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(共99张PPT)
第44课时
植物生长素
概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出既能促进生长、也能抑制生长的作用特点。
课标要求
考情分析
1.生长素的发现过程 2023·山东·T10　
2.生长素合成、运输与分布 2023·全国甲·T2　2023·天津·T15　2021·重庆·T18
3.生长素的生理作用 2021·全国甲·T3　2021·福建·T8　2020·全国Ⅲ·T2
内容索引
考点一　　生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
考点二　　生长素的生理作用
课时精练
考点一
生长素的发现过程和生长
素的合成、运输与分布
1.生长素的发现过程
(1)达尔文父子的实验
尖端
尖端
单侧光
背光
(2)鲍森·詹森的实验
提醒　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遵循单一变量原则，无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。
(3)拜尔的实验
不均匀
①该实验在黑暗中进行的目的是 。
②该实验的不足之处是 。
排除光照可能对实验结果造成的影响
无法证明尖端是否产生某种化学物质
(4)温特的实验
提醒　对温特实验之前的实验结论进行描述时，不能出现“生长素”，只能说“影响”，因为当时并不清楚产生的“影响”是生长素。
对照
琼脂块
化学物质
生长素
2.植物激素的概念
产生部位
作用部位
生长发育
有机物
3.生长素的合成、运输与分布
色氨酸
叶
种子
形态学上端
形态学下端
生长旺盛
4.植物向光性的原因
生长素
极性运输
不均匀
植物激素与动物激素的异同
项目 植物激素 动物激素
合成部位 无专门的分泌器官 内分泌腺或内分泌细胞
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(如横向运输) 随血液(体液)循环运输
化学本质 有机小分子 蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
(1)胚芽鞘弯曲生长是由尖端下部生长素产生不均匀造成的(　　)
提示　生长素产生的部位是胚芽鞘尖端，弯曲生长是因为尖端下部生长素分布不均匀。
(2)生长素的产生需要光照，其化学本质是蛋白质(　　)
×
提示　生长素的产生不需要光照，其化学本质是吲哚乙酸，是一种有机物，但不是蛋白质。
×
(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，分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(　　)
×
提示　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扩散，温特只是命名了生长素，并没有分离和鉴定出其化学本质。
(4)植物体内没有分泌激素的腺体，说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显的不同(　　)
√
(5)幼芽、幼叶和种子都能产生大量生长素(　　)
提示　植物体内激素的含量很少。
×
(6)生长素的极性运输需要ATP水解供能，在缺氧条件下生长素的极性运输会受到影响(　　)
√
1.不同处理条件下的植物的向性运动结果分析
类别 图解 相关结果
遮盖法 ①直立生长；
②向光弯曲生长
暗箱法 ①直立生长；
②向光(小孔)弯曲生长
类别 图解 相关结果
插入法 ①_______________；
②直立生长；
③_______________；
④向光弯曲生长
移植法 ①直立生长；
②_________________；
③④中IAA的含量：_____________
向右弯曲生长
向光弯曲生长
向左侧弯曲生长
a＝b＋c，b>c
类别 图解 相关结果
旋转法 ①_________；
②向光弯曲生长；
③向小孔弯曲生长；
④________________________
横置法 ①a＝b、c＝d，水平生长；
②a直立生长
茎向心生长，根离心生长
促进
抑制
2.为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。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。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂(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。根据实验设计及结果，此人得出以下结论：①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；②生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。
(1)这个实验的设计是否严密？为什么？
提示　不严密；没有同时进行将胚芽鞘倒过来放置的实验。
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
提示　结论②不严谨；没有进行实验证明生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端。
(3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
提示　应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以探究生长素能不能从形态学的下端运输到形态学的上端。
1.从胚芽鞘系列实验可以得出的结论
(1)胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘弯曲生长的部位：尖端以下的部位。
(3)生长素产生的部位：胚芽鞘的尖端。
(4)生长素横向运输的部位：胚芽鞘的尖端。
(5)胚芽鞘弯曲生长的原因：尖端下部生长素分布不均匀。
2.“二看法”判断植物的向性生长
3.生长素极性运输的实验证明
1
2
3
4
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
考向一　生长素的发现过程
1.(2023·山东，10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是
1
2
3
4
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
√
据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断即去除结构Ⅰ时，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；
据表格可知，在①处切断，该幼苗生长缓慢且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素且具有感光部位，B不符合题意；
1
2
3
4
推测可能是受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，C不符合题意；
在②处切断和在③处切断的实验结果相同，即幼苗不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，不能得出②③之间无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。
1
2
3
4
2.(2023·大连高三质检)在研究生长素与向光性的关系时，科学家曾做过4组实验。甲组切取玉米胚芽鞘尖端后置于琼脂块上，黑暗处理一段时间后将琼脂块置于去除尖端的玉米胚芽鞘一侧，测量胚芽鞘的弯曲角度。乙～丁组用单侧光和云母片处理，其余处理与甲组相同，结果如图所示。下列分析错误的是
A.琼脂块中的生长素渗入胚芽鞘
的一侧，促进细胞伸长
B.单侧光照射不会促进生长素的
分解或合成
C.单侧光照射导致向光侧的生长素向背光侧转移
D.若在黑暗条件下重复乙～丁组实验，每组胚芽鞘的弯曲角度不变
√
1
2
3
4
玉米胚芽鞘尖端的生长素渗透进入琼脂块，再将琼脂块放到去除尖端的胚芽鞘一侧，琼脂块中的生长素会渗入胚芽鞘的一侧，促进细胞伸长，A正确；
题图中甲组与乙组的结果说明光照与黑暗条件下琼脂块中的生长素含量基本相同，单侧光照射不会促进生长素的分解或合成，B正确；
1
2
3
4
丙、丁组用云母片处理，丁组右侧的弯曲角度大，说明生长素含量多，进而说明单侧光照射导致向光侧的生长素向背光侧转移，C正确；
黑暗条件下，生长素不会发生横向运输，故只有丁组胚芽鞘的弯曲角度与原实验不同，D错误。
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考向二　生长素的合成、运输与分布
3.(2023·全国甲，2)植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
√
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2
3
4
