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新人教生物一轮复习学案
第36讲　生长素的发现和作用
课标要求 1.概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素。 2.生长素在调节植物生长时既能促进生长，也能抑制生长。 3.实验：探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
考点1　生长素的发现和运输
概 念 落 实
1.生长素的发现过程
科学家 实验处理及实验结果 实验结论
达尔文 处理① 胚芽鞘在　　　　下的弯曲生长与　　　有关
处理②
处理③ 胚芽鞘尖端受单侧光照射产生　　　　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
处理④
鲍森·詹森 处理⑤ 胚芽鞘尖端产生的　　　　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　　　　造成的
温特 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种　　　　，并把这种物质命名为　　　　
— 分离法（从人尿中分离出IAA→从高等植物中分离出……） 生长素的化学本质为吲哚乙酸（IAA），此外还有PAA、IBA等
（1）达尔文实验中，处理①②对照，说明胚芽鞘向光弯曲与　　　　　有关；处理③④对照，说明感受光的部位在　　　　。
（2）鲍森·詹森实验中，处理⑤缺少对照，可以设置一个用　　　　　代替琼脂块，而其他条件均相同的对照组。此实验结果可衍生出的推论是：植物的生长部位在　　　　　　。
（3）温特实验中，对照组放置空白琼脂块的目的是　　　　　　　　　　。
2.植物激素：由　　　　产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的　　　　。
3.生长素的合成、运输与分布
4.植物向性分析与实例
（1）向光性和顶端优势
图1 图2
①图1中
②图2中
（2）根的向地性和茎的背地性
方 法 规 律
“两看法”判断植物“长不长、弯不弯”
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）生长素的化学本质是蛋白质。 （　　）
（2）单侧光照射下生长素横向运输发生在尖端，产生效应的部位也在尖端。 （　　）
（3）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。 （　　）
（4）生长素的极性运输需要消耗能量。 （　　）
2.植物生长素的产生（合成）部位在　　　　，其产生　　　　　（选填“需要”或“不需要”）光。植物感受光或重力刺激的部位在　　　　，生长部位（即生长素发挥作用的部位）在　　　　　　。横向运输发生在尖端。
3.分析下表中植物生长情况（注：生长素能透过琼脂块，生长素不能透过云母片、玻璃片，锡纸不透光）：
类别 图解条件 相关结果
遮盖类 ①　　　　　　， ②　　　　　
暗箱类 ①　　　　　　， ②　　　　　
插入类 ①　　　　　　， ②　　　　　　， ③④　　　　
移植类 ①　　　　　　； ②　　　　　　； ③④中IAA的含量：　　　　　
旋转类 盆转　盒转　都转　盘转 ①　　　　　　； ②　　　　　　； ③　　　　　　； ④茎向心生长，根离心生长
横置类 失重　　　有重力 IAA含量及作用： ①中a＝b，c＝d，都促进水平生长； ②中，　　　　，　　　　；a、c、d　　　　　生长，b　　　　　　生长
典 题 固 法
（2019·江苏卷）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
考向1　生长素的发现及相关拓展实验
1.（2022·江门测试）19世纪末，达尔文用燕麦的胚芽鞘进行以下实验。有关叙述错误的是（　　）
① ②
③ ④
A.实验①②对照可说明胚芽鞘弯曲生长与尖端有关
B.实验①②③提示胚芽鞘尖端能够感受单侧光刺激
C.若实验④增加尖端下部遮光处理，实验结果不变
D.实验③④对照可排除单侧光对胚芽鞘生长的影响
2.兴趣小组同学切取某禾本科植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下图所示的方法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧（图丙所示），一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度（α角）。下列相关分析不正确的是（　　）
甲 乙 丙
A.生长素在胚芽鞘中的运输存在极性运输
B.图丙中α角的形成是由于去顶胚芽鞘切段中生长素分布不均
C.乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角应基本相同
D.若将甲组置于黑暗中，则琼脂块所引起的α角为0°
方 法 规 律
生长素浓度与胚芽鞘弯曲角度的关系
（1）搞清弯曲角度与促进、抑制的关系：弯曲角度小于90°表示起促进作用，等于90°表示既不促进也不抑制，大于90°表示起抑制作用。
（2）α相同，琼脂块中含有生长素的浓度不一定相同：生长素具有高浓度抑制、低浓度促进生长的作用特点，在最适生长素浓度的两侧，存在两个促进作用相同的生长素浓度，所以若α相同，琼脂块中含有生长素的浓度不一定相同。
考向2　生长素的产生、分布和运输
