因是细胞数目的增多，这是细胞分裂素(细胞分裂素类似物)的功能。22．关于植物激素的叙述，错误的是( )A．植物激素的产生部位和作用部位可以不同B．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素C．细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用D．生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长答案 D解析 植物激素的产生部位和作用部位可以不同，故A对。生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育的种子中由色氨酸经过一系列反应转变而成，故B对。细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用，故C对。乙烯是促进果实成熟，而生长素是促进细胞伸长，从而促进植物生长，故D错。二、非选择题(本题包括4小题，共45分)23．(10分)为获得棉纤维既长又多的优质棉花植株，研究者对棉花植株中生长素与棉纤维生长状况的关系做了一系列研究。(1)在研究中发现，生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输，缺氧会严重阻碍这一过程，这说明生长素在棉花植株中的运输方式是________。(2)图1所示棉花植株①、②、③三个部位中，生长素合成旺盛的部位是________，生长素浓度最高的部位是________。(3)研究者比较了棉纤维将要从棉花胚珠上产生时，无纤维棉花、普通棉花和优质棉花胚珠表皮细胞中生长素的含量，结果如图2。从图中信息可知，生长素与棉纤维生长状况的关系是________________________________________________________________________。(4)研究者用生长素类似物处理细胞，得到结果如下表，据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是________________________________________________________________________。细胞内物质含量比值处理前处理后DNA∶RNA∶蛋白质1∶3.1∶111∶5.4∶21.7答案 (1)主动运输 (2)①② ② (3)生长素的含量与棉纤维的产生呈正相关 (4)生长素对细胞内的转录过程有促进作用解析 (1)生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输，缺氧严重阻碍这一过程，由于缺氧会影响呼吸作用供能，这些都说明生长素在棉花植株中的运输方式是主动运输。(2)图中所示棉花植株①、②、③三个部位中，生长素合成旺盛的部位有幼叶、幼芽，所以选①②，顶芽产生的生长素会向下运输，积累在侧芽，从而导致生长素浓度最高的部位是②。(3)从图中可以看出生长素的含量越高，棉纤维就越多，所以生长素的含量与棉纤维的产生呈正相关。(4)从表中可以看出，RNA含量和蛋白质含量相对于DNA含量都有所增加，说明生长素促进了细胞内的转录过程，导致RNA含量增加，进而导致蛋白质含量增加。24．(12分)生产实践中总结出“根深叶茂”和“育秧先育根”的宝贵经验，即只有根生长得好，地上部分才能很好地生长。请回答：(1)根是植株细胞分裂素合成的中心，细胞分裂素合成后向上运输，能够抑制侧根向周围生长，促进主根向更深的土层生长；蔬菜育苗移栽时，切除主根，可促进侧根生长。以上现象说明根具有____________现象。(2)在用IAA处理插条生根时，如果IAA的浓度较低，适合采用________法处理插条，此时的室内环境最好遮阴且________________________，以保持IAA溶液的较低浓度。(3)IAA除了具有促进生根的功能，还具有防止脱落的功能。有些研究结果如图所示。据图可知，IAA对脱落的效应与____________________有关。(4)脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离。与脱落有关的酶种类较多，其中____________是较为关键的。答案 (1)顶端优势 (2)浸泡 空气湿度较高(3)IAA的施用部位和IAA的浓度 (4)纤维素酶和果胶酶解析 (1)与茎的顶端优势相似，主根的生长会抑制侧根的生长，因此根也具有顶端优势现象。(2)IAA的浓度较低时，适合采用浸泡法处理插条，此时的室内环境最好遮阴且空气湿度较高，以保持IAA溶液的较低浓度。(3)据图可知，纵坐标(脱落的效应)与横坐标(IAA的浓度)和不同曲线(IAA的施用部位)有关。(4)由于细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此，根据题中信息“脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离”可知，其中纤维素酶和果胶酶是较为关键的。25．(13分)为了探究不同环境下生长素对植物生长的影响，设计了如下实验：装置A花盆横放在某一光照强度的地方；装置B花盆横放在一个不透光的木箱内；装置C花盆摆放在一个有小孔的木箱中(G、E，G′、E′表示近地侧，L、F，L′、F′表示远地侧)。