生长素的合成部位主要是植物的芽、幼嫩的叶和发育中的种子，色氨酸是合成生长素的原料，A正确；
植物激素都是由产生部位运输到作用部位发挥作用的，B正确；
植物激素之间相互协调，互相配合，共同影响植物生命活动，调节植物生长发育，C正确；
生长素是信号分子，不是催化剂，不具有催化作用，D错误。
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4
4.(2021·重庆，18)新中国成立初期，我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响，取样部位及结果如表。据此分析，下列叙述错误的是
1
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3
4
取样部位 生长素含量/(μg·kg－1)
对照组 低锌组
①茎尖 12.5 3.3
②茎的上部 3.7 2.5
③瘤上方的茎部 4.8 2.9
④长瘤的茎部 7.9 3.7
⑤瘤 26.5 5.3
A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异
B.部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长
C.因部位⑤的存在，部位④生长素含量高于部位③
D.对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成
1
2
3
4
√
部位①生长素可以进行横向运输，而部位②则不能，A正确；
部位③含量较高的生长素会抑制该部位侧芽生长，B错误；
由于生长素的极性运输，部位①的生长素可以向下运输到②③④⑤，导致生长素含量②＜③＜④＜⑤，C正确。
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返回
考点二
生长素的生理作用
1.生长素的生理作用
传达信息
伸长生长
细胞分化
受体
特定基因
2.生长素的作用特点
(1)特点：在浓度较低时 生长，在浓度过高时则会 生长。
(2)生长素浓度与所起作用的曲线分析
促进
抑制

a点 既不促进生长也不抑制生长
a～c段(不含a点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐增强
c点 该点对应的浓度为促进生长的最适浓度
c～e段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐减弱
e点 促进生长的浓度“阈值”。低于此值(高于a点对应的浓度)时均为促进生长的“低浓度”；超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”
b、d两点 生长素浓度虽然不同，但促进效果相同
e～f段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的抑制作用逐渐增强
提醒　抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。
(3)对生长素的敏感程度曲线分析
①不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为： 。
根>芽>茎
②不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：_______________
__________。
双子叶植物＞单
子叶植物
提醒　用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。
③不同成熟程度细胞对生长素的敏
感程度不同，敏感性大小为：____
_______________。
幼嫩
细胞>衰老细胞
(4)典型实例
①顶端优势
a.概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
b.原因
低
促进
高
抑制
c.解除方法：摘除顶芽。
d.应用：果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝，提高产量。
②根的向地性和茎的背地性
a.表现
b.原因
(1)植物生长素能促进植物生长是通过促进细胞的伸长生长实现的(　　)
(2)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同(　　)
提示　幼嫩细胞对生长素的敏感性大于成熟细胞。
√
(3)只有顶芽能够产生生长素，所以顶芽能优先生长而侧芽生长受抑制，此现象称为顶端优势(　　)
提示　顶芽和侧芽都可以产生生长素。
×
×
(4)顶端优势、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度较低时促进生长、浓度过高时抑制生长(　　)
提示　茎的背地生长不能说明生长素在浓度较高时抑制生长。
×
(5)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素的作用有关(　　)
(6)生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息
(　　)
√
√
根据图回答下列问题：
(1)若图甲曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，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是 。
大于m小于M
(2)若图甲曲线表示植物的茎，在植物水平放置表现出茎的背地性时，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是_____________。
大于0小于m
(3)若图甲曲线表示植物的根，在植物水平放置表现出根的向地性时，测得其根的远地侧生长素浓度为m，则近地侧浓度范围是 。
大于i
(4)结合图乙中曲线思考：在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的浓度范围是 ，顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是 。
大于i
A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤
考向三　生长素的生理作用
5.(2021·全国甲，3)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
5
6
√
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敏感程度有明显差异，其中根对生长素更敏感，D错误。
5
6
6.(2020·全国Ⅲ，2)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
5
6
√
渗透压的大小与溶质微粒数目的多少有关，KCl进入胚芽鞘细胞以后，导致细胞中溶质微粒数目增多，可以使细胞内的渗透压增大，A合理；
生长素和蔗糖只有溶解在水中才能被细胞吸收，细胞在吸收生长素和蔗糖的同时，也吸收水分，而且细胞各项生命活动的进行都离不开水，B合理；
5
6
本实验中蔗糖的作用是调节细胞渗透压，而不是作为能源物质，C不合理；
从图中可以看出，第1组和第2组的胚芽鞘伸长率都小于第3组，且题干中说到用KCl代替蔗糖进行实验，效果是相同的，说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D合理。
5
6
1.从胚芽鞘系列实验可以得出：胚芽鞘的感光部位是 ；胚芽鞘弯曲生长的部位是 ；产生生长素的部位是____
___________；生长素横向运输的部位是 。
2.(选择性必修1 P92)植物激素是指由植物体内产生，能从 运送到 ，对植物的生长发育有 的微量有机物。
3.(选择性必修1 P93)生长素的主要合成部位是 、幼嫩的叶和_______
_______。 经过一系列反应可转变成生长素。
胚芽鞘尖端
尖端以下的部位
胚芽
鞘的尖端
胚芽鞘的尖端
产生部位
作用部位
显著影响
芽
发育中
的种子
色氨酸
4.生长素 运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且需要单侧光或重力等单方向的刺激。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从 运输到 ，而不能反过来运输，即只能
进行 。而在成熟组织中，生长素可以通过 进行非极性运输。
5.(选择性必修1 P93)在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进________
_____________________等作用；在器官水平上则影响_______________，如促进 发生，影响 等。
横向
形态学上端
形态学下端
极性运输
输导组织
细胞伸
长生长、诱导细胞分化
器官的生长、发育
侧根和不定根
花、叶和果实发育
6.(选择性必修1 P94)生长素在浓度较低时 ，在浓度过高时则会
__ 。植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的
；顶端优势和根的向地性既体现了生长素对植物生长的_________，又体现了 。
