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第1节　植物生长素
第1课时　生长素的发现、合成、运输和分布
[学习目标]　1.分析植物生长素的发现过程,阐明其中蕴含的科学本质。2.概述植物生长素的合成、运输和分布。
一、生长素的发现过程
1.生长素的发现过程
科学家 实验过程 实验结论及分析
达尔文 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“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
鲍森· 詹森　 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔 胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀
温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,并将这种物质命名为生长素
提醒　(1)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)温特命名“生长素”,但没有分离出生长素,分离出生长素的是后来的科学家。
2.生长素的化学本质
1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。1946年,从高等植物中分离出生长素,并确认它也是IAA。进一步研究发现,植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
3.植物向光性的解释
提醒　植物向光性生长,也可能是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
4.植物激素
二、生长素的合成、运输与分布
1.合成部位
主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2.运输
(1)极性运输: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。极性运输是一种主动运输。
(2)非极性运输:在成熟组织中,可以通过输导组织进行非极性运输。
(3)横向运输:在单侧光、重力等单一方向刺激下,生长素可在根尖、茎尖等处进行横向
运输。
3.分布
在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分。
判断正误
(1)达尔文父子通过实验提出产生生长素的部位是胚芽鞘尖端。(　　)
【答案】 ×
【提示】 达尔文所在时期还没有提出生长素的概念。
(2)达尔文发现胚芽鞘向光弯曲是由于促进生长的“影响”分布不均。(　　)
【答案】 ×
【提示】 拜尔发现胚芽鞘向光弯曲是由于促进生长的“影响”分布不均。
(3)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。(　　)
【答案】 ×
【提示】 温特没有分离并鉴定出生长素的化学本质。
(4)植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。(　　)
【答案】 √
(5)燕麦胚芽鞘中生长素极性运输的方向是单向的,只能从形态学上端向形态学下端运输。(　　)
【答案】 √
(6)在成熟组织中,生长素在输导组织进行非极性运输,属于主动运输。(　　)
【答案】 ×
【提示】 非极性运输不属于主动运输。
任务一　分析生长素的发现过程
探究1　分析“生长素的发现”相关实验,提高科学探究能力
　　达尔文的推测中遗留了三个问题,分别是:①胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”,这种“影响”是什么 ②这种“影响”能否向下传递 ③为什么伸长区背光面比向光面生长快 在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索,请继续分析其他科学家的研究。
(1)鲍森·詹森的实验无法排除“琼脂片本身导致胚芽鞘生长的可能”,如何完善实验进行证明 鲍森·詹森实验的贡献是什么
【提示】 可以增设一组:在切去尖端的胚芽鞘切面上放一块与实验组相同的空白琼脂片。鲍森·詹森实验证明了胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(2)拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么 通过该实验分析“某种影响”的产生是否需要光照
【提示】 目的是排除光照对实验结果的干扰。不需要。
(3)拜尔实验的贡献是什么
【提示】 证明了胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
(4)温特设计的实验自变量是什么 对照组的作用是什么
【提示】 自变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端;对照组的作用是排除琼脂块本身对实验结果的干扰。
探究2　分析向光性生长的原因,提高理解能力
　　关于植物向光性的原因有以下三种解释:
解释1:单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧横向转移。解释2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解。解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
(1)依据上图所述的内容回答下列有关问题。
①若解释1正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a=b>d。
②若解释2正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为c=a=b>d。
③若解释3正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为a=b=c=d。
(2)研究人员做了进一步实验,将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用不能透过生长素的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。
实验结果说明光照没有影响生长素的总量,但单侧光照射促使生长素向背光面转移。
核心归纳
1.归纳胚芽鞘系列实验的结论
2.归纳总结向光性产生的原因
典型例题
1.在生长素的发现过程中,很多科学家进行了大量的实验探究,部分实验如图所示。下列叙述正确的是(　　)
[A] 实验一是达尔文所做实验的部分过程,胚芽鞘的生长速度是该实验的自变量之一
[B]实验二不足以说明胚芽鞘尖端产生的“影响”一定能向下运输
[C]实验三在有无单侧光的情况下实验结果均与题图中一致
[D]若将实验四中的琼脂块放在胚芽鞘中间且给予单侧光照射,则胚芽鞘向光弯曲生长
【答案】 C
【解析】 实验一的自变量是遮光部位,胚芽鞘的生长速度及方向是因变量;实验二中,切去尖端的胚芽鞘不生长不弯曲,在胚芽鞘的尖端和尖端下部中间放置琼脂片,胚芽鞘弯曲生长,证明了胚芽鞘产生的“影响”可以透过琼脂片向下运输;实验三中,尖端放置在去尖端的胚芽鞘的一侧,无论有无单侧光,都是放置尖端的一侧生长快,都会弯向对侧生长;实验四中,琼脂块不能感受光刺激,若将实验四中的琼脂块放在胚芽鞘中间且给予单侧光照射,则胚芽鞘直立生长。
2.分析下列各图,不正确的是(　　)
[A] 图1的实验结果是A不生长,也不弯曲,B直立生长,图3向右侧弯曲生长
[B]图4茎卷须中生长素含量外侧比内侧多,所以外侧生长得快
[C]图5中若固定光源,暗箱与植物一起匀速旋转,幼苗将弯向小窗
[D]图2中的实验结果是放M的胚芽鞘弯向一侧,而放N的不弯曲
【答案】 D
【解析】 图1中A尖端产生的生长素不能向下运输,故不生长,也不弯曲,B生长素分布均匀,故直立生长,胚芽鞘的感光部位是尖端,图3中没有尖端,故不向光弯曲生长,而是向右弯曲生长;茎对于生长素敏感程度相对较低,图4茎卷须外侧生长得快,原因是生长素含量外侧比内侧多;图5中若固定光源,暗箱与植物一起匀速旋转,那么二者是相对静止的,朝向小窗的一直是植物的同一侧,该侧与光源相对时能接受到光照,因此幼苗将向小窗的方向弯曲;单侧光导致生长素在M处分布多于N处,2个胚芽鞘放置的M和N生长素都均匀向下运输,都直立生长,但是放置M的生长速率快。
任务二　探究生长素的极性运输方向
　　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)向形态学下端(基端)运输,而不能反过来运输”的结论,设计了如下实验。根据实验设计及结果,此同学得出以下结论:(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的上端运输到形态学的下端。回答下列问题。
(1)这个实验的设计是否严密 为什么
【提示】 不严密,没有设置对照实验。
(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】 不严谨,没有证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
(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,以研究生长素不能由形态学下端运输到形态学上端。如图。
(4)如何证明极性运输是主动运输 请简要说明实验思路。
【提示】 可通过抑制植物的细胞呼吸来验证,加入呼吸抑制剂,检测该运输方式是否受阻。
核心归纳
归纳总结生长素的运输
(1)极性运输:只能从形态学上端向形态学下端运输,是一种主动运输,需要消耗能量。
(2)非极性运输:发生于成熟组织中,通过输导组织进行运输。
(3)横向运输:外界某些刺激使生长素在尖端进行横向运输。刺激因素有单侧光、重力、离心作用等。
①单侧光:
②重力:当植物横放时,重力使生长素由远地侧横向运输至近地侧,近地侧生长素浓度高于远地侧。
③离心作用:旋转时,由于离心作用,生长素发生横向运输,外侧生长素浓度高于内侧。
典型例题
3.下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述,错误的是(　　)
[A] 胚芽鞘尖端能够利用色氨酸大量合成生长素
[B]生长素合成部位主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子
[C]呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输
[D]生长素的极性运输方向和环境因素无关
【答案】 A
【解析】 生长素在植物体内的含量很少,不能大量合成;植物的芽、幼嫩的叶和发育中的种子,是生长素合成的主要部位;生长素的极性运输是一种主动运输,所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输;生长素的极性运输方向只能从形态学上端到形态学下端,和环境因素无关。
4.(多选)为研究植物体内生长素的运输,科学家用燕麦胚芽鞘、琼脂块及14C标记的IAA进行了如图所示的实验。下列叙述正确的是(　　)
[A] ①③对照,证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力影响
[B]本实验证明IAA的极性运输需要消耗ATP
[C]图中胚芽鞘尖端、根尖都是形态学上端
[D]第①④两组的受体块中均可检测到14C
【答案】 CD
【解析】 ①③的自变量为受体块和供体块放置的位置,③中受体块不会出现14C,实验结果无法证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力影响;本实验的目的是研究生长素的极性运输,没有对ATP是否影响极性运输进行证明;图中胚芽鞘尖端、根尖都是形态学上端;据题图可知,A为形态学上端,B为形态学下端,因此①④两组的受体块中均可检测到14C。
随堂检测反馈
1.(2025·贵阳检测)下列关于植物生长素的发现过程的叙述,正确的是(　　)
[A] 达尔文的实验证明了胚芽鞘感受单侧光照的部位在尖端下部
[B]鲍森·詹森通过实验证明琼脂片可以使胚芽鞘向光弯曲
[C]拜尔的实验中胚芽鞘受到的光照条件属于无关变量
[D]温特的实验进一步证明了生长素的化学本质为吲哚乙酸(IAA)
【答案】 C
【解析】 达尔文的实验证明了胚芽鞘感受单侧光照的部位在尖端;鲍森·詹森的实验证明,胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,但并非琼脂片使胚芽鞘向光弯曲;拜尔的实验是在黑暗条件下进行的,光照条件属于本实验的无关变量;温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,将其命名为生长素,但温特并未研究出生长素的化学本质。
2.(2025·哈尔滨检测)生长素是人类最早发现的植物激素。下列说法正确的是(　　)
[A] 生长素由温特分离并鉴定,是在核糖体上合成的,集中分布在植物体生长旺盛的部位
[B]生长素的合成部位主要是芽、成熟的叶片和种子