3.（2022·梅州二模）“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠内含“淀粉体”的细胞感受对重力的单一方向的刺激。淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖聚合成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体也含有自己的环状DNA分子。下列叙述错误的是（　　）
A.淀粉体中可能会进行基因的表达过程
B.淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C.植物茎的背地生长体现了生长素作用的低浓度促进、高浓度抑制生长的特点
D.根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长
考点2　生长素的作用及其特点
概 念 落 实
1.生长素的生理作用
（1）细胞水平：促进细胞　　　　，诱导细胞分化等。
（2）器官水平：影响器官的生长发育。
2.生长素的作用方式
不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种　　　　　　　　　。
3.生长素的作用特点
（1）浓度较低时　　　　生长，浓度较高时　　　　生长。
（2）对生长素的敏感性
①不同器官：　　　　　　　　。
②同种器官的不同发育程度：幼嫩＞衰老。③不同植物：双子叶植物＞单子叶植物。
（3）作用曲线解读
①不同浓度生长素对植物同一器官的作用
a～c段 随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐　　　　
　　　　点 促进生长的最适浓度，促进效果最好
c～e段（不含e点） 随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐　　　　
　　　　点 既不促进，也不抑制
高于e点 随生长素浓度升高，对生长的　　　　　作用逐渐增强
b、d两点 生长素浓度虽然不同，但促进效果　　　　
②同一植物不同器官与生长素的关系
生长素对各种器官均表现为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。A、B、C点均分别为促进根、芽、茎生长效果最好的生长素浓度，称为　　　　　。超过A'、B'、C'点均分别　　　　　根、芽、茎的生长，可见敏感程度由强到弱依次为根、芽、茎。
（4）实例——顶端优势。
①原因
②解除方法：　　　　　　　　。
③应用：适时摘除顶芽，解除顶端优势，以促进　　　　，从而使它多开花结果。
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）生长素对果实的发育和成熟没有影响。 （　　）
（2）喷施生长素类调节剂可以保花保果，但不能疏花疏果 （　　）
（3）顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。 （　　）
（4）茎的背地生长说明了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。 （　　）
（5）顶端优势产生的原因是侧芽附近生长素浓度过高，其生长受抑制。 （　　）
2.根冠对根生长的影响，实验过程如下：
A B C
根冠对根生长影响的实验
A组：若根冠完整，根正常生长。
B组：若将根冠一部分切除，根向有根冠的一侧弯曲生长。
C组：若将根一侧用云母片部分阻断，根向非阻断的一侧弯曲生长。
（1）该实验说明根冠分泌了　　　　，该物质对根的生长的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）解释B、C两组实验现象出现的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 题 固 法
（2021·北京卷）植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是（　　）
A.顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长
B.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D.侧芽生长受不同植物激素共同调节
考向　生长素的作用特点及其应用
1.（2022·惠州三调）生长素类调节剂能够调节植物的生长发育，下列相关叙述正确的是（　　）
A.科学家首先从人尿中分离出生长素是因为人体细胞能够合成生长素
B.根的向地生长与茎的背地生长均体现了生长素的作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
C.为了有利于鲜花的保存、保鲜和运输，最好给其喷洒适量的生长素类调节剂
D.木材树种栽培一般要保持树冠的顶端优势现象，而果树栽培中正好相反
2.（2021·全国甲卷）生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，错误的是（　　）
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官
实验13　探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
实 验 回 归
1.实验原理：适宜浓度的植物生长调节剂能促进插条生根，不同浓度的植物生长调节剂溶液处理后，插条生根的情况不同。
2.实验过程
实 验 提 炼
1.实验要点分析