7.根、芽、茎对生长素的敏感性大小为 ；双子叶植物和单子叶植物对生长素的敏感性大小为 __。
促进生长
抑制生长
促进作用
促进作用
抑制作用
根＞芽＞茎
双子叶植物＞单子叶植物
返回
课时精练
1.(2024·南通高三模拟)下列关于燕麦胚芽鞘向光生长的叙述，正确的是
A.燕麦胚芽鞘中色氨酸合成生长素的过程需要一定强度的光照
B.生长素产生的部位在胚芽鞘尖端，发挥作用的部位在伸长区
C.单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为极性运输
D.胚芽鞘向光侧生长慢、背光侧生长快体现了生长素低浓度促进生长、
高浓度抑制生长的作用特点
√
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生长素的合成不需要光照，A错误；
极性运输是指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，即只能单方面地运输。单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为横向运输，C错误；
由于单侧光的作用，导致胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧，向光侧生长慢、背光侧生长快只体现了生长素促进生长的作用，并没有体现出生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点，D错误。
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2.(2024·九江高三统考)某研究小组切取某种植物胚芽鞘顶端，随机分成甲、乙两组，按图所示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)，测量数据如表。下列叙述错误的是
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分组 甲 乙
左 右
α角/度 20.4 9.0 k
A.该实验可增加不含生长素的琼脂块组作为空白对照组
B.生长素在胚芽鞘中的运输方式有极性运输，该过程不消耗能量
C.α角形成原因是胚芽鞘切段左侧生长素浓度高，生长更快
D.图乙右侧琼脂块生长素含量与左侧基本相同，k约等于9.0
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分组 甲 乙
左 右
α角/度 20.4 9.0 k
为防止琼脂块本身对实验结果的影
响，该实验可增加不含生长素的琼
脂块组作为空白对照组，A正确；
生长素在胚芽鞘中的运输方式有极性运输，极性运输是一种主动运输，该过程消耗能量，B错误；
α角形成原因是胚芽鞘切段左侧生长素浓度高，生长更快，植物向右弯曲，C正确；
图乙中左右两侧以云母片隔开，生长素不能进行横向运输，左右两侧琼脂块中生长素含量基本相同，因此两侧的弯曲角度基本相同，故k约等于9.0，D正确。
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3.(2024·黄石高三统考)春天，种子发出的嫩芽能够以柔克刚破土而出，让不少人惊叹生命的力量。研究发现，嫩芽顶端的弯钩是其成功出土的关键所在。某杂志报道了中国科学院遗传发育所关于植物顶端弯钩形成机制的研究成果，揭示了植物嫩芽顶端弯钩的发育形成机制与生长素浓度有关(如图)。下列相关叙述正确的是
A.该植物在萌发过程中，整个嫩芽中的生长
素仅来源于芽的顶端
B.可推测弯钩内侧生长素浓度低于外侧且内
侧浓度越低角度越小
C.该植物萌发过程中弯钩内外侧生长素浓度不均匀与单侧光照射有关
D.该植物萌发过程中弯钩的形成与植物产生顶端优势的原理相同
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种子发芽过程中也会产生生长素，不仅来源于芽，A错误；
弯钩内侧生长素由于重力作用，其浓度高于外侧，顶端弯钩形成时嫩芽还没有破土而出，与单侧光无关，B、C错误；
弯钩内侧生长素浓度高于外侧，导致内侧抑制生长，外侧促进生长，与顶端优势的原理相同，D正确。
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4.生长素信号传导分为两条主要途径，途径①：细胞膜上的生长素结合蛋白(ABP)可能起接收细胞外生长素信号的作用，并将细胞外信号向细胞内传导，从而诱导细胞伸长；途径②：细胞中存在的细胞液或细胞核可溶性结合蛋白(SABP)与生长素结合，在转录和翻译水平上影响基因表达。下列相关说法错误的是
A.植株顶芽细胞中，存在“色氨酸→……→生长素”的代谢途径
B.种植棉花时需要及时摘除顶芽，以便更多的侧芽长成侧枝，确保产量，这与
生长素密切相关
C.细胞膜上可能存在运输生长素的载体，生长素进入细胞后，可直接参与细胞
内的代谢活动
D.途径②说明生长素通过影响基因的表达进而对生物体的代谢活动进行调节
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生长素合成的前体是色氨酸，生长素的合成部位可以是顶芽，A正确；
生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点，顶芽产生的生长素运输到侧芽，侧芽生长素浓度过高，抑制侧芽生长，因此适时摘除棉花的顶芽，以便更多的侧芽长成侧枝，确保产量，这与生长素密切相关，B正确；
植物激素是一种信号分子，对植物的生长发育具有调节作用，其不能直接参与细胞内的代谢活动，C错误。
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5.(2024·重庆八中高三月考)科学家根据酸生长理论和基因活化学说提出IAA对细胞伸长的作用机理，如图所示，下列说法不正确的是
A.生长素可在细胞膜表面或细胞质中发挥
生理作用
B.H＋通过主动运输的方式进入细胞壁，导
致细胞质内pH升高
C.高浓度生长素溶液中，生长素受体蛋白活
性低的植株不易被抑制
D.生长素激活基因表达过程，细胞中的mRNA和tRNA的种类会增多
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据图分析可知，生长素可以在细胞膜上与膜受体结合，也可以进入细胞质内，与细胞质的受体结合而发挥作用，A正确；
H＋进入细胞壁后，细胞质内的pH会升高，细胞壁内的pH会降低，B正确；
高浓度生长素溶液中，生长素受体活性低或者敏感性低的植株不易被抑制，C正确；
细胞中tRNA的种类一般不会发生改变，D错误。
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6.某研究性学习小组为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如图所示的实验。下列分析错误的是
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A.若图中AB为茎尖切段，琼
脂块①出现较强放射性而
②没有放射性，说明IAA
在茎尖的运输是极性运输
B.若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的
运输不是极性运输
C.若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中出现放射性的是②
D.将含IAA的琼脂块置于阳光下一段时间，经检测琼脂块中的IAA含量降低，推测光
可能会导致IAA降解
√
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根据题意和图示分析可知，若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和③上方的茎尖切段是正放的，而琼脂块②和④上方的茎尖切段是倒放的，由于IAA只能由形态学上端向形态学下端运输，所以琼脂块①中出现较强放射性；而琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输不是极性运输，A、B正确。
若图中AB为成熟茎切段，IAA在成熟茎切段中的运输是非极性运输，即可以在形态学上端和形态学下端之间双向运输，琼脂块①和②应都有放射性，C错误。
7.(2024·福州高级中学高三摸底考)生长素 (IAA) 极性运输的化学渗透假说认为， IAA 在植物细胞中有两种存在形式，酸性环境下主要呈IAAH，中性环境下主要呈IAA－。IAA 在细胞壁中主要以IAAH 存在，在细胞质中主要以IAA－存在。细胞膜上有IAAH 输入载体 AUX1 蛋白和IAAH 输出载体PIN 蛋白，通过两种载体的接力转运，完成生长素的极性运输。据图分析，下列叙述正确的是
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A.细胞质的pH 呈酸性，细胞壁的pH 呈中性
B.H＋由细胞质流出细胞壁的过程需要消耗 ATP
C.图中IAA 运输方向可表示茎基部向茎尖运输
D.该图解释了茎向光弯曲生长的机制
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由题干信息可知，IAA 在酸性环境下主要呈 IAAH ，中性环境下主要呈 IAA－。 IAA 在细胞质中主要以 IAA－存在，因此细胞质的 pH 呈中性；IAA 在细胞壁中主要以 IAAH 存在，因此细胞壁的 pH 呈酸性，A 错误；