[C]苯乙酸、吲哚丁酸、吲哚乙酸都属于生长素
[D]在成熟的组织中,生长素可通过输导组织进行极性运输
【答案】 C
【解析】 生长素由温特命名,但并非由他分离并鉴定出来,生长素的化学本质不是蛋白质,不是在核糖体上合成的;生长素主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子;生长素是一类相关化合物的统称,包括植物体内产生的IAA(吲哚乙酸)、IBA(吲哚丁酸)、PAA(苯乙酸)等化合物;在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
3.将燕麦幼苗的胚芽鞘尖端进行如下处理,其中d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,植株固定,盒子匀速旋转。培养一段时间后,胚芽鞘及植株的生长情况分别是(　　)
[A] a不弯曲、b向左弯曲、c向右弯曲、d不弯曲
[B]a向左弯曲、b向左弯曲、c向左弯曲、d不弯曲
[C]a不弯曲、b向左弯曲、c向右弯曲、d向右弯曲
[D]a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲、d向左弯曲
【答案】 C
【解析】 a因玻璃片的阻隔,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,所以a直立生长;b在单侧光的影响下,尖端产生的生长素能够在尖端从向光侧横向运输到背光侧,同时生长素又能透过琼脂片向下运输,导致背光侧生长素的分布多于向光侧,背光侧生长快于向光侧,因此b向左弯曲生长;c胚芽鞘无尖端,不能感受单侧光的刺激,琼脂块中含有的生长素沿着与胚芽鞘的接触面从形态学的上端向形态学的下端运输,导致向光侧生长素分布得多,向光侧生长快,所以c向右弯曲生长;d植株固定,盒子匀速旋转,只有纸盒的开口朝向光源时,胚芽鞘的尖端才能感受到光的刺激,造成胚芽鞘左侧生长素的含量高于右侧,d植株向右弯曲生长。
4.下列有关植物激素和动物激素的比较,正确的是(　　)
[A] 都由内分泌器官分泌
[B]都含量微少,但作用明显
[C]都是蛋白质类的物质
[D]都有明显的靶器官和靶细胞
【答案】 B
【解析】 动物激素由特定的内分泌腺或内分泌细胞分泌,植物激素由一定部位分泌,无特定的内分泌腺;植物激素和动物激素都具有微量、高效的特性;植物激素通常不是蛋白质,某些动物激素也不是蛋白质,如性激素的化学本质是类固醇;植物激素只能从产生部位运输到作用部位,无明显的靶器官或靶细胞。
5.(多选)如图表示的是某同学做的两个关于生长素运输的实验,下列相关叙述不正确的是(　　)
[A]图甲所示的实验证明,受到单侧光的照射后,部分生长素分解
[B]图甲中置于黑暗处的胚芽鞘尖端不能进行生长素的极性运输
[C]图乙所示的实验证明了生长素的极性运输不受重力的影响
[D]图乙中根处的生长素运输需要消耗ATP,但茎处的生长素运输不需要消耗ATP
【答案】 ABD
【解析】 图甲中,在黑暗条件下和光照条件下,生长素的总量相同,说明光照不会使生长素分解;黑暗处的胚芽鞘尖端仍能进行生长素的极性运输;图乙中,根尖产生的生长素向上运输,茎尖产生的生长素向下运输,都是从形态学上端向形态学下端运输,说明生长素的极性运输不受重力的影响;根处和茎处生长素的极性运输均属于主动运输,需要消耗ATP。
　　尿液是从人体中排出的代谢物,主要成分有水、无机盐和尿素,每年从尿液中排出的氮大约3 000 万吨,占城市污水总氮的80%,为回收利用尿液科研人员开展了大量的研究。回答下列相关问题。
(1)科学家首先从人尿液中分离出与生长素作用相同的物质,它的化学本质是吲哚乙酸或IAA,植物生长素会出现在人尿液中,原因可能是人食用的果蔬中含有生长素,而人体缺乏分解生长素的酶,生长素被人体吸收后经尿液排出。
(2)尿肥是用尿液做成的肥料,可以显著提高农作物的产量和质量,科研人员分别对未施肥料、施用尿素肥料和施用尿肥的三组大麦进行种植,在相同且适宜的环境中测量大麦的生长速度。实验结果显示施用尿肥组的大麦生长速度最快,结合第(1)问信息,从尿液成分角度分析,原因是尿肥组含有的尿素和生长素都可以促进大麦生长,因此大麦生长速度最快。
(3)胚芽鞘常用于研究生长素,为了探究胚芽鞘的生长部位,科学家分别在胚芽鞘尖端和尖端下部画横线(如下图),在全光照下培养5个胚芽鞘,分别测量培养前后胚芽鞘上两线距离的长度,结果如下表。根据表中数据分析,得出的结论是胚芽鞘生长的部位是尖端下部。
项目 培养前/cm 培养后平均值/cm
尖端到线的距离 0.50 0.51
两线之间的距离 0.50 0.92
课时作业
(时间:30分钟　分值:51分)
第1～7题每题3分,第8～10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　生长素的发现过程
1.下列有关生长素发现历程的说法正确的是(　　)
[A] 达尔文的实验证明了胚芽鞘弯曲生长和感受单侧光的部位都是胚芽鞘尖端下部
[B]鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给尖端下部
[C]拜尔的实验是在单侧光条件下完成的
[D]温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质色氨酸有关,并将其命名为生长素
【答案】 B
【解析】 达尔文的实验证明了感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端,胚芽鞘弯曲生长的部位在尖端以下伸长区;鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部;拜尔的实验不涉及单侧光照,是在黑暗条件下进行的;温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并命名为生长素,但没有证明与化学物质色氨酸有关。
2.科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去尖端,将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦幼苗一侧,结果幼苗会朝对侧弯曲生长。但是,如果放上的是没有接触过尖端的琼脂块,去尖端的幼苗则既不生长也不弯曲。该实验证明了(　　)
[A] 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
[B]生长素的化学本质是吲哚乙酸
[C]幼苗弯曲生长是受单侧光影响
[D]幼苗弯曲生长是由于幼苗尖端产生某种化学物质,向下运输,促进生长
【答案】 D
【解析】 温特的实验说明琼脂块传递了尖端产生的化学物质,导致幼苗弯曲生长,证明了幼苗尖端产生某种化学物质,向下运输,促进生长。
3.胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是(　　)
a.单侧光照射胚芽鞘尖端　b.胚芽鞘尖端感受单侧光刺激　c.生长素在背光一侧分布较多　d.胚芽鞘向光弯曲生长　e.背光一侧细胞生长较快　f.胚芽鞘尖端合成生长素
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 f胚芽鞘尖端合成生长素,当有a单侧光照射胚芽鞘的尖端时,b胚芽鞘尖端感受单侧光的刺激;导致c生长素在背光一侧分布较多,运输到胚芽鞘尖端的下部;胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长素分布较多,e背光一侧细胞生长较快,结果使d胚芽鞘向光弯曲
生长。
4.下图为一组有关生长素的对照实验,下列有关实验的叙述不正确的是(　　)
[A] 该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端
[B]该实验不能证明胚芽鞘尖端产生生长素
[C]该对照实验证明生长素能促进植物生长
[D]若甲、乙在黑暗条件下进行实验,则胚芽鞘不能生长
【答案】 D
【解析】 黑暗处理不影响甲、乙胚芽鞘的生长情况,甲组仍能生长,乙组不生长。
知识点2　生长素的合成、运输与分布
5.下列与生长素的合成、运输和分布相关的叙述,正确的是(　　)
[A] 生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中产生
[B]生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的
[C]生长素在植物体内只能进行极性运输
[D]生长素在植物体各器官中都有分布
【答案】 D
【解析】 生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,而不是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成;在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输;生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位。
6.
右图是金丝雀草胚芽鞘受到单侧光照射的情况,下列叙述错误的是(　　)
[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处生长比④处快
【答案】 C
【解析】 生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端,即由②向①,而尖端下部不会发生横向
运输。
7.将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成①②③三组。处理方式如图所示,三组均在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况,①③组背地弯曲生长。据此判断,下列说法错误的是(　　)
[A] 生长素能发生横向运输
[B]②组胚芽鞘生长素的极性运输被阻断
[C]拔掉②组云母片后将恢复弯曲生长
[D]该实验可验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端
【答案】 B
【解析】 ①组胚芽鞘发生背地弯曲生长,说明生长素在重力作用下,由远地侧向近地侧发生横向运输,导致两侧生长素分布不均;生长素的极性运输是指生长素从形态学上端运输到形态学下端,②组胚芽鞘形态学上、下端之间没有阻碍,故可以发生生长素的极性运输;②组中由于云母片的阻断作用,尖端的生长素不能发生横向运输,所以胚芽鞘不能弯曲生长,而拿掉云母片后,生长素从远地侧向近地侧运输,近地侧生长快,故胚芽鞘将恢复弯曲生长;①和②对照说明重力作用可使生长素发生横向运输,②和③对照说明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端。
综合提升练
8.(2025·佛山期中)在生长素的发现过程中,很多科学家进行了大量的实验探究,其中两个实验(实验均用到了胚芽鞘、琼脂片)如下表所示。下列叙述错误的是(　　)
实验组1 实验组2 实验组3 实验组4
实验组 对照组
[A] 实验一的实验组3、4说明生长素分布不均匀导致胚芽鞘弯曲生长
[B]实验一可以说明胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂片
[C]在实验二中,胚芽鞘中生长素的极性运输与光照无关
[D]实验二证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的
【答案】 A
【解析】 实验一的实验组3、4自变量为有无尖端,因此可说明胚芽鞘弯曲与尖端有关,但无法说明生长素分布不均导致胚芽鞘弯曲生长。
9.(多选)为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输,导致背光侧生长素含量增加,促进生长作用增强,还是因为向光侧的生长素被分解,有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上,并进行不同处理,一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量,并分别用a～f表示)。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 若a>b、c[B]若c+d=e+f=a,且e>f,说明生长素由向光侧移向了背光侧
[C]若ce,则说明在单侧光照射下,既有向光侧生长素向背光侧转移,又有向光侧生长素被分解
[D]若e=f,且丁向光弯曲生长,则说明植物向光生长还可能与其他物质有关
【答案】 ACD
【解析】 若c+d=e+f=a,则说明在单侧光照射下,向光侧生长素没有被分解;e10.(多选)(2025·日照期中)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况,得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常型植物和N蛋白缺失型的植物根部长度对比及生长素分布对比,图③表示两种植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量。下列叙述错误的是(　　)