（1）进行预实验的目的：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。清水作空白对照；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调节剂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生长素类调节剂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。
素 养 点 拨
探究实验的一般设计思路
（1）分组编号。将实验材料分成多份，各份之间长势良好且基本　　　　　，并编号1、2、3……
（2）实验条件的设置
①确定变量：一般来说，实验中的变量就是我们要研究的　　　　　。如研究激素的作用，变量是激素的有无；如研究激素浓度对生长的影响，变量是激素浓度。
②设置条件：实验组与对照组之间，或各实验组之间，只有　　　　　　，其他的因素要保持　　　　　　　　。
（3）实验结果的统计：能够反映激素作用的结果并不是唯一的。我们确定观察对象时，要注意三个原则：①与实验目的密切相关；②观察对象要具体明确；③便于观察和统计。
（4）得出实验结论：①结论与实验目的相关；②结论与实验数据相符。
典 题 固 法
1.（2020·江苏卷）为提高银杏枝条扦插成活率，采用800 mg·L－1 吲哚丁酸（IBA）浸泡枝条1 h，然后将其插入苗床。下图为诱导生根过程的示意图，下列叙述错误的是（　　）
A.枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的
B.愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根
C.不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果
D.新生的不定根中生长素浓度可能高于800 mg·L－1
2.（2022·湛江测试）α－萘乙酸（NAA）是生长素类调节剂，科研小组探究a、b、c三种不同浓度的NAA对葡萄茎段侧芽生长的影响，结果如下图所示。下列描述正确的是（　　）
A.本实验的自变量是葡萄茎段侧芽生长量
B.a、b、c三种浓度中，NAA浓度最高的是c
C.为避免对实验结果的干扰，所选用的葡萄茎段不应带顶芽
D.NAA对葡萄茎段侧芽生长的最适浓度一定在b、c浓度之间
构核心概念
练教材长句
链接选择性必修1教材 P95“思维训练”拓展。
（1）检测生长素的运输方向的实验中，如何排除生长素由于重力的作用通过胚芽鞘扩散到另一侧？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（2）增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，该组实验现象如何？两组实验对比得到怎样的结论？
实验现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拎教材“冷”点
链接选择性必修1教材 P92“相关信息”。
（1）有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由　　　　　照射引起某些抑制生长的物质　　　　　　造成的。
链接选择性必修1教材 P93楷体字内容。
（2）生长素首先与　　　　　特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的　　　　　，从而产生效应。
链接选择性必修1教材 P94“与社会的联系”。
在农业生产上，人们利用　　　　　的原理，适时摘除顶芽可以促进　　　　的发育，从而获得更多的产品。
第36讲　生长素的发现和作用
考点1　生长素的发现和运输
【概念落实】
1.单侧光照射　胚芽鞘尖端　某种“影响”　影响　分布不均匀　化学物质　生长素　（1）尖端　尖端　（2）云母片　尖端以下　（3）排除琼脂对胚芽鞘的影响
2.植物体内　微量有机物
3.色氨酸　芽　叶　种子　胚芽鞘　上端　下端　韧皮部　生长旺盛
4.（1）横向　高　极性　低　低　促进　高　抑制　（2）不均匀　促进　抑制
【诊断·加强】
1.（1）×　（2）×　（3）×　（4）√
2.尖端　不需要　尖端　尖端以下
3.遮盖类：直立生长　向光生长　暗箱类：直立生长　向光（小孔）生长　插入类：向右侧生长　直立生长　向光生长　移植类：直立生长　向左侧生长　a＝b＋c，b＞c　旋转类：直立生长　向光生长　向小孔生长　横置类：a＜b　c＜d　促进　抑制
【典题固法】
【高考典例】
例　C　解析：据图分析，与对照组相比，随着单侧光处理时间延长，甲侧的细胞生长比对照组和乙侧快，说明甲侧的生长素浓度比对照组和乙侧高，促进生长的作用比对照组和乙侧大，因此甲侧表示背光侧，乙侧表示向光侧。甲侧为背光侧，其生长素（IAA）的含量高于乙侧和对照组，A错误；对照组的燕麦胚芽鞘没有受到单侧光的照射，不弯曲，但是其尖端可以产生生长素，能直立生长，B错误；若光照前去除尖端，没有尖端感受单侧光刺激，则甲、乙两侧生长情况应该基本一致，C正确；生长素先在尖端进行横向运输，再向下进行极性运输，D错误。
【对点演练】
1.D　解析：①有尖端，胚芽鞘向光弯曲生长，②没有尖端，胚芽鞘没有表现出向光弯曲生长，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关，A正确。实验①有尖端，胚芽鞘能感受单侧光从而向光弯曲生长；实验②没有尖端，胚芽鞘不弯曲，说明胚芽鞘未感受到单侧光刺激；实验③中尖端套上不透光小帽后胚芽鞘直立生长，说明胚芽鞘能够感受单侧光刺激的部位是尖端，B正确。与实验③相比，实验④中尖端套上透光小帽，胚芽鞘向光弯曲生长，进一步证明感受单侧光刺激的部位是尖端，而不是尖端下部，因此若实验④增加尖端下部遮光处理，实验结果不变，C正确；实验③④均在尖端套上小帽，实验④为透光小帽，与实验③对照可排除小帽对胚芽鞘生长的影响，D错误。