细胞质呈中性， H＋含量少于呈酸性的细胞壁，因此 H＋由细胞质流出细胞壁的过程为主动运输，需要消耗能量，B 正确；
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IAA 运输方向为极性运输，是指 IAA 只能从形态学上端向形态学下端运输，因此图中 IAA 运输方向可表示茎尖向茎基部运输，C 错误；
植物茎向光弯曲生长的主要原理是单侧光使生长素从向光侧向背光侧进行横向运输，使背光侧生长素浓度大于向光侧；而该图解释的是从形态学上端向形态学下端运输的极性运输，因此该图不能解释茎向光弯曲生长的机制， D 错误。
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8.(2024·重庆高三模拟)某同学将多颗枇杷种子分别播入不同花盆的土壤中，一段时间后，种子萌发并长成幼苗。图甲、乙分别为对枇杷幼苗的不同处理，图丙为枇杷不同器官(包括芽、根、茎)对生长素浓度的反应曲线。下列相关叙述正确的是
A.图甲中根的向地性能体现生长
素高浓度促进生长，低浓度抑
制生长，图乙不能体现
B.图甲的B点对应图丙曲线Ⅲ的C点之后
C.若图乙幼苗茎中E侧生长素的浓度为m，则F侧生长素浓度大于m且小于p
D.若图乙的实验在太空实验室完成，则生长素的横向运输和极性运输都丧失
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图甲中根的向地性能体现生长素高浓度抑制生长、低浓度促进生长，图乙不能体现，A错误；
由图丙分析可知，Ⅰ为根，Ⅱ为芽，
Ⅲ为茎。图甲的B点为促进生长，图丙曲线Ⅲ的C点之后为抑制生长，B错误；
图乙中F侧生长素浓度高于E侧，且F侧促进作用强，故F侧生长素浓度大于m且小于p，C正确；
若图乙的实验在太空实验室完成，则生长素的极性运输未丧失，D错误。
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9.现将某植物幼苗均分为两组，一组置于地面，一组置于太空。两组幼苗皆水平放置，分别测两组幼苗根两侧的生长情况，标为甲、乙、丙、丁，如图所示。下列叙述正确的是
A.甲为地面组远地侧，生长素含量关系为甲>
乙＝丙>丁
B.太空组和地面组幼苗的生长素均可发生极性
运输
C.两组幼苗生长情况均能体现生长素具有低浓
度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
D.生长素对地面组幼苗茎近地侧的生理作用与丁相同
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甲为地面组远地侧，生长素含量关系为丁>乙＝丙>甲，A错误；
从图中来看，甲和丁组体现生长素作用特点——甲组浓度低，促进生长，丁组浓度高，抑制生长；而乙、丙组生长素浓度相同，长势一致，没有体现出其作用特点，C错误；
生长素对地面组幼苗茎近地侧的生理作用与丁不同，与根相比，茎对生长素较不敏感，生长素浓度高能够促进生长，所以对于茎来说，近地侧浓度高生长快，远地侧浓度低生长慢，D错误。
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10.图甲曲线表示不同浓度的生长素对根和茎生长情况的影响；将豌豆幼苗水平放置几小时后，取一段弯曲部位制成临时装片，观察到细胞大小如图乙所示。检测到Ⅰ侧生长素的浓度低于Ⅱ侧(图中“·”表示生长素的分布状况)。下列有关叙述正确的是
A.该部位可能是根尖的分生区
B.Ⅰ侧和Ⅱ侧的生长素浓度可分别对
应曲线①的a和b所示的生长素浓度
C.参与图乙现象调节的环境因素是重力
D.生长素在图乙所示部位体现了低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
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由所取弯曲部位高浓度的生长素
促进生长可知，该部位取自敏感
性更低的茎的分生区，A错误；
Ⅰ侧和Ⅱ侧的生长素浓度都促进
生长，Ⅱ侧生长素浓度高，促进作用强，而曲线①的a点比b点的生长素浓度低但促进作用强，B错误；
水平放置后受重力因素的影响，茎近地侧的生长素浓度高，促进作用更强，从而表现为茎的背地生长，C正确；
生长素在图乙所示部位没有体现低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点，D错误。
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11.(2024·徐州高三模拟)研究发现，植物顶端优势需要植物某种生长调节物质(SL)对生长素(IAA)的调节。将不能合成SL的豌豆突变体(M)与野生型豌豆植株(W)进行不同组合的“Y”型嫁接，如图1所示，其中嫁接类型用 表示；图2表示不同嫁接株的A、B枝条上侧芽的长度。下列说法错误的是
A.SL是由豌豆植株顶芽和侧
芽合成的
B.SL对豌豆植株侧芽生长具
有抑制作用
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据图2分析，SL是由豌豆植株的根合成的，运输到嫁接处起作用，A错误；
豌豆突变体(M)不能合成SL，当其作为砧木时，A、B侧芽长度均高于W为砧木组，说明SL对豌豆植物侧芽的生长具有抑制作用，B正确；
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12.(2024·江苏盐城伍佑中学高三模拟)蓝莓根的生长受激素和营养物质的影响，科研人员以蓝莓为实验材料进行以下实验：
实验一：研究吲哚丁酸(IBA)对蓝莓幼苗根系生长的影响，实验结果如图1所示。
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实验二：用14CO2饲喂叶片，分别测定不同浓度IBA 处理下主根和侧根的放射性强度，结果如图2所示(CO2进入叶肉细胞后，最终转化成糖类等营养物质)。下列说法错误的是
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A.IBA的极性运输会受氧气浓度
的影响
B.单侧光和重力均不影响生长素
的极性运输
C.根据实验结果分析，IBA不能
消除根的顶端优势
D.由图2分析，IBA 影响侧根生长机制可能是IBA能促进光合作用产物更
多地分配到侧根
√
IBA的极性运输是一种主动运输，需要消耗能量，细胞中的能量主要来源于有氧呼吸，因此该过程会受氧气浓度的影响，A正确；
生长素的极性运输是指生长素只能从植物的形态学上端运输到形态学下端，不受单侧光和重力等因素的影响，B正确；
由图1分析可知，随着IBA浓度升高，主根长度变短，侧根数量增多，说明IBA能消除根的顶端优势，C错误；
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由图2分析可知，随着IBA浓度升高，主根放射性相对强度逐渐降低，侧根放射性相对强度逐渐升高，即随着IBA浓度升高，光合产物逐渐往侧根分布，结
合图1 结果可推测，IBA 影响侧根生长的机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根，D正确。
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13.(2024·武汉高三联考)在四个暗箱中培养蚕豆幼苗，暗箱的开孔和光线射入情况如图1所示；不同浓度生长素与植物生长的关系如图2所示。下列说法错误的是
A.选择①③进行实验，可探究蚕豆茎的生长
方向与重力的关系
B.选择①②进行实验，可比较重力和单侧光
对蚕豆茎生长方向影响的大小
C.③中幼苗出现顶端优势现象时，若顶芽生
长素浓度为g，则侧芽生长素浓度大于c
D.④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光
侧生长素浓度为m～2m
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探究蚕豆幼苗的茎与根的生长与重力的关系，则单一变量是重力，可以选择①和③两个装置进行实验，A正确；
据图1中的①②两个装置分析，单一变量是单侧光，可以比较重力与单侧光对生长素分布影响程度的大小，B正确；
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顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制生长，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大于c，C正确；
背光侧生长素浓度高于向光侧，且生长效应强于向光侧，④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为0～m，D错误。
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14.某实验小组获得了一株棉花突变体，为了测定该突变体茎生长素极性运输能力是否发生变化，用野生型和该突变型棉花以及适宜浓度的14C－IAA溶液进行相应实验，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是