[A] 生长素在表皮的极性运输体现为从细胞底膜运输到顶膜
[B]N蛋白缺失导致PIN2蛋白合成减少,生长素的运输受阻
[C]分生区表皮细胞中的PIN2蛋白可能是运输生长素的载体蛋白
[D]N蛋白可能通过影响PIN2蛋白产生与分布调控生长素运输
【答案】 AB
【解析】 生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜;由图③可知,N蛋白缺失型植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白含量高于正常型植物,说明N蛋白缺失不会导致PIN2蛋白合成减少;图③中显示正常型植物的PIN2蛋白主要集中在顶膜,而N蛋白缺失型植物的PIN2蛋白在顶膜和侧膜都有分布,再由图②可知,与正常型相比,N蛋白缺失型植物生长素集中分布在根尖分生区,因此推测PIN2蛋白可能是运输生长素的载体蛋白;结合以上分析可知,N蛋白可能通过影响PIN2蛋白的产生与分布来调控生长素运输。
11.(12分)下图是生长素发现过程示意图。
据图回答下列问题。
(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　　　　　　是胚芽鞘生长不可缺少的部位,而发生弯曲的部位是　　　　　　　　　。
(3)　　　　　(填图的编号)对照,证明胚芽鞘尖端对下部的“影响”是一种化学物质。
(4)图4和图5对照,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)单侧光　　　　(填“是”或“不是”)胚芽鞘弯曲生长的必要条件;胚芽鞘弯曲生长的根本原因是　 。
【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)向光性(1分)
(2)胚芽鞘尖端　胚芽鞘尖端下部或伸长区
(3)图6和图7
(4)胚芽鞘感光部位是尖端,而不是尖端下部
(5)不是(1分)　生长素(在生长部位)分布不均匀
【解析】 (1)图1和图2的自变量为是否有单侧光照射,无单侧光照射时胚芽鞘直立生长,有单侧光照射时胚芽鞘向光弯曲生长,说明胚芽鞘具有向光性。
(2)图2与图3的自变量为胚芽鞘是否有尖端,有尖端的一组在单侧光照射下向光弯曲生长,没有尖端的一组在单侧光照射下不生长,说明胚芽鞘尖端是胚芽鞘生长不可缺少的部位,而发生弯曲的部位是胚芽鞘尖端下部(或伸长区)。
(3)图6和图7的自变量为琼脂块是否放置过胚芽鞘尖端,将放置过胚芽鞘尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长;将没放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果胚芽鞘不弯曲、不生长,证明胚芽鞘尖端对下部的“影响”是一种化学物质。
(4)图4和图5的自变量为单侧光照射的胚芽鞘的部位不同,说明胚芽鞘感光部位是尖端,而不是尖端下部。
(5)单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的必要条件;胚芽鞘弯曲生长的根本原因是生长素(在生长部位)分布不均匀。第2课时　生长素的生理作用
课时作业
(时间:30分钟　分值:48分)
第1～6题每题3分,第7～9题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1　生长素的生理作用
1.下列有关生长素的叙述,错误的是(　　)
[A] 生长素可影响花、叶和果实的发育
[B]生长素具有微量高效的作用特点
[C]生长素不为细胞提供能量,仅催化特定的生理过程
[D]生长素需与受体特异性结合后,才能发挥传递信号的作用
【答案】 C
【解析】 生长素既不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达信息。
2.用生长素处理未传粉的番茄花蕾而获得的无子番茄和用多倍体育种获得无子西瓜,下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 无子番茄植株扦插后长出的植株仍结无子果实
[B]生长素处理获得无子番茄的变异属于不能遗传的变异
[C]三倍体无子西瓜的无子性状不能遗传
[D]无子番茄属于单倍体植株
【答案】 B
【解析】 无子番茄是利用生长素促进子房发育成果实的原理培育出来的,其遗传物质并没有改变,因此该性状不能遗传,即无子番茄植株扦插后长出的植株可结有子果实;无子西瓜是用染色体变异的原理培育出来的,其遗传物质已经发生改变,因此理论上是可以遗传的;无子番茄是利用生长素促进子房发育成果实的原理培育出来的,其遗传物质并没有发生改变,因此不属于单倍体植株。
3.瓜农在收获时发现有一个西瓜一侧充分膨大,另一侧发育不良,剖开果实发现种子分布不均,这种西瓜称为歪瓜(如图所示)。下列有关该歪瓜的叙述,错误的是(　　)
[A] 开花坐果期间传粉不良,使部分卵细胞未能形成受精卵
[B]未膨大部分种子少,不能产生足够的生长素
[C]未膨大部分营养不足,不能提供生长素刺激种子成熟
[D]未膨大部分生长素少,不能有效刺激果实发育
【答案】 C
【解析】 发育中的种子可以产生生长素,种子成熟不需要果实提供生长素。
知识点2　生长素的作用特点
4.下列关于生长素的叙述,错误的是(　　)
[A] 同一植物的不同器官对生长素的敏感程度可能不同
[B]生长素对发育中的种子和果实只有促进作用,没有抑制作用
[C]在细胞水平上,生长素可以促进细胞伸长生长、诱导细胞分化
[D]植物形成的顶端优势体现了高浓度的生长素会抑制侧芽生长的生理效应
【答案】 B
【解析】 生长素在低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长,对发育中的种子和果实有促进作用,也可能有抑制作用。
5.生长素对植物生长的调节作用具有“促进”或“抑制”的特点。如图所示,P点表示对植物生长既不促进也不抑制的生长素浓度。该图能表示(　　)
[A] 去掉顶芽后侧芽生长素浓度的变化
[B]胚芽鞘尖端向光侧生长素浓度的变化
[C]水平放置后根近地侧生长素浓度的变化
[D]水平放置后茎远地侧生长素浓度的变化
【答案】 A
【解析】 没去掉顶芽之前,侧芽部位生长素浓度过高,抑制侧芽发育,去掉顶芽后,生长素浓度逐渐降低,抑制作用解除,进而促进侧芽生长,与题图相符;在单侧光照下,胚芽鞘尖端向光侧生长素浓度会随时间延长而降低,但照射前后,生长素均表现为促进作用;由于重力的作用,水平放置后根近地侧的生长素浓度会升高,抑制近地侧的生长;由于重力的作用,水平放置后茎的远地侧的生长素浓度会随时间延长而降低,但放置前后生长素均表现促进作用。
6.(2025·郑州检测)关于植物顶端优势现象的生理机制存在多种假说,仍有待进一步的研究。某位科学家做了两个实验,实验一是去除顶芽后,检测发现侧芽中生长素的浓度降低,侧芽萌动、加快生长;实验二是去除顶芽后,在顶芽处涂抹放射性标记的生长素,一段时间后在侧芽中未检测到放射性。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 在植物芽中,生长素可由色氨酸经过一系列反应生成
[B]在植物幼叶、幼根中生长素进行的极性运输需要消耗能量
[C]实验一的结果说明了高浓度的生长素可以促进侧芽的生长
[D]实验二的结果不支持顶芽产生的生长素在侧芽处积累的假说
【答案】 C
【解析】 实验一是去除顶芽后,检测发现侧芽中生长素的浓度降低,侧芽萌动、加快生长,说明低浓度的生长素可以促进侧芽的生长,进而可推测高浓度的生长素抑制了侧芽的生长。
综合提升练
7.图1表示不同种类植物或不同植物器官生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,图2为不同浓度的生长素对植物生长的影响曲线。下列叙述错误的是(　　)
[A] 图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对根、茎生长的影响
[B]若图1中的a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的浓度大于e
[C]把植物水平放置,根近地侧可对应图1的b点,茎的近地侧可对应图1的d点
[D]若胚芽鞘向光侧浓度是图2的m,则背光侧浓度应大于g小于2m
【答案】 D
【解析】 根对生长素浓度比茎敏感,曲线最低点对应该器官的最适生长素浓度,图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对根、茎生长的影响;图1中的a点为促进、b点为抑制,若a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的浓度大于e;把植物水平放置,根近地侧生长素浓度高,表现为抑制生长的作用,可对应图1的b点,茎的近地侧生长素浓度大于远地侧,促进作用也强于茎的远地侧,可对应图1的d点;在单侧光的刺激下,向光侧的生长素浓度低于背光侧,且两侧均表现为促进生长的作用,故若胚芽鞘向光侧浓度是图2的m,则背光侧浓度应大于m小于2m。
8.(多选)(2025·菏泽期中)根的负向光性是植物的向性运动之一,是指植物在高光强或其他不良条件下发生的一种背向光源弯曲生长的适应性反应。为探究其原因,研究者测定水稻根向光侧和背光侧在单侧光刺激后生长素含量的变化。结果如下表所示。根据实验结果分析,下列说法正确的是(　　)
处理 向光侧/ (ng·g-1·FW) 背光侧/ (ng·g-1·FW)
光强/(100μmol·m-2·s-1) 184.8 498.6
黑暗 418.6 418.6
[A]根的负向光性未体现生长素“低浓度促进,高浓度抑制”的作用特点
[B]根的负向光性是因为在单侧光的作用下生长素发生极性运输导致分布不均匀
[C]光强组根尖生长素总量少于黑暗组可能是因为光照促进生长素的分解
[D]生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,其本质为吲哚乙酸
【答案】 CD
【解析】 水稻根细胞中,向光侧生长素浓度低,促进生长,背光侧生长素浓度高,抑制生长,因此根的负向光性体现了生长素“低浓度促进,高浓度抑制”的作用特点;根的负向光性是因为在单侧光的作用下生长素发生横向运输导致分布不均匀;光强组根尖生长素总量少于黑暗组,推测可能是因为光照促进生长素的分解;生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,其本质为吲哚乙酸。
9.(多选)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(如图所示)。下列相关叙述不正确的是(　　)
[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】 ABC
【解析】 种子发芽过程中也会产生生长素;由于重力作用弯钩内侧生长素浓度高于外侧,与单侧光无关;弯钩内侧生长素浓度高于外侧,导致内侧抑制外侧促进,与顶端优势的原理相同。
10.(12分)铝(Al)是土壤中含量较多的金属元素之一,当含量超过50 μmol·L-1时会抑制植物根系的生长发育。本实验以番茄为研究材料,通过外源施加生长素类似物(NAA)和生长素合成抑制剂(yucasin),分析其对铝胁迫下番茄主根生长的影响(CK为对照组),结果如图甲所示。
请回答下列问题。
(1)据图甲分析可知,外源施加NAA会　　　(填“加重”“减轻”或“不影响”)铝胁迫对番茄主根的生长抑制;施加生长素合成抑制剂处理时,铝胁迫诱导产生的根生长抑制得到　　　　。当施加　　　(填“2.5”“5”“10”或“20”)μmol·L-1生长素合成抑制剂处理时,作用不显著。
(2)番茄根系合成的生长素能　　　　根系的生长,超过一定浓度会抑制根系的生长。
(3)研究人员进一步以含生长素报告基因GUS的转基因番茄为实验材料,分析铝胁迫对番茄根尖生长素含量的影响,结果如图乙所示。据图乙分析,铝胁迫通过　　　　　　　　　　　抑制根的伸长生长,而外源yucasin可以通过　　　　　　　　　　　缓解铝胁迫导致的生长抑制。
【答案】 (每空2分)
(1)加重　缓解(或减弱)　20
(2)促进
(3)促进根尖生长素的积累　减少根尖生长素的积累
【解析】 (1)据图甲可知,外源施加NAA会加重铝胁迫对番茄主根的生长抑制;当施加生长素合成抑制剂(yucasin)处理时,铝胁迫诱导产生的根生长抑制得到缓解。与对照组相比,当施加20 μmol·L-1生长素合成抑制剂处理时,对铝胁迫下番茄主根生长受抑制的缓解作用不显著。
(2)生长素的作用表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长,即番茄根系合成的生长素能促进根系的生长,超过一定浓度会抑制根系的生长。
(3)据图乙分析,与对照组相比,Al组生长素含量较高,Al+yucasin组生长素含量较低,由此说明铝胁迫通过促进根尖生长素的积累抑制根的伸长生长,而外源yucasin可以通过减少根尖生长素的积累缓解铝胁迫导致的生长抑制。(共53张PPT)
第5章　植物生命活动的调节
第1节　植物生长素
第1课时　生长素的发现、合成、运输和分布
1.分析植物生长素的发现过程,阐明其中蕴含的科学本质。2.概述植物生长素的合成、运输和分布。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、生长素的发现过程