请回答下列问题：(1)由上述实验结果可以看出，生长素具有使根向________弯曲生长的作用，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用植物生长素调节机理解释，装置A、B中幼苗茎向上弯曲生长的原因是________________________________________________________________________。(3)在装置C中，若固定光源位置，让花盆和木箱一起绕d轴匀速转动，则一段时间后，箱内幼苗的生长状况是__________________________________________________________。(4)若A、B为对照性实验，A、B实验探究的课题可表述为__________________________，所选的植物必须是______________________________，设计该类实验的基本原则是____________________。答案 (1)地 在重力作用下，G、G′侧生长素分布多，根对生长素敏感，抑制了近地侧细胞的伸长 (2)在重力作用下，E、E′侧生长素分布多，茎对生长素不如根敏感，促进了近地侧细胞的伸长 (3)向小孔弯曲生长(4)光照对横放植物生长素运输的影响(或光照对横放植物生长的影响) 同一物种，长势相同的幼苗 单一变量原则解析 植物的根向地生长的原因是在重力作用下，根部近地侧(即图中的G、G′)生长素分布多，根对生长素敏感，抑制了近地侧细胞的伸长。植物的茎背地生长是由于茎的近地侧(即图中的E、E′)在重力作用下，生长素分布多，茎对生长素不如根敏感，促进了近地侧细胞的伸长。由A、B装置可知，实验的自变量为光照的有无，观察指标为植物根的向地生长和茎的背地生长，表现出这一现象的原因是生长素的运输和生长素生理作用的两重性，因此，实验课题可表述为光照对横放植物生长的影响或光照对横放植物生长素运输的影响。为了确保单一变量，实验的植物应为同一物种，且生长状况应相同。26. (10分)某木本植物种子成熟后不能萌发，经过适宜的预处理可以萌发。现用甲、乙、丙、丁四种预处理方法处理种子，再将处理后的种子分成两组：一组在温度和水分等适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率，结果见表；另一组用于测定A、B两种激素的含量，结果见图。请回答：预处理方法 室温、保湿(甲)4℃、保湿(乙)4 ℃、水浸种(丙)4 ℃、干燥(丁)种子萌发实验条件温度和水分等适宜条件种子萌发率(%)0100980(1)由表可知，有利于该种子萌发的预处理条件是__________和________________。(2)由表和图可知，两种激素中抑制种子萌发的是____________________。(3)已知激素A存在于上述木本植物种子的种皮中，为了验证激素A对种子萌发的作用，可用白菜种子为材料，以白菜种子发芽率为指标进行实验，请补充完成下列实验步骤，并预测结果、得出结论。实验步骤：①剥离该木本植物种子的种皮，提取激素A，并制备成激素A水溶液；②________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；预测结果：___________________________________________________________。得出结论：_____________________________________________________________。答案 (1)低温 水分(或4 ℃保湿、4 ℃水浸种) (2)激素A (3)实验步骤：②分别用等量的激素A水溶液和蒸馏水处理白菜种子，置于适宜温度下培养，其中蒸馏水处理为对照 ③一定时间后，统计白菜种子的发芽率 预测结果：激素A处理的白菜种子发芽率低于对照组 得出结论：激素A对种子萌发有抑制作用解析 四种预处理方法形成了两组对照，甲、乙两组自变量为温度，乙、丙、丁三组自变量为水，由最终萌发率可知，在4 ℃、保湿条件下，种子萌发率最高。第二组测定的两种激素的含量中，由于甲处理中激素A的含量高，乙、丙处理中激素B的含量高，说明促进种子萌发的是激素B，抑制种子萌发的是激素A。要验证激素A对白菜种子萌发的作用，需要设置一组对照实验，且自变量为激素A的有无，思路如下：因种皮中含有激素A，所以事先要剥离白菜种子的种皮；然后均分为两组，一组用激素A处理，另一组用等量的蒸馏水对照；因本实验为验证性实验，结果和结论必须是唯一的且应一致，所以结果应为用激素A处理的白菜种子萌发率低，结论应为对种子的萌发有抑制作用。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 3.1 植物生长素的发现 学案1（人教版必修3）.doc 3.1 植物生长素的发现 学案（人教版必修3）.doc 3.2 生长素的生理作用 学案1（人教版必修3）.doc 3.2 生长素的生理作用 学案（人教版必修3）.doc 3.3 其他植物激素 学案1（人教版必修3）.doc 3.3 其他植物激素 学案（人教版必修3）.doc 章末整合（三）.doc 第3章 植物的激素调节 章末复习（人教版必修3）.doc 第3章 植物的激素调节 章末检测（人教版必修3）.doc 第三章检测卷.doc
资源列表