A.实验组和对照组均需在氧气浓度相同且
适宜的条件下进行
B.实验组和对照组均用等量且适量的14C－
IAA溶液处理茎基端
C.实验结果说明突变型棉花合成生长素的
能力比野生型棉花弱
D.实验结果说明突变型棉花生长素极性运输能力比野生型棉花强
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极性运输是一种主动运输，需要消耗能量，氧气浓度能够通过影响细胞呼吸的速率而影响能量的供给，从而影响主动运输的速率，故实验需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行，A正确；
生长素极性运输的方向为从形态学上端向形态学下端运输，需要处理野生型和突变型棉花茎的顶端(顶端属于形态学上端)，B错误；
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该实验探究的是生长素极性运输的能力，无法确定生长素的合成能力，C错误；
一段时间后突变型棉花顶端的生长素较多，而基端的生长素较少，说明向
下极性运输的生长素较少，因此可以推测突变型棉花茎的生长素极性运输能力减弱，D错误。
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15.(2023·江苏姜堰中学高三三模)通常植物主茎的顶端生长很快，侧芽生长很慢或潜伏不生长，称为顶端优势，如图为顶端优势的原理图。下列有关分析错误的是
A.生长素在植物主茎中的运输方式是极
性运输，在尖端可以横向运输
B.图示表明植物的生命活动往往受多种
激素和其他因子的共同调节
C.该植物去顶后IPT基因才能表达，在
IPT作用下CK形成并激活侧芽的发育
D.图示表明生长素既能催化、也能抑制细胞分裂素的合成
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生长素无催化作用，它的作用是给细胞传达信息，调节植物的生命活动，D错误。
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返回第44课时　植物生长素
课标要求 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既能促进生长、也能抑制生长的作用特点。
考情分析 1.生长素的发现过程 2023·山东·T10　
2.生长素合成、运输与分布 2023·全国甲·T2　2023·天津·T15　2021·重庆·T18
3.生长素的生理作用 2021·全国甲·T3　2021·福建·T8　2020·全国Ⅲ·T2
考点一　生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
1．生长素的发现过程
(1)达尔文父子的实验
(2)鲍森·詹森的实验
提醒　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遵循单一变量原则，无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。
(3)拜尔的实验
①该实验在黑暗中进行的目的是排除光照可能对实验结果造成的影响。
②该实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种化学物质。
(4)温特的实验
提醒　对温特实验之前的实验结论进行描述时，不能出现“生长素”，只能说“影响”，因为当时并不清楚产生的“影响”是生长素。
2．植物激素的概念
3．生长素的合成、运输与分布
4．植物向光性的原因
归纳提升　植物激素与动物激素的异同
项目 植物激素 动物激素
合成部位 无专门的分泌器官 内分泌腺或内分泌细胞
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(如横向运输) 随血液(体液)循环运输
化学本质 有机小分子 蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
判断正误
(1)胚芽鞘弯曲生长是由尖端下部生长素产生不均匀造成的(　×　)
提示　生长素产生的部位是胚芽鞘尖端，弯曲生长是因为尖端下部生长素分布不均匀。
(2)生长素的产生需要光照，其化学本质是蛋白质(　×　)
提示　生长素的产生不需要光照，其化学本质是吲哚乙酸，是一种有机物，但不是蛋白质。
(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，分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(　×　)
提示　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扩散，温特只是命名了生长素，并没有分离和鉴定出其化学本质。
(4)植物体内没有分泌激素的腺体，说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显的不同(　√　)
(5)幼芽、幼叶和种子都能产生大量生长素(　×　)
提示　植物体内激素的含量很少。
(6)生长素的极性运输需要ATP水解供能，在缺氧条件下生长素的极性运输会受到影响(　√　)
1．不同处理条件下的植物的向性运动结果分析
类别 图解 相关结果
遮盖法 ①直立生长； ②向光弯曲生长
暗箱法 ①直立生长； ②向光(小孔)弯曲生长
插入法 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
移植法 ①直立生长； ②向左侧弯曲生长； ③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c
旋转法 ①直立生长； ②向光弯曲生长； ③向小孔弯曲生长； ④茎向心生长，根离心生长
横置法 ①a＝b、c＝d，水平生长； ②a2.为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。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。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂(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。根据实验设计及结果，此人得出以下结论：①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；②生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。
(1)这个实验的设计是否严密？为什么？
提示　不严密；没有同时进行将胚芽鞘倒过来放置的实验。
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
提示　结论②不严谨；没有进行实验证明生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端。
(3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
提示　应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以探究生长素能不能从形态学的下端运输到形态学的上端。
归纳总结
1．从胚芽鞘系列实验可以得出的结论
(1)胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘弯曲生长的部位：尖端以下的部位。
(3)生长素产生的部位：胚芽鞘的尖端。
(4)生长素横向运输的部位：胚芽鞘的尖端。
(5)胚芽鞘弯曲生长的原因：尖端下部生长素分布不均匀。
2．“二看法”判断植物的向性生长
3．生长素极性运输的实验证明
考向一　生长素的发现过程
1．(2023·山东，10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(　　)
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B．①②之间有感受单侧光刺激的部位
C．甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D．②③之间无感受单侧光刺激的部位
答案　D
解析　据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断即去除结构Ⅰ时，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗生长缓慢且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素且具有感光部位，B不符合题意；推测可能是受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，C不符合题意；在②处切断和在③处切断的实验结果相同，即幼苗不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，不能得出②③之间无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。