1.生长素的发现过程
科学家 实验过程 实验结论及分析
达尔文 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种
“ ”,造成伸长区 面比 面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
不生长也
不弯曲
向光弯
曲生长
直立
向光弯曲
影响
背光
向光
对侧
鲍森· 詹森　 胚芽鞘尖端产生的“ ”可以透过琼脂片传递给
拜尔 胚芽鞘的弯曲生长,是因为
产生的影响在其
影响
下部
尖端
下部分布不均匀
温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种
引起的,并将这种物质命名为
化学物质
生长素
对侧
提醒　(1)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)温特命名“生长素”,但没有分离出生长素,分离出生长素的是后来的科学家。
2.生长素的化学本质
1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。1946年,从高等植物中分离出生长素,并确认它也是 。进一步研究发现,植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
IAA
3.植物向光性的解释
提醒　植物向光性生长,也可能是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
单侧光
背光
向光
两侧生长不均匀
4.植物激素
产生部位
作用部位
生长发育
有机物
二、生长素的合成、运输与分布
1.合成部位
主要在 ,在这些部位, 经过一系列反应可转变成生长素。
2.运输
(1)极性运输: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。极性运输是一种 。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
色氨酸
形态学上端
形态学下端
主动运输
(2)非极性运输:在 中,可以通过 进行非极性运输。
(3)横向运输:在单侧光、重力等单一方向刺激下,生长素可在根尖、茎尖等处进行横向运输。
3.分布
在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在 的部分。
成熟组织
输导组织
生长旺盛
判断正误
(1)达尔文父子通过实验提出产生生长素的部位是胚芽鞘尖端。(　　)
【提示】 达尔文所在时期还没有提出生长素的概念。
(2)达尔文发现胚芽鞘向光弯曲是由于促进生长的“影响”分布不均。(　　)
(3)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。(　　)
【提示】 拜尔发现胚芽鞘向光弯曲是由于促进生长的“影响”分布不均。
×
×
【提示】 温特没有分离并鉴定出生长素的化学本质。
×
(4)植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。(　　)
(5)燕麦胚芽鞘中生长素极性运输的方向是单向的,只能从形态学上端向形态学下端运输。(　　)
√
√
【提示】 非极性运输不属于主动运输。
×
(6)在成熟组织中,生长素在输导组织进行非极性运输,属于主动运输。(　　)
探究案·互动探究
任务一　分析生长素的发现过程
探究1　分析“生长素的发现”相关实验,提高科学探究能力
达尔文的推测中遗留了三个问题,分别是:①胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”,这种“影响”是什么 ②这种“影响”能否向下传递 ③为什么伸长区背光面比向光面生长快 在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索,请继续分析其他科学家的研究。
(1)鲍森·詹森的实验无法排除“琼脂片本身导致胚芽鞘生长的可能”,如何完善实验进行证明 鲍森·詹森实验的贡献是什么
【提示】 可以增设一组:在切去尖端的胚芽鞘切面上放一块与实验组相同的空白琼脂片。鲍森·詹森实验证明了胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(2)拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么 通过该实验分析“某种影响”的产生是否需要光照
【提示】 目的是排除光照对实验结果的干扰。不需要。
(3)拜尔实验的贡献是什么
【提示】 证明了胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
(4)温特设计的实验自变量是什么 对照组的作用是什么
【提示】 自变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端;对照组的作用是排除琼脂块本身对实验结果的干扰。
探究2　分析向光性生长的原因,提高理解能力
关于植物向光性的原因有以下三种解释:
解释1:单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧横向转移。解释2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解。解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
(1)依据上图所述的内容回答下列有关问题。
①若解释1正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
②若解释2正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
③若解释3正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
c>a=b>d
c=a=b>d
a=b=c=d
(2)研究人员做了进一步实验,将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用不能透过生长素的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。
实验结果说明光照没有影响 ,但单侧光照射促使生长素
。
生长素的总量
向背光面转移
「核心归纳」
1.归纳胚芽鞘系列实验的结论
2.归纳总结向光性产生的原因
「典型例题」
1.在生长素的发现过程中,很多科学家进行了大量的实验探究,部分实验如图所示。下列叙述正确的是(　　)
[A] 实验一是达尔文所做实验的部分过程,胚芽鞘的生长速度是该实验的自变量之一
[B]实验二不足以说明胚芽鞘尖端产生的“影响”一定能向下运输
[C]实验三在有无单侧光的情况下实验结果均与题图中一致
[D]若将实验四中的琼脂块放在胚芽鞘中间且给予单侧光照射,则胚芽鞘向光弯曲生长
C
【解析】 实验一的自变量是遮光部位,胚芽鞘的生长速度及方向是因变量;实验二中,切去尖端的胚芽鞘不生长不弯曲,在胚芽鞘的尖端和尖端下部中间放置琼脂片,胚芽鞘弯曲生长,证明了胚芽鞘产生的“影响”可以透过琼脂片向下运输;实验三中,尖端放置在去尖端的胚芽鞘的一侧,无论有无单侧光,都是放置尖端的一侧生长快,都会弯向对侧生长;实验四中,琼脂块不能感受光刺激,若将实验四中的琼脂块放在胚芽鞘中间且给予单侧光照射,则胚芽鞘直立生长。
2.分析下列各图,不正确的是(　　)
[A] 图1的实验结果是A不生长,也不弯曲,B直立生长,图3向右侧弯曲生长
[B]图4茎卷须中生长素含量外侧比内侧多,所以外侧生长得快
[C]图5中若固定光源,暗箱与植物一起匀速旋转,幼苗将弯向小窗
[D]图2中的实验结果是放M的胚芽鞘弯向一侧,而放N的不弯曲
D
【解析】 图1中A尖端产生的生长素不能向下运输,故不生长,也不弯曲,B生长素分布均匀,故直立生长,胚芽鞘的感光部位是尖端,图3中没有尖端,故不向光弯曲生长,而是向右弯曲生长;茎对于生长素敏感程度相对较低,图4茎卷须外侧生长得快,原因是生长素含量外侧比内侧多;图5中若固定光源,暗箱与植物一起匀速旋转,那么二者是相对静止的,朝向小窗的一直是植物的同一侧,该侧与光源相对时能接受到光照,因此幼苗将向小窗的方向弯曲;单侧光导致生长素在M处分布多于N处,2个胚芽鞘放置的M和N生长素都均匀向下运输,都直立生长,但是放置M的生长速率快。
任务二　探究生长素的极性运输方向
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)向形态学下端(基端)运输,而不能反过来运输”的结论,设计了如下实验。根据实验设计及结果,此同学得出以下结论:(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的上端运输到形态学的下端。回答下列问题。
(1)这个实验的设计是否严密 为什么
【提示】 不严密,没有设置对照实验。
(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】 不严谨,没有证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
(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,以研究生长素不能由形态学下端运输到形态学上端。如图。
(4)如何证明极性运输是主动运输 请简要说明实验思路。
【提示】 可通过抑制植物的细胞呼吸来验证,加入呼吸抑制剂,检测该运输方式是否受阻。
「核心归纳」
归纳总结生长素的运输
(1)极性运输:只能从形态学上端向形态学下端运输,是一种主动运输,需要消耗能量。
(2)非极性运输:发生于成熟组织中,通过输导组织进行运输。
(3)横向运输:外界某些刺激使生长素在尖端进行横向运输。刺激因素有单侧光、重力、离心作用等。
①单侧光:
②重力:当植物横放时,重力使生长素由远地侧横向运输至近地侧,近地侧生长素浓度高于远地侧。
③离心作用:旋转时,由于离心作用,生长素发生横向运输,外侧生长素浓度高于内侧。
「典型例题」
3.下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述,错误的是(　　)
[A] 胚芽鞘尖端能够利用色氨酸大量合成生长素
[B]生长素合成部位主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子
[C]呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输
[D]生长素的极性运输方向和环境因素无关
A
【解析】 生长素在植物体内的含量很少,不能大量合成;植物的芽、幼嫩的叶和发育中的种子,是生长素合成的主要部位;生长素的极性运输是一种主动运输,所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输;生长素的极性运输方向只能从形态学上端到形态学下端,和环境因素无关。
4.(多选)为研究植物体内生长素的运输,科学家用燕麦胚芽鞘、琼脂块及14C标记的IAA进行了如图所示的实验。下列叙述正确的是(　 　)
[A] ①③对照,证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力影响
[B]本实验证明IAA的极性运输需要消耗ATP
[C]图中胚芽鞘尖端、根尖都是形态学上端
[D]第①④两组的受体块中均可检测到14C
CD
【解析】 ①③的自变量为受体块和供体块放置的位置,③中受体块不会出现14C,实验结果无法证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力影响;本实验的目的是研究生长素的极性运输,没有对ATP是否影响极性运输进行证明;图中胚芽鞘尖端、根尖都是形态学上端;据题图可知,A为形态学上端,B为形态学下端,因此①④两组的受体块中均可检测到14C。
思维导图
随堂检测反馈
1.(2025·贵阳检测)下列关于植物生长素的发现过程的叙述,正确的是(　　)
[A] 达尔文的实验证明了胚芽鞘感受单侧光照的部位在尖端下部
[B]鲍森·詹森通过实验证明琼脂片可以使胚芽鞘向光弯曲
[C]拜尔的实验中胚芽鞘受到的光照条件属于无关变量
[D]温特的实验进一步证明了生长素的化学本质为吲哚乙酸(IAA)
C
【解析】 达尔文的实验证明了胚芽鞘感受单侧光照的部位在尖端;鲍森·詹森的实验证明,胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,但并非琼脂片使胚芽鞘向光弯曲;拜尔的实验是在黑暗条件下进行的,光照条件属于本实验的无关变量;温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,将其命名为生长素,但温特并未研究出生长素的化学本质。
2.(2025·哈尔滨检测)生长素是人类最早发现的植物激素。下列说法正确的是(　　)
[A] 生长素由温特分离并鉴定,是在核糖体上合成的,集中分布在植物体生长旺盛的部位
[B]生长素的合成部位主要是芽、成熟的叶片和种子
[C]苯乙酸、吲哚丁酸、吲哚乙酸都属于生长素
[D]在成熟的组织中,生长素可通过输导组织进行极性运输
C