2.D　解析：将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，导致去顶胚芽鞘切段中生长素分布不均，左侧生长速度快，故出现向右弯曲生长，B正确；乙组的胚芽鞘尖端因云母片的完全阻隔，导致尖端产生的生长素不能从向光侧运输到背光侧，但能从尖端向下运输到琼脂块，所以左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同，所以乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角应基本相同，C正确；生长素的合成不需要光照，所以若将甲组置于黑暗中，则琼脂块所引起的α角＞0°，D错误。
3.C　解析：淀粉体含有自己的环状DNA分子，可能会进行基因的表达过程，A正确；由题干可知，平衡石细胞中的淀粉体会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明淀粉体能将重力信号转换成运输生长素的信号，B正确；植物茎的背地生长是由于近地侧浓度大，生长比浓度低的远地侧更快，都是促进作用，没有体现生长素作用的低浓度促进、高浓度抑制的特点，C错误；植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地侧的生长素浓度高，远地侧生长素浓度低，由于生长素对根比较敏感，低浓度生长素促进生长，高浓度生长素抑制生长，故根的远地侧细胞生长快，使根向地生长，D正确。
考点2　生长素的作用及其特点
【概念落实】
1.（1）伸长生长
2.调节代谢的信息
3.（1）促进　抑制　（2）根＞芽＞茎　（3）①增强　c　减弱　e　抑制　相同　②低浓度促进生长，高浓度抑制生长　最适浓度　抑制　（4）①顶芽　低　促进　侧芽　高　抑制　②摘除顶芽　③侧芽发育
【诊断·加强】
1.（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）√
2.（1）生长素　促进根的生长　（2）B组，根冠分泌的生长素主要运至有根冠侧，导致生长素浓度高，抑制生长；无根冠侧生长素浓度低，促进生长，根弯向有根冠侧生长。C组，插入的云母片影响了根尖生长素的向上运输，导致阻断侧生长素浓度低，促进生长，未阻断侧生长素浓度高抑制生长，根弯向未阻断侧生长
【典题固法】
【高考典例】
例　C　解析：用细胞分裂素处理侧芽，能使侧芽生长形成侧枝，说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势，C错误。
【对点演练】
1.D　解析：生长素由色氨酸转变而来，但生长素是由植物体合成的植物激素，不能在人体细胞中合成，A错误；根的向地生长体现了生长素的作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点，茎的背地生长只体现了植物生长素的促进作用，B错误；细胞分裂素的作用是促进细胞分裂和组织分化，延缓衰老，可使花卉延长保鲜期，C错误；木材树种栽培要促进顶端优势的发展，以促进树长得又高又直，种植果树时，要采取适时“打顶”的措施，打破顶端优势，促进其多抽枝多结果，D正确。
2.D　解析：顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素向下运输，导致枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高，侧芽对生长素浓度比较敏感，因而使侧芽的发育受到抑制，可以通过摘除顶芽的方式解除植株顶端优势，A、B正确；生物的性状是由基因控制的，生长素能引起生物性状的改变，是通过调控某些基因的表达来影响植物生长的，C正确；根、茎两种器官对生长素的反应敏感程度有明显差异，其中根对生长素最敏感，D错误。
实验13　探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
【实验回归】
2.一系列浓度　生长状况相同　枝条生根状况　形态、大小一致　空白对照　基部　3 cm　沾蘸法　下端　生根情况
【实验提炼】
[素养点拨]　（1）相同　（2）①对象　②一个变量　相同且适宜
【典题固法】
1.D　解析：最初处理枝条的生长素浓度是800 mg·L－1，但新生的不定根合成的生长素少，浓度不可能高于 800 mg·L－1，D错误。
2.C　解析：由题干信息可知，实验自变量是NAA的浓度，而葡萄茎段侧芽生长量是实验的因变量，A错误；NAA的作用表现出生长素作用的低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点，通过a、b、c与空白对照相比，对葡萄茎段的侧芽生长具有促进作用的是b、c浓度，具有抑制作用的是a浓度，因此a浓度最高，B错误；为避免顶芽产生的生长素对侧芽的生长造成影响，排除其对实验结果的干扰，选用的葡萄茎段不应带顶芽，C正确；因为题图没有给出更多的实验组，无法判断最适浓度，D错误。
课堂小结与延伸
【构核心概念】
芽　种子　生长旺盛　伸长生长　促进　浓度过高　极性运输
【练教材长句】
（1）提示：将实验前含有生长素的琼脂块放置在下方，不含生长素的琼脂块放置在上方，分别将胚芽鞘的形态学上端向上和形态学下端向上进行实验。
（2）下端琼脂块不能接收到生长素　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的上端运输到形态学的下端
【拎教材“冷”点】
（1）单侧光　分布不均匀　（2）生长素受体　表达　（3）顶端优势　侧芽

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