2．(2023·大连高三质检)在研究生长素与向光性的关系时，科学家曾做过4组实验。甲组切取玉米胚芽鞘尖端后置于琼脂块上，黑暗处理一段时间后将琼脂块置于去除尖端的玉米胚芽鞘一侧，测量胚芽鞘的弯曲角度。乙～丁组用单侧光和云母片处理，其余处理与甲组相同，结果如图所示。下列分析错误的是(　　)
A．琼脂块中的生长素渗入胚芽鞘的一侧，促进细胞伸长
B．单侧光照射不会促进生长素的分解或合成
C．单侧光照射导致向光侧的生长素向背光侧转移
D．若在黑暗条件下重复乙～丁组实验，每组胚芽鞘的弯曲角度不变
答案　D
解析　玉米胚芽鞘尖端的生长素渗透进入琼脂块，再将琼脂块放到去除尖端的胚芽鞘一侧，琼脂块中的生长素会渗入胚芽鞘的一侧，促进细胞伸长，A正确；题图中甲组与乙组的结果说明光照与黑暗条件下琼脂块中的生长素含量基本相同，单侧光照射不会促进生长素的分解或合成，B正确；丙、丁组用云母片处理，丁组右侧的弯曲角度大，说明生长素含量多，进而说明单侧光照射导致向光侧的生长素向背光侧转移，C正确；黑暗条件下，生长素不会发生横向运输，故只有丁组胚芽鞘的弯曲角度与原实验不同，D错误。
考向二　生长素的合成、运输与分布
3．(2023·全国甲，2)植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是(　　)
A．在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B．生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C．生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D．植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
答案　D
解析　生长素的合成部位主要是植物的芽、幼嫩的叶和发育中的种子，色氨酸是合成生长素的原料，A正确；植物激素都是由产生部位运输到作用部位发挥作用的，B正确；植物激素之间相互协调，互相配合，共同影响植物生命活动，调节植物生长发育，C正确；生长素是信号分子，不是催化剂，不具有催化作用，D错误。
4．(2021·重庆，18)新中国成立初期，我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响，取样部位及结果如表。据此分析，下列叙述错误的是(　　)
取样部位 生长素含量/(μg·kg－1)
对照组 低锌组
①茎尖 12.5 3.3
②茎的上部 3.7 2.5
③瘤上方的茎部 4.8 2.9
④长瘤的茎部 7.9 3.7
⑤瘤 26.5 5.3
A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异
B．部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长
C．因部位⑤的存在，部位④生长素含量高于部位③
D．对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成
答案　B
解析　部位①生长素可以进行横向运输，而部位②则不能，A正确；部位③含量较高的生长素会抑制该部位侧芽生长，B错误；由于生长素的极性运输，部位①的生长素可以向下运输到②③④⑤，导致生长素含量②＜③＜④＜⑤，C正确。
考点二　生长素的生理作用
1．生长素的生理作用
2．生长素的作用特点
(1)特点：在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
(2)生长素浓度与所起作用的曲线分析
a点 既不促进生长也不抑制生长
a～c段(不含a点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐增强
c点 该点对应的浓度为促进生长的最适浓度
c～e段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐减弱
e点 促进生长的浓度“阈值”。低于此值(高于a点对应的浓度)时均为促进生长的“低浓度”；超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”
b、d两点 生长素浓度虽然不同，但促进效果相同
e～f段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的抑制作用逐渐增强
提醒　抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。
(3)对生长素的敏感程度曲线分析
①不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：根>芽>茎。
②不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：双子叶植物＞单子叶植物。
提醒　用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。
③不同成熟程度细胞对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：幼嫩细胞>衰老细胞。
(4)典型实例
①顶端优势
a．概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
b．原因
c．解除方法：摘除顶芽。
d．应用：果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝，提高产量。
②根的向地性和茎的背地性
a．表现
b．原因
判断正误
(1)植物生长素能促进植物生长是通过促进细胞的伸长生长实现的(　√　)
(2)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同(　×　)
提示　幼嫩细胞对生长素的敏感性大于成熟细胞。
(3)只有顶芽能够产生生长素，所以顶芽能优先生长而侧芽生长受抑制，此现象称为顶端优势(　×　)
提示　顶芽和侧芽都可以产生生长素。
(4)顶端优势、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度较低时促进生长、浓度过高时抑制生长(　×　)
提示　茎的背地生长不能说明生长素在浓度较高时抑制生长。
(5)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素的作用有关(　√　)
(6)生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息(　√　)
根据图回答下列问题：
(1)若图甲曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，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是大于m小于M。
(2)若图甲曲线表示植物的茎，在植物水平放置表现出茎的背地性时，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是大于0小于m。
(3)若图甲曲线表示植物的根，在植物水平放置表现出根的向地性时，测得其根的远地侧生长素浓度为m，则近地侧浓度范围是大于i。
(4)结合图乙中曲线思考：在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的浓度范围是大于i，顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤。
考向三　生长素的生理作用
5．(2021·全国甲，3)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
答案　D
解析　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敏感程度有明显差异，其中根对生长素更敏感，D错误。
6．(2020·全国Ⅲ，2)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
答案　C
解析　渗透压的大小与溶质微粒数目的多少有关，KCl进入胚芽鞘细胞以后，导致细胞中溶质微粒数目增多，可以使细胞内的渗透压增大，A合理；生长素和蔗糖只有溶解在水中才能被细胞吸收，细胞在吸收生长素和蔗糖的同时，也吸收水分，而且细胞各项生命活动的进行都离不开水，B合理；本实验中蔗糖的作用是调节细胞渗透压，而不是作为能源物质，C不合理；从图中可以看出，第1组和第2组的胚芽鞘伸长率都小于第3组，且题干中说到用KCl代替蔗糖进行实验，效果是相同的，说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D合理。
1．从胚芽鞘系列实验可以得出：胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘尖端；胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端以下的部位；产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端；生长素横向运输的部位是胚芽鞘的尖端。