【解析】 生长素由温特命名,但并非由他分离并鉴定出来,生长素的化学本质不是蛋白质,不是在核糖体上合成的;生长素主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子;生长素是一类相关化合物的统称,包括植物体内产生的IAA(吲哚乙酸)、IBA(吲哚丁酸)、PAA(苯乙酸)等化合物;在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
3.将燕麦幼苗的胚芽鞘尖端进行如下处理,其中d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,植株固定,盒子匀速旋转。培养一段时间后,胚芽鞘及植株的生长情况分别是(　　)
[A] a不弯曲、b向左弯曲、c向右弯曲、d不弯曲
[B]a向左弯曲、b向左弯曲、c向左弯曲、d不弯曲
[C]a不弯曲、b向左弯曲、c向右弯曲、d向右弯曲
[D]a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲、d向左弯曲
C
【解析】 a因玻璃片的阻隔,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,所以a直立生长;b在单侧光的影响下,尖端产生的生长素能够在尖端从向光侧横向运输到背光侧,同时生长素又能透过琼脂片向下运输,导致背光侧生长素的分布多于向光侧,背光侧生长快于向光侧,因此b向左弯曲生长;c胚芽鞘无尖端,不能感受单侧光的刺激,琼脂块中含有的生长素沿着与胚芽鞘的接触面从形态学的上端向形态学的下端运输,导致向光侧生长素分布得多,向光侧生长快,所以c向右弯曲生长;d植株固定,盒子匀速旋转,只有纸盒的开口朝向光源时,胚芽鞘的尖端才能感受到光的刺激,造成胚芽鞘左侧生长素的含量高于右侧,d植株向右弯曲生长。
4.下列有关植物激素和动物激素的比较,正确的是(　　)
[A] 都由内分泌器官分泌
[B]都含量微少,但作用明显
[C]都是蛋白质类的物质
[D]都有明显的靶器官和靶细胞
B
【解析】 动物激素由特定的内分泌腺或内分泌细胞分泌,植物激素由一定部位分泌,无特定的内分泌腺;植物激素和动物激素都具有微量、高效的特性;植物激素通常不是蛋白质,某些动物激素也不是蛋白质,如性激素的化学本质是类固醇;植物激素只能从产生部位运输到作用部位,无明显的靶器官或靶细胞。
5.(多选)如图表示的是某同学做的两个关于生长素运输的实验,下列相关叙述不正确的是(　 　)
[A]图甲所示的实验证明,受到单侧光的照射后,部分生长素分解
[B]图甲中置于黑暗处的胚芽鞘尖端不能进行生长素的极性运输
[C]图乙所示的实验证明了生长素的极性运输不受重力的影响
[D]图乙中根处的生长素运输需要消耗ATP,但茎处的生长素运输不需要消耗ATP
ABD
【解析】 图甲中,在黑暗条件下和光照条件下,生长素的总量相同,说明光照不会使生长素分解;黑暗处的胚芽鞘尖端仍能进行生长素的极性运输;图乙中,根尖产生的生长素向上运输,茎尖产生的生长素向下运输,都是从形态学上端向形态学下端运输,说明生长素的极性运输不受重力的影响;根处和茎处生长素的极性运输均属于主动运输,需要消耗ATP。
联系实际 迁移应用
尿液是从人体中排出的代谢物,主要成分有水、无机盐和尿素,每年从尿液中排出的氮大约3 000 万吨,占城市污水总氮的80%,为回收利用尿液科研人员开展了大量的研究。回答下列相关问题。
(1)科学家首先从人尿液中分离出与生长素作用相同的物质,它的化学本质是 ,植物生长素会出现在人尿液中,原因可能是
。
吲哚乙酸或IAA
人食用的果蔬中含有生长素,而人体缺乏分解生长素的酶,生长素被人体吸收后经尿液排出
(2)尿肥是用尿液做成的肥料,可以显著提高农作物的产量和质量,科研人员分别对未施肥料、施用尿素肥料和施用尿肥的三组大麦进行种植,在相同且适宜的环境中测量大麦的生长速度。实验结果显示施用尿肥组的大麦生长速度最快,结合第(1)问信息,从尿液成分角度分析,原因是
。
尿肥组含有的
尿素和生长素都可以促进大麦生长,因此大麦生长速度最快
(3)胚芽鞘常用于研究生长素,为了探究胚芽鞘的生长部位,科学家分别在胚芽鞘尖端和尖端下部画横线(如下图),在全光照下培养5个胚芽鞘,分别测量培养前后胚芽鞘上两线距离的长度,结果如下表。根据表中数据分析,得出的结论是 。
胚芽鞘生长的部位是尖端下部
项目 培养前/cm 培养后平均值/cm
尖端到线的距离 0.50 0.51
两线之间的距离 0.50 0.92(共40张PPT)
第2课时　生长素的生理作用
1.分析生长素作用相关曲线,理解生长素的作用特点。2.分析生长素在农业生产中的应用。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、生长素的生理作用
1.生长素的作用方式、表现及实质
传达信息
伸长生长
细胞分化
花
叶和果实发育
生长素受体
特定基因
2.影响生长素生理作用的因素
较低
过高
幼嫩
根>芽>茎
提醒　生长素作用中所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或用蒸馏水处理的组别)而言的;凡生长状况差于对照组者可为“生长受抑制”,生长状况优于对照组者可为“促进生长”。
二、顶端优势
1.概念: 优先生长, 生长受抑制的现象。
2.形成原因
顶芽
3.解除方法: 。
4.应用:棉花打顶,果树剪枝等。
侧芽
低
促进
抑制
摘除顶芽
判断正误
(1)生长素能催化细胞代谢,但不能提供能量。(　　)
【提示】 生长素不属于酶,不能催化细胞代谢。
(2)生长素可以与受体特异性结合,促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。
(　　)
×
√
(3)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响。
(　　)
√
(4)不同的器官对生长素的敏感程度不同,而不同植物的同种器官对生长素的敏感程度基本相同。(　　)
【提示】 不同的器官对生长素的敏感程度不同,而不同植物的同种器官对生长素的敏感程度也不相同。
×
(5)生长素从顶芽运送到侧芽需要消耗能量。(　　)
√
探究案·互动探究
任务一　分析生长素的作用特点
下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。分析回答下列问题。
(1)对不同器官来说,它们对同一浓度生长素的反应 (填“相同”或“不同”),根据图中的曲线分析三种器官对生长素的敏感程度是 。
不同
根>芽>茎
(2)对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系 生长素浓度不同,促进作用是否一定不同
【提示】 浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长。不一定,在最适浓度两侧,存在两个不同浓度的生长素对植物的促进效果相同。
(3)曲线中B′点对应的生长素浓度对根、芽、茎的作用效果分别是什么
【提示】 抑制;既不促进,也不抑制;促进。
「核心归纳」
1.生长素生理作用曲线分析
(1)同一器官对不同浓度生长素的敏感程度曲线分析。
(2)不同植物对生长素敏感程度曲线分析。
2.根的向地性和茎的背地性
「典型例题」
1.图1表示不同生长素浓度对胚芽鞘生长的作用,图2表示将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘顶部的一侧,胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示)。据图分析,下列叙述错误的是(　　)
[A]当琼脂块中含有的生长素浓度为b时,α最小
[B]生长素浓度大于c时,才会抑制胚芽鞘的生长
[C]当生长素浓度大于b小于c时,随生长素浓度增加α变大
[D]生长素浓度小于b时促进生长,大于b时抑制生长,体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
D
【解析】 当琼脂块中含有的生长素浓度为b时,左侧胚芽鞘生长最快,弯曲程度最大,α最小;生长素浓度小于c时促进胚芽鞘生长,等于c时,既不促进生长也不抑制生长,大于c时,会抑制胚芽鞘生长;当生长素浓度大于b小于c时,随生长素浓度的增加,其促进作用逐渐变弱,弯曲程度逐渐减小,α逐渐变大;生长素浓度大于b但小于c时,仍促进生长。
2.(多选)取某植物的幼芽(A)和幼根(B)切除尖端,保持二者的形态学上端在上,实验处理见图甲;图乙表示不同浓度生长素对该植物芽和根的影响曲线。下列相关叙述正确的是(　　 )
[A] 图甲中A、B的生长素都进行极性运输,因此只有A的下端能检测到生长素
[B]若以图乙b点对应浓度的生长素进行图甲实验,A和B均表现为向左弯曲生长
[C]根据图乙的曲线可以得出生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的生理
作用
[D]用含不同生长素浓度的琼脂块处理A时,其弯曲生长的程度均不相同
BC
【解析】 据图可知,幼芽和幼根的形态学上端都在上面,因此A和B的下端都能收集到生长素;b点对应的生长素浓度对根和芽均具有促进作用,因此若以图乙b点对应浓度的生长素进行图甲实验,A和B均表现为向左弯曲生长;根据图乙可知,在最适生长素浓度的左右两侧存在两个不同的生长素浓度促进效果相同,因此用含不同生长素浓度的琼脂块处理A时,其弯曲生长的程度可能相同。
任务二　探究顶端优势现象的原因
研究人员对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理,之后放置一段时间,观察其侧芽的生长状况。
组别 侧芽增加的长度/mm
a.保留顶芽 3.4±0.5
b.去除顶芽 16.0±2.7
c.去除顶芽,外施生长素 1.8±0.6
(1)a、b组处理的结果能否说明生长素抑制了侧芽的生长 并说明理由。
【提示】 不能,a、b组的自变量是顶芽的有无而不是侧芽处生长素浓度,只能说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长。
(2)b、c组处理的结果说明了什么
【提示】 外施生长素抑制了侧芽的生长。
(3)该实验的结论是什么
【提示】 植物顶芽产生的生长素可抑制侧芽生长。
(4)棉花种植时需要促进侧芽的发育,从而多开花、多结果。请提供解除顶端优势的措施。
【提示】 适时摘除棉花的顶芽。
「典型例题」
3.下列有关顶端优势和植物茎的向光性生长的叙述,正确的是(　　)
[A] 单侧光照使茎背光侧生长素浓度低于向光侧
[B]生长素对茎背光侧和向光侧的细胞生长均有促进作用
[C]侧芽生长受到抑制的原因是侧芽产生过多生长素
[D]顶端优势的产生是由生长素的横向运输决定的
B
【解析】 植物茎的向光性是由于单侧光照导致茎背光侧生长素浓度高,生长速度快,从而使植物弯向光源生长;生长素对茎背光侧和向光侧的细胞生长均有促进作用;侧芽生长受到抑制的原因是顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽附近,导致侧芽生长素浓度过高,抑制生长,因此顶端优势的产生与生长素的极性运输有关。
4.生长素是人们发现和研究较早的植物激素,其作用是促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。下图表示某植物地上部分,下列有关生长素调节的叙述,正确的是(　　)
[A]该植物体地上部分能合成生长素的部位只有①②③④所示结构
[B]①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的敏感性高于①
[C]②生长受抑制而④生长较快,是由于①合成的生长素无法运输到④部位
[D]生长素是植物体内的信号分子,必须与靶细胞上的受体结合才能发挥作用
D
【解析】 植物体其他部位如幼叶也能合成生长素;①顶芽合成的生长素向下运输积累在②侧芽部位,导致侧芽处生长素浓度过高,从而抑制了侧芽的生长;④距离顶芽较远,①合成的生长素运输到④较少,因此④生长较快;生长素等植物激素必须与靶细胞上的受体结合后才能完成信号传递,从而发挥相应的作用。
思维导图
随堂检测反馈
1.生长素是一类参与调节植物生长、发育过程的激素,下列有关生长素的叙述,错误的是(　　)
[A] 在细胞水平上,生长素可促进细胞生长、诱导细胞分化
[B]在器官水平上,生长素可促进侧根和不定根的发生
[C]生长素在低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长
[D]幼嫩的细胞对生长素不敏感,衰老的细胞对生长素比较敏感
D
【解析】 幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老的细胞则比较迟钝。
2.下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m的浓度、小于m的浓度
[B]大于n的浓度、小于n的浓度
[C]大于p的浓度、小于p的浓度
[D]大于m的浓度、小于p的浓度
C
【解析】 根据题意和图示分析可知:图中m、n对应的浓度都起促进作用,
p点时既不促进也不抑制,而大于p点的浓度则起抑制作用,所以“高浓度”
“低浓度”分别指大于p的浓度和小于p的浓度。