2．(选择性必修1 P92)植物激素是指由植物体内产生，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。
3．(选择性必修1 P93)生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
4．生长素横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且需要单侧光或重力等单方向的刺激。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，即只能
进行极性运输。而在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
5．(选择性必修1 P93)在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
6．(选择性必修1 P94)生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用；顶端优势和根的向地性既体现了生长素对植物生长的促进作用，又体现了抑制作用。
7．根、芽、茎对生长素的敏感性大小为根＞芽＞茎；双子叶植物和单子叶植物对生长素的敏感性大小为双子叶植物＞单子叶植物。
课时精练
1．(2024·南通高三模拟)下列关于燕麦胚芽鞘向光生长的叙述，正确的是(　　)
A．燕麦胚芽鞘中色氨酸合成生长素的过程需要一定强度的光照
B．生长素产生的部位在胚芽鞘尖端，发挥作用的部位在伸长区
C．单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为极性运输
D．胚芽鞘向光侧生长慢、背光侧生长快体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
答案　B
解析　生长素的合成不需要光照，A错误；极性运输是指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，即只能单方面地运输。单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为横向运输，C错误；由于单侧光的作用，导致胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧，向光侧生长慢、背光侧生长快只体现了生长素促进生长的作用，并没有体现出生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点，D错误。
2．(2024·九江高三统考)某研究小组切取某种植物胚芽鞘顶端，随机分成甲、乙两组，按图所示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)，测量数据如表。下列叙述错误的是(　　)
分组 甲 乙
左 右
α角/度 20.4 9.0 k
A.该实验可增加不含生长素的琼脂块组作为空白对照组
B．生长素在胚芽鞘中的运输方式有极性运输，该过程不消耗能量
C．α角形成原因是胚芽鞘切段左侧生长素浓度高，生长更快
D．图乙右侧琼脂块生长素含量与左侧基本相同，k约等于9.0
答案　B
解析　为防止琼脂块本身对实验结果的影响，该实验可增加不含生长素的琼脂块组作为空白对照组，A正确；生长素在胚芽鞘中的运输方式有极性运输，极性运输是一种主动运输，该过程消耗能量，B错误；α角形成原因是胚芽鞘切段左侧生长素浓度高，生长更快，植物向右弯曲，C正确；图乙中左右两侧以云母片隔开，生长素不能进行横向运输，左右两侧琼脂块中生长素含量基本相同，因此两侧的弯曲角度基本相同，故k约等于9.0，D正确。
3．(2024·黄石高三统考)春天，种子发出的嫩芽能够以柔克刚破土而出，让不少人惊叹生命的力量。研究发现，嫩芽顶端的弯钩是其成功出土的关键所在。某杂志报道了中国科学院遗传发育所关于植物顶端弯钩形成机制的研究成果，揭示了植物嫩芽顶端弯钩的发育形成机制与生长素浓度有关(如图)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．该植物在萌发过程中，整个嫩芽中的生长素仅来源于芽的顶端
B．可推测弯钩内侧生长素浓度低于外侧且内侧浓度越低角度越小
C．该植物萌发过程中弯钩内外侧生长素浓度不均匀与单侧光照射有关
D．该植物萌发过程中弯钩的形成与植物产生顶端优势的原理相同
答案　D
解析　种子发芽过程中也会产生生长素，不仅来源于芽，A错误；弯钩内侧生长素由于重力作用，其浓度高于外侧，顶端弯钩形成时嫩芽还没有破土而出，与单侧光无关，B、C错误；弯钩内侧生长素浓度高于外侧，导致内侧抑制生长，外侧促进生长，与顶端优势的原理相同，D正确。
4．生长素信号传导分为两条主要途径，途径①：细胞膜上的生长素结合蛋白(ABP)可能起接收细胞外生长素信号的作用，并将细胞外信号向细胞内传导，从而诱导细胞伸长；途径②：细胞中存在的细胞液或细胞核可溶性结合蛋白(SABP)与生长素结合，在转录和翻译水平上影响基因表达。下列相关说法错误的是(　　)
A．植株顶芽细胞中，存在“色氨酸→……→生长素”的代谢途径
B．种植棉花时需要及时摘除顶芽，以便更多的侧芽长成侧枝，确保产量，这与生长素密切相关
C．细胞膜上可能存在运输生长素的载体，生长素进入细胞后，可直接参与细胞内的代谢活动
D．途径②说明生长素通过影响基因的表达进而对生物体的代谢活动进行调节
答案　C
解析　生长素合成的前体是色氨酸，生长素的合成部位可以是顶芽，A正确；生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点，顶芽产生的生长素运输到侧芽，侧芽生长素浓度过高，抑制侧芽生长，因此适时摘除棉花的顶芽，以便更多的侧芽长成侧枝，确保产量，这与生长素密切相关，B正确；植物激素是一种信号分子，对植物的生长发育具有调节作用，其不能直接参与细胞内的代谢活动，C错误。
5．(2024·重庆八中高三月考)科学家根据酸生长理论和基因活化学说提出IAA对细胞伸长的作用机理，如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．生长素可在细胞膜表面或细胞质中发挥生理作用
B．H＋通过主动运输的方式进入细胞壁，导致细胞质内pH升高
C．高浓度生长素溶液中，生长素受体蛋白活性低的植株不易被抑制
D．生长素激活基因表达过程，细胞中的mRNA和tRNA的种类会增多
答案　D
解析　据图分析可知，生长素可以在细胞膜上与膜受体结合，也可以进入细胞质内，与细胞质的受体结合而发挥作用，A正确；H＋进入细胞壁后，细胞质内的pH会升高，细胞壁内的pH会降低，B正确；高浓度生长素溶液中，生长素受体活性低或者敏感性低的植株不易被抑制，C正确；细胞中tRNA的种类一般不会发生改变，D错误。
6．某研究性学习小组为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如图所示的实验。下列分析错误的是(　　)
A．若图中AB为茎尖切段，琼脂块①出现较强放射性而②没有放射性，说明IAA在茎尖的运输是极性运输
B．若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输不是极性运输
C．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中出现放射性的是②
D．将含IAA的琼脂块置于阳光下一段时间，经检测琼脂块中的IAA含量降低，推测光可能会导致IAA降解
答案　C
解析　根据题意和图示分析可知，若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和③上方的茎尖切段是正放的，而琼脂块②和④上方的茎尖切段是倒放的，由于IAA只能由形态学上端向形态学下端运输，所以琼脂块①中出现较强放射性；而琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输不是极性运输，A、B正确。若图中AB为成熟茎切段，IAA在成熟茎切段中的运输是非极性运输，即可以在形态学上端和形态学下端之间双向运输，琼脂块①和②应都有放射性，C错误。
7．(2024·福州高级中学高三摸底考)生长素 (IAA) 极性运输的化学渗透假说认为， IAA 在植物细胞中有两种存在形式，酸性环境下主要呈IAAH，中性环境下主要呈IAA－。IAA 在细胞壁中主要以IAAH 存在，在细胞质中主要以IAA－存在。细胞膜上有IAAH 输入载体 AUX1 蛋白和IAAH 输出载体PIN 蛋白，通过两种载体的接力转运，完成生长素的极性运输。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．细胞质的pH 呈酸性，细胞壁的pH 呈中性
B．H＋由细胞质流出细胞壁的过程需要消耗 ATP
C．图中IAA 运输方向可表示茎基部向茎尖运输
D．该图解释了茎向光弯曲生长的机制
答案　B
解析　由题干信息可知，IAA 在酸性环境下主要呈 IAAH ，中性环境下主要呈 IAA－。 IAA 在细胞质中主要以 IAA－存在，因此细胞质的 pH 呈中性；IAA 在细胞壁中主要以 IAAH 存在，因此细胞壁的 pH 呈酸性，A 错误； 细胞质呈中性， H＋含量少于呈酸性的细胞壁，因此 H＋由细胞质流出细胞壁的过程为主动运输，需要消耗能量，B 正确； IAA 运输方向为极性运输，是指 IAA 只能从形态学上端向形态学下端运输，因此图中 IAA 运输方向可表示茎尖向茎基部运输，C 错误；植物茎向光弯曲生长的主要原理是单侧光使生长素从向光侧向背光侧进行横向运输，使背光侧生长素浓度大于向光侧；而该图解释的是从形态学上端向形态学下端运输的极性运输，因此该图不能解释茎向光弯曲生长的机制， D 错误。
8．(2024·重庆高三模拟)某同学将多颗枇杷种子分别播入不同花盆的土壤中，一段时间后，种子萌发并长成幼苗。图甲、乙分别为对枇杷幼苗的不同处理，图丙为枇杷不同器官(包括芽、根、茎)对生长素浓度的反应曲线。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图甲中根的向地性能体现生长素高浓度促进生长，低浓度抑制生长，图乙不能体现
B．图甲的B点对应图丙曲线Ⅲ的C点之后
C．若图乙幼苗茎中E侧生长素的浓度为m，则F侧生长素浓度大于m且小于p
D．若图乙的实验在太空实验室完成，则生长素的横向运输和极性运输都丧失
答案　C
解析　图甲中根的向地性能体现生长素高浓度抑制生长、低浓度促进生长，图乙不能体现，A错误；由图丙分析可知，Ⅰ为根，Ⅱ为芽，Ⅲ为茎。图甲的B点为促进生长，图丙曲线Ⅲ的C点之后为抑制生长，B错误；图乙中F侧生长素浓度高于E侧，且F侧促进作用强，故F侧生长素浓度大于m且小于p，C正确；若图乙的实验在太空实验室完成，则生长素的极性运输未丧失，D错误。
9.现将某植物幼苗均分为两组，一组置于地面，一组置于太空。两组幼苗皆水平放置，分别测两组幼苗根两侧的生长情况，标为甲、乙、丙、丁，如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．甲为地面组远地侧，生长素含量关系为甲>乙＝丙>丁
B．太空组和地面组幼苗的生长素均可发生极性运输
C．两组幼苗生长情况均能体现生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
D．生长素对地面组幼苗茎近地侧的生理作用与丁相同
答案　B
解析　甲为地面组远地侧，生长素含量关系为丁>乙＝丙>甲，A错误；从图中来看，甲和丁组体现生长素作用特点——甲组浓度低，促进生长，丁组浓度高，抑制生长；而乙、丙组生长素浓度相同，长势一致，没有体现出其作用特点，C错误；生长素对地面组幼苗茎近地侧的生理作用与丁不同，与根相比，茎对生长素较不敏感，生长素浓度高能够促进生长，所以对于茎来说，近地侧浓度高生长快，远地侧浓度低生长慢，D错误。
10．图甲曲线表示不同浓度的生长素对根和茎生长情况的影响；将豌豆幼苗水平放置几小时后，取一段弯曲部位制成临时装片，观察到细胞大小如图乙所示。检测到Ⅰ侧生长素的浓度低于Ⅱ侧(图中“·”表示生长素的分布状况)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．该部位可能是根尖的分生区
B．Ⅰ侧和Ⅱ侧的生长素浓度可分别对应曲线①的a和b所示的生长素浓度
C．参与图乙现象调节的环境因素是重力
D．生长素在图乙所示部位体现了低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
答案　C
解析　由所取弯曲部位高浓度的生长素促进生长可知，该部位取自敏感性更低的茎的分生区，A错误；Ⅰ侧和Ⅱ侧的生长素浓度都促进生长，Ⅱ侧生长素浓度高，促进作用强，而曲线①的a点比b点的生长素浓度低但促进作用强，B错误；水平放置后受重力因素的影响，茎近地侧的生长素浓度高，促进作用更强，从而表现为茎的背地生长，C正确；生长素在图乙所示部位没有体现低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点，D错误。
11．(2024·徐州高三模拟)研究发现，植物顶端优势需要植物某种生长调节物质(SL)对生长素(IAA)的调节。将不能合成SL的豌豆突变体(M)与野生型豌豆植株(W)进行不同组合的“Y”型嫁接，如图1所示，其中嫁接类型用表示；图2表示不同嫁接株的A、B枝条上侧芽的长度。下列说法错误的是(　　)
A．SL是由豌豆植株顶芽和侧芽合成的
B．SL对豌豆植株侧芽生长具有抑制作用
C.嫁接类型能合成IAA
D．预期嫁接类型A、B侧芽长度为30 cm
答案　A
解析　据图2分析，SL是由豌豆植株的根合成的，运输到嫁接处起作用，A错误；豌豆突变体(M)不能合成SL，当其作为砧木时，A、B侧芽长度均高于W为砧木组，说明SL对豌豆植物侧芽的生长具有抑制作用，B正确；嫁接类型不能合成SL，预期该嫁接类型A、B侧芽长度为30 cm，D正确。
12．(2024·江苏盐城伍佑中学高三模拟)蓝莓根的生长受激素和营养物质的影响，科研人员以蓝莓为实验材料进行以下实验：
实验一：研究吲哚丁酸(IBA)对蓝莓幼苗根系生长的影响，实验结果如图1所示。
实验二：用14CO2饲喂叶片，分别测定不同浓度IBA 处理下主根和侧根的放射性强度，结果如图2所示(CO2进入叶肉细胞后，最终转化成糖类等营养物质)。下列说法错误的是(　　)
A．IBA的极性运输会受氧气浓度的影响
B．单侧光和重力均不影响生长素的极性运输
C．根据实验结果分析，IBA不能消除根的顶端优势
D．由图2分析，IBA 影响侧根生长机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根
答案　C
解析　IBA的极性运输是一种主动运输，需要消耗能量，细胞中的能量主要来源于有氧呼吸，因此该过程会受氧气浓度的影响，A正确；生长素的极性运输是指生长素只能从植物的形态学上端运输到形态学下端，不受单侧光和重力等因素的影响，B正确；由图1分析可知，随着IBA浓度升高，主根长度变短，侧根数量增多，说明IBA能消除根的顶端优势，C错误；由图2分析可知，随着IBA浓度升高，主根放射性相对强度逐渐降低，侧根放射性相对强度逐渐升高，即随着IBA浓度升高，光合产物逐渐往侧根分布，结合图1 结果可推测，IBA 影响侧根生长的机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根，D正确。
13．(2024·武汉高三联考)在四个暗箱中培养蚕豆幼苗，暗箱的开孔和光线射入情况如图1所示；不同浓度生长素与植物生长的关系如图2所示。下列说法错误的是(　　)
A．选择①③进行实验，可探究蚕豆茎的生长方向与重力的关系
B．选择①②进行实验，可比较重力和单侧光对蚕豆茎生长方向影响的大小
C．③中幼苗出现顶端优势现象时，若顶芽生长素浓度为g，则侧芽生长素浓度大于c
D．④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为m～2m
答案　D
解析　探究蚕豆幼苗的茎与根的生长与重力的关系，则单一变量是重力，可以选择①和③两个装置进行实验，A正确；据图1中的①②两个装置分析，单一变量是单侧光，可以比较重力与单侧光对生长素分布影响程度的大小，B正确；顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制生长，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大于c，C正确；背光侧生长素浓度高于向光侧，且生长效应强于向光侧，④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为0～m，D错误。
14．某实验小组获得了一株棉花突变体，为了测定该突变体茎生长素极性运输能力是否发生变化，用野生型和该突变型棉花以及适宜浓度的14C－IAA溶液进行相应实验，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．实验组和对照组均需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行
B．实验组和对照组均用等量且适量的14C－IAA溶液处理茎基端
C．实验结果说明突变型棉花合成生长素的能力比野生型棉花弱
D．实验结果说明突变型棉花生长素极性运输能力比野生型棉花强
答案　A
解析　极性运输是一种主动运输，需要消耗能量，氧气浓度能够通过影响细胞呼吸的速率而影响能量的供给，从而影响主动运输的速率，故实验需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行，A正确；生长素极性运输的方向为从形态学上端向形态学下端运输，需要处理野生型和突变型棉花茎的顶端(顶端属于形态学上端)，B错误；该实验探究的是生长素极性运输的能力，无法确定生长素的合成能力，C错误；一段时间后突变型棉花顶端的生长素较多，而基端的生长素较少，说明向下极性运输的生长素较少，因此可以推测突变型棉花茎的生长素极性运输能力减弱，D错误。
15．(2023·江苏姜堰中学高三三模)通常植物主茎的顶端生长很快，侧芽生长很慢或潜伏不生长，称为顶端优势，如图为顶端优势的原理图。下列有关分析错误的是(　　)
A．生长素在植物主茎中的运输方式是极性运输，在尖端可以横向运输
B．图示表明植物的生命活动往往受多种激素和其他因子的共同调节
C．该植物去顶后IPT基因才能表达，在IPT作用下CK形成并激活侧芽的发育
D．图示表明生长素既能催化、也能抑制细胞分裂素的合成
答案　D
解析　生长素无催化作用，它的作用是给细胞传达信息，调节植物的生命活动，D错误。

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