3.已知植物存在顶端优势现象,这与在顶芽中合成并向下运输的生长素密切相关。下图将茎剪断数小时后,本来已经停止生长的侧芽又开始生长。以下叙述正确的是(　　)
[A] 将茎剪断数小时后,侧芽开始生长的原因可能是侧
芽部位生长素含量降低所致
[B]顶芽合成的生长素受重力的作用向下极性运输
[C]剪断茎前,顶芽合成生长素向下运输至侧芽,侧芽不合成生长素
[D]若在剪断的茎处涂抹大量的生长素,侧芽的生长不会受到抑制
A
【解析】 剪断茎数小时后,由于侧芽处生长素浓度降低,抑制作用解除,从而促进了侧芽的生长;极性运输是指从形态学上端运输到形态学下端,顶芽合成的生长素向下极性运输属于细胞的主动运输,不受重力的影响;剪断茎前,顶芽合成生长素向下运输至侧芽,而侧芽处也能合成生长素;若在剪断的茎处涂抹大量的生长素,涂抹的生长素也会向下运输至侧芽,导致侧芽处生长素浓度过高,生长受到抑制。
4.下图表示植物生长素对植物生长的作用效果,下列说法错误的是(　　)
[A]产生顶端优势的植株侧芽生长素浓度大于c
[B]用A、B两点对应浓度的生长素处理相同顶芽,则作用效果基本相同
[C]在利用生长素的作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c
[D]若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度可能大于2m
D
【解析】 向光性实验中胚芽鞘背光侧的生长素浓度大于向光侧,且背光侧生长速度快于向光侧,所以若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度应大于m、小于2m,以保证背光侧的生长效应强于向光侧。
5.(多选)如图所示,植物会出现顶端优势、向性生长等现象。下列关于这些现象的描述错误的是(　 　)
[A] 图甲中①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢
[B]若图乙中C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感
[C]图丙中胚芽鞘弯曲的原因与图乙中A、C点弯曲的原因是相同的
[D]图乙中生长素极性运输方向是从A点到C点,图丙中生长素极性运输的方向是由上到下
CD
【解析】 图甲中①处侧芽更接近顶芽,因此①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢;由图乙可知,C点生长慢,D点生长快,如果C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感;图丙中胚芽鞘弯曲是单侧光照引起背光侧生长素浓度高,促进生长的效果更强引起的,图乙中A、C点弯曲是由于重力作用引起近地侧生长素浓度高,导致近地侧生长受到抑制;图乙中生长素从A点到C点的运输为横向运输,而不是极性运输。
联系实际 迁移应用
为探究植物茎弯曲生长的原因,研究者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。实验过程中,茎段细胞保持活性,且半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会再升高。一段时间后,观察到半边茎向外弯曲生长,如图所示。请回答下列相关问题:
(1)若黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的,半边茎向外弯曲生长的原因可能有两种。原因1:内侧细胞中生长素浓度 (填“高于”“低于”或“高于或低于”)外侧细胞中的生长素浓度,内侧细胞生长更快;原因2:内外两侧细胞中的生长素浓度相同,
。
(2)若黄化苗茎段中的生长素浓度不都起促进生长的作用,半边茎向外弯曲生长的原因可能是内侧细胞中的生长素浓度低于外侧细胞中的生长素浓度,且
。
高于或低于
内外两侧细胞对生长素的敏感度不同,
该浓度生长素更有利于内侧细胞的生长
内侧细胞中的生长素促进细胞生长,外侧细胞中的生长素抑制细胞
生长
(3)后有研究者通过实验证实上述植物黄化苗茎段的半边茎向外弯曲生长的原因是内侧细胞中生长素浓度高于外侧细胞中的生长素浓度,生长素对内侧细胞生长的促进作用大于对外侧细胞生长的促进作用。此外,人们发现向日葵在单侧光照射下,茎的生长区背光一侧生长素浓度高于向光一侧,且生长区内还含有较高浓度的物质A,其分布规律与生长素相反,研究者提出物质A与生长素作用相反,会抑制细胞生长。请利用上述经纵切处理的黄化苗茎段为实验材料,设计实验验证研究者提出的内容,请写出实验思路
。
将若干经纵切处理的黄化苗幼茎段随机等分为A、B两组,A组不做处理,
B组在外侧细胞上涂抹一定浓度的物质A,一段时间后,观测并比较两组幼茎段半边茎向外弯曲程度第2课时　生长素的生理作用
[学习目标]　1.分析生长素作用相关曲线,理解生长素的作用特点。2.分析生长素在农业生产中的应用。
一、生长素的生理作用
1.生长素的作用方式、表现及实质
2.影响生长素生理作用的因素
提醒　生长素作用中所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或用蒸馏水处理的组别)而言的;凡生长状况差于对照组者可为“生长受抑制”,生长状况优于对照组者可为“促进生长”。
二、顶端优势
1.概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
2.形成原因
3.解除方法:摘除顶芽。
4.应用:棉花打顶,果树剪枝等。
判断正误
(1)生长素能催化细胞代谢,但不能提供能量。(　　)
【答案】 ×
【提示】 生长素不属于酶,不能催化细胞代谢。
(2)生长素可以与受体特异性结合,促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。(　　)
【答案】 √
(3)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响。(　　)
【答案】 √
(4)不同的器官对生长素的敏感程度不同,而不同植物的同种器官对生长素的敏感程度基本相同。(　　)
【答案】 ×
【提示】 不同的器官对生长素的敏感程度不同,而不同植物的同种器官对生长素的敏感程度也不相同。
(5)生长素从顶芽运送到侧芽需要消耗能量。(　　)
【答案】 √
任务一　分析生长素的作用特点
　　下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。分析回答下列问题。
(1)对不同器官来说,它们对同一浓度生长素的反应不同(填“相同”或“不同”),根据图中的曲线分析三种器官对生长素的敏感程度是根>芽>茎。
(2)对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系 生长素浓度不同,促进作用是否一定不同
【提示】 浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长。不一定,在最适浓度两侧,存在两个不同浓度的生长素对植物的促进效果相同。
(3)曲线中B′点对应的生长素浓度对根、芽、茎的作用效果分别是什么
【提示】 抑制;既不促进,也不抑制;促进。
核心归纳
1.生长素生理作用曲线分析
(1)同一器官对不同浓度生长素的敏感程度曲线分析。
(2)不同植物对生长素敏感程度曲线分析。
2.根的向地性和茎的背地性
典型例题
1.图1表示不同生长素浓度对胚芽鞘生长的作用,图2表示将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘顶部的一侧,胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示)。据图分析,下列叙述错误的是(　　)
[A]当琼脂块中含有的生长素浓度为b时,α最小
[B]生长素浓度大于c时,才会抑制胚芽鞘的生长
[C]当生长素浓度大于b小于c时,随生长素浓度增加α变大
[D]生长素浓度小于b时促进生长,大于b时抑制生长,体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
【答案】 D
【解析】 当琼脂块中含有的生长素浓度为b时,左侧胚芽鞘生长最快,弯曲程度最大,α最小;生长素浓度小于c时促进胚芽鞘生长,等于c时,既不促进生长也不抑制生长,大于c时,会抑制胚芽鞘生长;当生长素浓度大于b小于c时,随生长素浓度的增加,其促进作用逐渐变弱,弯曲程度逐渐减小,α逐渐变大;生长素浓度大于b但小于c时,仍促进生长。
2.(多选)取某植物的幼芽(A)和幼根(B)切除尖端,保持二者的形态学上端在上,实验处理见图甲;图乙表示不同浓度生长素对该植物芽和根的影响曲线。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 图甲中A、B的生长素都进行极性运输,因此只有A的下端能检测到生长素
[B]若以图乙b点对应浓度的生长素进行图甲实验,A和B均表现为向左弯曲生长
[C]根据图乙的曲线可以得出生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的生理作用
[D]用含不同生长素浓度的琼脂块处理A时,其弯曲生长的程度均不相同
【答案】 BC
【解析】 据图可知,幼芽和幼根的形态学上端都在上面,因此A和B的下端都能收集到生长素;b点对应的生长素浓度对根和芽均具有促进作用,因此若以图乙b点对应浓度的生长素进行图甲实验,A和B均表现为向左弯曲生长;根据图乙可知,在最适生长素浓度的左右两侧存在两个不同的生长素浓度促进效果相同,因此用含不同生长素浓度的琼脂块处理A时,其弯曲生长的程度可能相同。
任务二　探究顶端优势现象的原因
　　研究人员对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理,之后放置一段时间,观察其侧芽的生长状况。
组别 侧芽增加的长度/mm
a.保留顶芽 3.4±0.5
b.去除顶芽 16.0±2.7
c.去除顶芽,外施生长素 1.8±0.6
(1)a、b组处理的结果能否说明生长素抑制了侧芽的生长 并说明理由。
【提示】 不能,a、b组的自变量是顶芽的有无而不是侧芽处生长素浓度,只能说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长。
(2)b、c组处理的结果说明了什么
【提示】 外施生长素抑制了侧芽的生长。
(3)该实验的结论是什么
【提示】 植物顶芽产生的生长素可抑制侧芽生长。
(4)棉花种植时需要促进侧芽的发育,从而多开花、多结果。请提供解除顶端优势的措施。
【提示】 适时摘除棉花的顶芽。
典型例题
3.下列有关顶端优势和植物茎的向光性生长的叙述,正确的是(　　)
[A] 单侧光照使茎背光侧生长素浓度低于向光侧
[B]生长素对茎背光侧和向光侧的细胞生长均有促进作用
[C]侧芽生长受到抑制的原因是侧芽产生过多生长素
[D]顶端优势的产生是由生长素的横向运输决定的
【答案】 B
【解析】 植物茎的向光性是由于单侧光照导致茎背光侧生长素浓度高,生长速度快,从而使植物弯向光源生长;生长素对茎背光侧和向光侧的细胞生长均有促进作用;侧芽生长受到抑制的原因是顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽附近,导致侧芽生长素浓度过高,抑制生长,因此顶端优势的产生与生长素的极性运输有关。
4.生长素是人们发现和研究较早的植物激素,其作用是促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。下图表示某植物地上部分,下列有关生长素调节的叙述,正确的是(　　)
[A]该植物体地上部分能合成生长素的部位只有①②③④所示结构
[B]①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的敏感性高于①
[C]②生长受抑制而④生长较快,是由于①合成的生长素无法运输到④部位
[D]生长素是植物体内的信号分子,必须与靶细胞上的受体结合才能发挥作用
【答案】 D
【解析】 植物体其他部位如幼叶也能合成生长素;①顶芽合成的生长素向下运输积累在②侧芽部位,导致侧芽处生长素浓度过高,从而抑制了侧芽的生长;④距离顶芽较远,①合成的生长素运输到④较少,因此④生长较快;生长素等植物激素必须与靶细胞上的受体结合后才能完成信号传递,从而发挥相应的作用。
随堂检测反馈
1.生长素是一类参与调节植物生长、发育过程的激素,下列有关生长素的叙述,错误的是(　　)
[A] 在细胞水平上,生长素可促进细胞生长、诱导细胞分化
[B]在器官水平上,生长素可促进侧根和不定根的发生
[C]生长素在低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长
[D]幼嫩的细胞对生长素不敏感,衰老的细胞对生长素比较敏感
【答案】 D
【解析】 幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老的细胞则比较迟钝。
2.下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m的浓度、小于m的浓度
[B]大于n的浓度、小于n的浓度
[C]大于p的浓度、小于p的浓度
[D]大于m的浓度、小于p的浓度
【答案】 C
【解析】 根据题意和图示分析可知:图中m、n对应的浓度都起促进作用,p点时既不促进也不抑制,而大于p点的浓度则起抑制作用,所以“高浓度”“低浓度”分别指大于p的浓度和小于p的浓度。
3.已知植物存在顶端优势现象,这与在顶芽中合成并向下运输的生长素密切相关。下图将茎剪断数小时后,本来已经停止生长的侧芽又开始生长。以下叙述正确的是(　　)
[A] 将茎剪断数小时后,侧芽开始生长的原因可能是侧芽部位生长素含量降低所致
[B]顶芽合成的生长素受重力的作用向下极性运输
[C]剪断茎前,顶芽合成生长素向下运输至侧芽,侧芽不合成生长素
[D]若在剪断的茎处涂抹大量的生长素,侧芽的生长不会受到抑制
【答案】 A
【解析】 剪断茎数小时后,由于侧芽处生长素浓度降低,抑制作用解除,从而促进了侧芽的生长;极性运输是指从形态学上端运输到形态学下端,顶芽合成的生长素向下极性运输属于细胞的主动运输,不受重力的影响;剪断茎前,顶芽合成生长素向下运输至侧芽,而侧芽处也能合成生长素;若在剪断的茎处涂抹大量的生长素,涂抹的生长素也会向下运输至侧芽,导致侧芽处生长素浓度过高,生长受到抑制。
4.下图表示植物生长素对植物生长的作用效果,下列说法错误的是(　　)
[A]产生顶端优势的植株侧芽生长素浓度大于c
[B]用A、B两点对应浓度的生长素处理相同顶芽,则作用效果基本相同
[C]在利用生长素的作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c
[D]若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度可能大于2m
【答案】 D
【解析】 向光性实验中胚芽鞘背光侧的生长素浓度大于向光侧,且背光侧生长速度快于向光侧,所以若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度应大于m、小于2m,以保证背光侧的生长效应强于向光侧。
5.(多选)如图所示,植物会出现顶端优势、向性生长等现象。下列关于这些现象的描述错误的是(　　)
[A] 图甲中①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢
[B]若图乙中C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感
[C]图丙中胚芽鞘弯曲的原因与图乙中A、C点弯曲的原因是相同的
[D]图乙中生长素极性运输方向是从A点到C点,图丙中生长素极性运输的方向是由上到下
【答案】 CD
【解析】 图甲中①处侧芽更接近顶芽,因此①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢;由图乙可知,C点生长慢,D点生长快,如果C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感;图丙中胚芽鞘弯曲是单侧光照引起背光侧生长素浓度高,促进生长的效果更强引起的,图乙中A、C点弯曲是由于重力作用引起近地侧生长素浓度高,导致近地侧生长受到抑制;图乙中生长素从A点到C点的运输为横向运输,而不是极性运输。
　　为探究植物茎弯曲生长的原因,研究者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。实验过程中,茎段细胞保持活性,且半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会再升高。一段时间后,观察到半边茎向外弯曲生长,如图所示。请回答下列相关问题:
(1)若黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的,半边茎向外弯曲生长的原因可能有两种。原因1:内侧细胞中生长素浓度高于或低于(填“高于”“低于”或“高于或低于”)外侧细胞中的生长素浓度,内侧细胞生长更快;原因2:内外两侧细胞中的生长素浓度相同,内外两侧细胞对生长素的敏感度不同,该浓度生长素更有利于内侧细胞的生长。
(2)若黄化苗茎段中的生长素浓度不都起促进生长的作用,半边茎向外弯曲生长的原因可能是内侧细胞中的生长素浓度低于外侧细胞中的生长素浓度,且内侧细胞中的生长素促进细胞生长,外侧细胞中的生长素抑制细胞生长。
(3)后有研究者通过实验证实上述植物黄化苗茎段的半边茎向外弯曲生长的原因是内侧细胞中生长素浓度高于外侧细胞中的生长素浓度,生长素对内侧细胞生长的促进作用大于对外侧细胞生长的促进作用。此外,人们发现向日葵在单侧光照射下,茎的生长区背光一侧生长素浓度高于向光一侧,且生长区内还含有较高浓度的物质A,其分布规律与生长素相反,研究者提出物质A与生长素作用相反,会抑制细胞生长。请利用上述经纵切处理的黄化苗茎段为实验材料,设计实验验证研究者提出的内容,请写出实验思路将若干经纵切处理的黄化苗幼茎段随机等分为A、B两组,A组不做处理,B组在外侧细胞上涂抹一定浓度的物质A,一段时间后,观测并比较两组幼茎段半边茎向外弯曲程度。
课时作业
(时间:30分钟　分值:48分)
第1～6题每题3分,第7～9题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1　生长素的生理作用
1.下列有关生长素的叙述,错误的是(　　)
[A] 生长素可影响花、叶和果实的发育
[B]生长素具有微量高效的作用特点
[C]生长素不为细胞提供能量,仅催化特定的生理过程
[D]生长素需与受体特异性结合后,才能发挥传递信号的作用
【答案】 C
【解析】 生长素既不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达信息。
2.用生长素处理未传粉的番茄花蕾而获得的无子番茄和用多倍体育种获得无子西瓜,下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 无子番茄植株扦插后长出的植株仍结无子果实
[B]生长素处理获得无子番茄的变异属于不能遗传的变异
[C]三倍体无子西瓜的无子性状不能遗传
[D]无子番茄属于单倍体植株
【答案】 B
【解析】 无子番茄是利用生长素促进子房发育成果实的原理培育出来的,其遗传物质并没有改变,因此该性状不能遗传,即无子番茄植株扦插后长出的植株可结有子果实;无子西瓜是用染色体变异的原理培育出来的,其遗传物质已经发生改变,因此理论上是可以遗传的;无子番茄是利用生长素促进子房发育成果实的原理培育出来的,其遗传物质并没有发生改变,因此不属于单倍体植株。
3.
瓜农在收获时发现有一个西瓜一侧充分膨大,另一侧发育不良,剖开果实发现种子分布不均,这种西瓜称为歪瓜(如图所示)。下列有关该歪瓜的叙述,错误的是(　　)
[A] 开花坐果期间传粉不良,使部分卵细胞未能形成受精卵
[B]未膨大部分种子少,不能产生足够的生长素
[C]未膨大部分营养不足,不能提供生长素刺激种子成熟
[D]未膨大部分生长素少,不能有效刺激果实发育
【答案】 C
【解析】 发育中的种子可以产生生长素,种子成熟不需要果实提供生长素。
知识点2　生长素的作用特点
4.下列关于生长素的叙述,错误的是(　　)
[A] 同一植物的不同器官对生长素的敏感程度可能不同
[B]生长素对发育中的种子和果实只有促进作用,没有抑制作用
[C]在细胞水平上,生长素可以促进细胞伸长生长、诱导细胞分化
[D]植物形成的顶端优势体现了高浓度的生长素会抑制侧芽生长的生理效应
【答案】 B
【解析】 生长素在低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长,对发育中的种子和果实有促进作用,也可能有抑制作用。
5.生长素对植物生长的调节作用具有“促进”或“抑制”的特点。如图所示,P点表示对植物生长既不促进也不抑制的生长素浓度。该图能表示(　　)
[A] 去掉顶芽后侧芽生长素浓度的变化
[B]胚芽鞘尖端向光侧生长素浓度的变化
[C]水平放置后根近地侧生长素浓度的变化
[D]水平放置后茎远地侧生长素浓度的变化
【答案】 A
【解析】 没去掉顶芽之前,侧芽部位生长素浓度过高,抑制侧芽发育,去掉顶芽后,生长素浓度逐渐降低,抑制作用解除,进而促进侧芽生长,与题图相符;在单侧光照下,胚芽鞘尖端向光侧生长素浓度会随时间延长而降低,但照射前后,生长素均表现为促进作用;由于重力的作用,水平放置后根近地侧的生长素浓度会升高,抑制近地侧的生长;由于重力的作用,水平放置后茎的远地侧的生长素浓度会随时间延长而降低,但放置前后生长素均表现促进作用。
6.(2025·郑州检测)关于植物顶端优势现象的生理机制存在多种假说,仍有待进一步的研究。某位科学家做了两个实验,实验一是去除顶芽后,检测发现侧芽中生长素的浓度降低,侧芽萌动、加快生长;实验二是去除顶芽后,在顶芽处涂抹放射性标记的生长素,一段时间后在侧芽中未检测到放射性。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 在植物芽中,生长素可由色氨酸经过一系列反应生成
[B]在植物幼叶、幼根中生长素进行的极性运输需要消耗能量
[C]实验一的结果说明了高浓度的生长素可以促进侧芽的生长
[D]实验二的结果不支持顶芽产生的生长素在侧芽处积累的假说
【答案】 C
【解析】 实验一是去除顶芽后,检测发现侧芽中生长素的浓度降低,侧芽萌动、加快生长,说明低浓度的生长素可以促进侧芽的生长,进而可推测高浓度的生长素抑制了侧芽的生长。
综合提升练
7.图1表示不同种类植物或不同植物器官生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,图2为不同浓度的生长素对植物生长的影响曲线。下列叙述错误的是(　　)
[A] 图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对根、茎生长的影响
[B]若图1中的a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的浓度大于e
[C]把植物水平放置,根近地侧可对应图1的b点,茎的近地侧可对应图1的d点
[D]若胚芽鞘向光侧浓度是图2的m,则背光侧浓度应大于g小于2m
【答案】 D
【解析】 根对生长素浓度比茎敏感,曲线最低点对应该器官的最适生长素浓度,图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对根、茎生长的影响;图1中的a点为促进、b点为抑制,若a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的浓度大于e;把植物水平放置,根近地侧生长素浓度高,表现为抑制生长的作用,可对应图1的b点,茎的近地侧生长素浓度大于远地侧,促进作用也强于茎的远地侧,可对应图1的d点;在单侧光的刺激下,向光侧的生长素浓度低于背光侧,且两侧均表现为促进生长的作用,故若胚芽鞘向光侧浓度是图2的m,则背光侧浓度应大于m小于2m。
8.(多选)(2025·菏泽期中)根的负向光性是植物的向性运动之一,是指植物在高光强或其他不良条件下发生的一种背向光源弯曲生长的适应性反应。为探究其原因,研究者测定水稻根向光侧和背光侧在单侧光刺激后生长素含量的变化。结果如下表所示。根据实验结果分析,下列说法正确的是(　　)
处理 向光侧/ (ng·g-1·FW) 背光侧/ (ng·g-1·FW)
光强/(100μmol·m-2·s-1) 184.8 498.6
黑暗 418.6 418.6
[A]根的负向光性未体现生长素“低浓度促进,高浓度抑制”的作用特点
[B]根的负向光性是因为在单侧光的作用下生长素发生极性运输导致分布不均匀
[C]光强组根尖生长素总量少于黑暗组可能是因为光照促进生长素的分解
[D]生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,其本质为吲哚乙酸
【答案】 CD
【解析】 水稻根细胞中,向光侧生长素浓度低,促进生长,背光侧生长素浓度高,抑制生长,因此根的负向光性体现了生长素“低浓度促进,高浓度抑制”的作用特点;根的负向光性是因为在单侧光的作用下生长素发生横向运输导致分布不均匀;光强组根尖生长素总量少于黑暗组,推测可能是因为光照促进生长素的分解;生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,其本质为吲哚乙酸。
9.(多选)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(如图所示)。下列相关叙述不正确的是(　　)
[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】 ABC
【解析】 种子发芽过程中也会产生生长素;由于重力作用弯钩内侧生长素浓度高于外侧,与单侧光无关;弯钩内侧生长素浓度高于外侧,导致内侧抑制外侧促进,与顶端优势的原理相同。
10.(12分)铝(Al)是土壤中含量较多的金属元素之一,当含量超过50 μmol·L-1时会抑制植物根系的生长发育。本实验以番茄为研究材料,通过外源施加生长素类似物(NAA)和生长素合成抑制剂(yucasin),分析其对铝胁迫下番茄主根生长的影响(CK为对照组),结果如图甲所示。
请回答下列问题。
(1)据图甲分析可知,外源施加NAA会　　　(填“加重”“减轻”或“不影响”)铝胁迫对番茄主根的生长抑制;施加生长素合成抑制剂处理时,铝胁迫诱导产生的根生长抑制得到　　　　。当施加　　　(填“2.5”“5”“10”或“20”)μmol·L-1生长素合成抑制剂处理时,作用不显著。
(2)番茄根系合成的生长素能　　　　根系的生长,超过一定浓度会抑制根系的生长。
(3)研究人员进一步以含生长素报告基因GUS的转基因番茄为实验材料,分析铝胁迫对番茄根尖生长素含量的影响,结果如图乙所示。据图乙分析,铝胁迫通过　　　　　　　　　　　抑制根的伸长生长,而外源yucasin可以通过　　　　　　　　　　　缓解铝胁迫导致的生长抑制。
【答案】 (每空2分)
(1)加重　缓解(或减弱)　20
(2)促进
(3)促进根尖生长素的积累　减少根尖生长素的积累
【解析】 (1)据图甲可知,外源施加NAA会加重铝胁迫对番茄主根的生长抑制;当施加生长素合成抑制剂(yucasin)处理时,铝胁迫诱导产生的根生长抑制得到缓解。与对照组相比,当施加20 μmol·L-1生长素合成抑制剂处理时,对铝胁迫下番茄主根生长受抑制的缓解作用不显著。
(2)生长素的作用表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长,即番茄根系合成的生长素能促进根系的生长,超过一定浓度会抑制根系的生长。
(3)据图乙分析,与对照组相比,Al组生长素含量较高,Al+yucasin组生长素含量较低,由此说明铝胁迫通过促进根尖生长素的积累抑制根的伸长生长,而外源yucasin可以通过减少根尖生长素的积累缓解铝胁迫导致的生长抑制。第1节　植物生长素
第1课时　生长素的发现、合成、运输和分布
课时作业
(时间:30分钟　分值:51分)
第1～7题每题3分,第8～10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　生长素的发现过程
1.下列有关生长素发现历程的说法正确的是(　　)
[A] 达尔文的实验证明了胚芽鞘弯曲生长和感受单侧光的部位都是胚芽鞘尖端下部
[B]鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给尖端下部
[C]拜尔的实验是在单侧光条件下完成的
[D]温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质色氨酸有关,并将其命名为生长素
【答案】 B
【解析】 达尔文的实验证明了感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端,胚芽鞘弯曲生长的部位在尖端以下伸长区;鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部;拜尔的实验不涉及单侧光照,是在黑暗条件下进行的;温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并命名为生长素,但没有证明与化学物质色氨酸有关。
2.科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去尖端,将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦幼苗一侧,结果幼苗会朝对侧弯曲生长。但是,如果放上的是没有接触过尖端的琼脂块,去尖端的幼苗则既不生长也不弯曲。该实验证明了(　　)
[A] 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
[B]生长素的化学本质是吲哚乙酸
[C]幼苗弯曲生长是受单侧光影响
[D]幼苗弯曲生长是由于幼苗尖端产生某种化学物质,向下运输,促进生长
【答案】 D
【解析】 温特的实验说明琼脂块传递了尖端产生的化学物质,导致幼苗弯曲生长,证明了幼苗尖端产生某种化学物质,向下运输,促进生长。
3.胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是(　　)
a.单侧光照射胚芽鞘尖端　b.胚芽鞘尖端感受单侧光刺激　c.生长素在背光一侧分布较多　d.胚芽鞘向光弯曲生长　e.背光一侧细胞生长较快　f.胚芽鞘尖端合成生长素
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 f胚芽鞘尖端合成生长素,当有a单侧光照射胚芽鞘的尖端时,b胚芽鞘尖端感受单侧光的刺激;导致c生长素在背光一侧分布较多,运输到胚芽鞘尖端的下部;胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长素分布较多,e背光一侧细胞生长较快,结果使d胚芽鞘向光弯曲
生长。
4.下图为一组有关生长素的对照实验,下列有关实验的叙述不正确的是(　　)
[A] 该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端
[B]该实验不能证明胚芽鞘尖端产生生长素
[C]该对照实验证明生长素能促进植物生长
[D]若甲、乙在黑暗条件下进行实验,则胚芽鞘不能生长
【答案】 D
【解析】 黑暗处理不影响甲、乙胚芽鞘的生长情况,甲组仍能生长,乙组不生长。
知识点2　生长素的合成、运输与分布
5.下列与生长素的合成、运输和分布相关的叙述,正确的是(　　)
[A] 生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中产生
[B]生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的
[C]生长素在植物体内只能进行极性运输
[D]生长素在植物体各器官中都有分布
【答案】 D
【解析】 生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,而不是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成;在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输;生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位。
6.右图是金丝雀草胚芽鞘受到单侧光照射的情况,下列叙述错误的是(　　)
[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处生长比④处快
【答案】 C
【解析】 生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端,即由②向①,而尖端下部不会发生横向
运输。
7.将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成①②③三组。处理方式如图所示,三组均在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况,①③组背地弯曲生长。据此判断,下列说法错误的是(　　)
[A] 生长素能发生横向运输
[B]②组胚芽鞘生长素的极性运输被阻断
[C]拔掉②组云母片后将恢复弯曲生长
[D]该实验可验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端
【答案】 B
【解析】 ①组胚芽鞘发生背地弯曲生长,说明生长素在重力作用下,由远地侧向近地侧发生横向运输,导致两侧生长素分布不均;生长素的极性运输是指生长素从形态学上端运输到形态学下端,②组胚芽鞘形态学上、下端之间没有阻碍,故可以发生生长素的极性运输;②组中由于云母片的阻断作用,尖端的生长素不能发生横向运输,所以胚芽鞘不能弯曲生长,而拿掉云母片后,生长素从远地侧向近地侧运输,近地侧生长快,故胚芽鞘将恢复弯曲生长;①和②对照说明重力作用可使生长素发生横向运输,②和③对照说明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端。
综合提升练
8.(2025·佛山期中)在生长素的发现过程中,很多科学家进行了大量的实验探究,其中两个实验(实验均用到了胚芽鞘、琼脂片)如下表所示。下列叙述错误的是(　　)
实验组1 实验组2 实验组3 实验组4
实验组 对照组
[A] 实验一的实验组3、4说明生长素分布不均匀导致胚芽鞘弯曲生长
[B]实验一可以说明胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂片
[C]在实验二中,胚芽鞘中生长素的极性运输与光照无关
[D]实验二证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的
【答案】 A
【解析】 实验一的实验组3、4自变量为有无尖端,因此可说明胚芽鞘弯曲与尖端有关,但无法说明生长素分布不均导致胚芽鞘弯曲生长。
9.(多选)为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输,导致背光侧生长素含量增加,促进生长作用增强,还是因为向光侧的生长素被分解,有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上,并进行不同处理,一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量,并分别用a～f表示)。下列有关叙述正确的是(　　)
[A] 若a>b、c[B]若c+d=e+f=a,且e>f,说明生长素由向光侧移向了背光侧
[C]若ce,则说明在单侧光照射下,既有向光侧生长素向背光侧转移,又有向光侧生长素被分解
[D]若e=f,且丁向光弯曲生长,则说明植物向光生长还可能与其他物质有关
【答案】 ACD
【解析】 若c+d=e+f=a,则说明在单侧光照射下,向光侧生长素没有被分解;e10.(多选)(2025·日照期中)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况,得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常型植物和N蛋白缺失型的植物根部长度对比及生长素分布对比,图③表示两种植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量。下列叙述错误的是(　　)
[A] 生长素在表皮的极性运输体现为从细胞底膜运输到顶膜
[B]N蛋白缺失导致PIN2蛋白合成减少,生长素的运输受阻
[C]分生区表皮细胞中的PIN2蛋白可能是运输生长素的载体蛋白
[D]N蛋白可能通过影响PIN2蛋白产生与分布调控生长素运输
【答案】 AB
【解析】 生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜;由图③可知,N蛋白缺失型植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白含量高于正常型植物,说明N蛋白缺失不会导致PIN2蛋白合成减少;图③中显示正常型植物的PIN2蛋白主要集中在顶膜,而N蛋白缺失型植物的PIN2蛋白在顶膜和侧膜都有分布,再由图②可知,与正常型相比,N蛋白缺失型植物生长素集中分布在根尖分生区,因此推测PIN2蛋白可能是运输生长素的载体蛋白;结合以上分析可知,N蛋白可能通过影响PIN2蛋白的产生与分布来调控生长素运输。
11.(12分)下图是生长素发现过程示意图。
据图回答下列问题。
(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　　　　　　是胚芽鞘生长不可缺少的部位,而发生弯曲的部位是　　　　　　　　　。
(3)　　　　　(填图的编号)对照,证明胚芽鞘尖端对下部的“影响”是一种化学物质。
(4)图4和图5对照,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)单侧光　　　　(填“是”或“不是”)胚芽鞘弯曲生长的必要条件;胚芽鞘弯曲生长的根本原因是　 。
【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)向光性(1分)
(2)胚芽鞘尖端　胚芽鞘尖端下部或伸长区
(3)图6和图7
(4)胚芽鞘感光部位是尖端,而不是尖端下部
(5)不是(1分)　生长素(在生长部位)分布不均匀
【解析】 (1)图1和图2的自变量为是否有单侧光照射,无单侧光照射时胚芽鞘直立生长,有单侧光照射时胚芽鞘向光弯曲生长,说明胚芽鞘具有向光性。
(2)图2与图3的自变量为胚芽鞘是否有尖端,有尖端的一组在单侧光照射下向光弯曲生长,没有尖端的一组在单侧光照射下不生长,说明胚芽鞘尖端是胚芽鞘生长不可缺少的部位,而发生弯曲的部位是胚芽鞘尖端下部(或伸长区)。
(3)图6和图7的自变量为琼脂块是否放置过胚芽鞘尖端,将放置过胚芽鞘尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长;将没放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果胚芽鞘不弯曲、不生长,证明胚芽鞘尖端对下部的“影响”是一种化学物质。
(4)图4和图5的自变量为单侧光照射的胚芽鞘的部位不同,说明胚芽鞘感光部位是尖端,而不是尖端下部。
(5)单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的必要条件;胚芽鞘弯曲生长的根本原因是生长素(在生长部位)分布不均匀。

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