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专题20
植物激素调节
生长素的生理作用
1．生长素的生理作用
(1)作用机理主长素促进生长的原因主要是促进细胞的纵向伸长，不是使细胞的数目增多。
(2)作用的两重性一般情况下，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素可以抑制生长；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。例如
就植物生长来说，从图中可以知道a
点表示根生长的最适宜的浓度，b点表示低浓度和高浓度的分界点。
不同器官对生长素浓度的需求不同，从上图可以看出不同器官对生长素的敏感度根>芽>茎。
(3)生长素生理作用两重性的实例
①顶端优势
概念指顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，顶端优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。
原因顶芽产生的生长素向下运输，使靠近顶端的侧芽部位生长素浓度增加，从而抑制该部位侧芽的生长。
解除去掉顶芽，侧芽附近的生长素来源受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动，加快生长。
0
②根的向地性由于根对生长素十分敏感，所以当植物横放时，在重力的作用下，生长素会向近地侧运输，导致近地侧生长素的浓度升高，抑制了根近地侧的生长，而远地侧由于生长素浓度低，促进生长，生长快，于是表现为根的向地性。
2．生长素类似物在农业主产中的应用
(1)促进扦插的枝条生根
①方法用一定浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学下端，上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
②在扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这是因为芽和幼叶在生长时能产生生长素，有利于生根。
(2)促进果实发育——获得无子果实
①原理胚珠→发育中的种子→生长素→
子房发育→果实（有子）。
②过程未授粉雌蕊柱头→涂抹一定浓度生长素（或生长素类似物）→子房发育为果实（无子）。
(3)既能防止落花落果，也能疏花疏果
①在农业生产上，常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以减少棉蕾棉铃脱落。
②未成熟幼果，如苹果、柑橘，常因生长素不足而大量脱落。用一定浓度的2，4-D的水溶液喷洒树冠，可大量减少落果。
植物向性运动的分析判断常用方法有
云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速（高速）旋转类、幼苗横置类、失重类等。
实验
处理方法
暗盒开孔类
云母片插入类
切割移植类
锡箔纸遮盖类
旋转类
幼苗横置类
失重类
幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的向重力性和茎的负向重力性
其他植物激素的种类与功能
1、赤霉素
（1）合成部位未成熟的种子、幼根和幼芽
（2）主要作用①促进细胞伸长，引起植株增高②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）分布将要脱落的器官和组织
（3）主要作用
①抑制细胞分裂
②促进叶和果实的衰老与脱落
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
植物生长与植物激素的关系
l、植物激素的分类及作用
2、植物生长与植物激素的关系
(1)生长素与细胞分裂素植物的生长表现在细胞体积的增大和细胞数日的增多，生长素能促进细胞伸长，体积增大，使植株生长；而细胞分裂素则是促进细胞分裂，使植株的细胞数目增多，从而促进植物生长。
(2)生长素与乙烯生长素的浓度接近或等于生长最适浓度时，就开始诱导乙烯的形成，超过这一点时，乙烯的产量就明显增加，而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时，就会出现抑制生长的现象。
(3)脱落酸与细胞分裂素脱落酸强烈地抑制生长，并使衰老的过程加速，但是这些作用又会被细胞分裂素解除。
(4)脱落酸与赤霉素脱落酸是在短日照下形成的，而赤霉素是在长日照下形成的。因此，夏季日照长，严生赤霉素使植物继续生长，而冬季来临前日照变短，产生脱落酸，使芽进入休眠状态。
3、类比各种植物激素的生理作用与应用
名称
产生部位
生理作用
对应生长调节剂
应用
生长素
幼根、幼芽及发育的种子
促进生长，促进果实发育
萘乙酸、2,4-D
①促进扦插枝条的生根；②促进果实发育，防止落花落果；③农业除草剂
赤霉素
幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里
①促进细胞伸长，引起植株增高；②促进种子萌发和果实成熟
赤霉素
①促进植物茎秆仲长；②解除种子和其他部位休眠，提甲用来播种
2017全国1卷，3题
通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是（
）
A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
【答案】C
答题思路
【考点】细胞分裂素与脱落酸功能及相互关系的实验。
【命题意图】本题考查植物几种激素间相互作用实验，要求考生通过正确分析单独使用CTK、ABA和共同使用CTK+ABA与对照组比较及相互比较得出正确结论。
【命题规律】通过实验背景以曲线形式图析植物激素间的相互关系。
【方法点拨】五种植物激素间的相互作用曲线分析
(1)协同作用的激素
①促进生长的激素生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老的激素细胞分裂素和生长素。
(2)拮抗作用的激素
①器官脱落
1．【2017年江苏卷，13】研究小组探究了萘乙酸（NAA）对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA
均提高了插条生根率
C．生产上应优选320
mg/
L
NAA
处理插条
D．400
mg/
L
NAA
具有增加生根数的效应
【答案】D
2．【2016年全国Ⅲ卷，4】为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚
芽鞘下段的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如
图所述。根据实验结果判断，下列叙述正确的是（　　）
A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b＇侧的相等
B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C．胚芽鞘b＇侧细胞能运输IAA而c＇侧细胞不能
D．琼脂块d＇从a＇中获得的IAA量小于a＇的输出量
【答案】D
【解析】根据题意可知，琼脂块a中不含生长素，即左图属于对照组，所以胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧均不含生长素。而右图属于实验组，即琼脂块a’中含有生长素，所以胚芽鞘b’侧含IAA，A、B错误；胚芽鞘细胞均能运输IAA，C错误；琼脂块a’中的IAA经胚芽鞘向下运输到d’，其中一部分会留在胚芽鞘中，D正确。
3．【2016年四川卷，4】有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响，结果如右图。以下说法不正确的是（　　）
A．甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均有两重性
B．在0~20ppm范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C．乙的浓度大于20ppm后，对莴苣幼根生长起抑制作用
D．据图推测，用30ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
【答案】D
4．【2017年海南卷，26】为探究植物生长素对枝条生根的影响，研究人员在母体植株上选择适宜的枝条，在一定部位进行环剥去除树皮（含韧皮部），将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端，并用湿土包裹环剥部位，观察枝条的生根情况，实验的部分结果如表所示。
生长素用量（mg/枝）
处理枝条数
第90天存活枝条数
第90天存活时的生根枝条数
首次出根所需天数
0
50
50
12
75
0．5
50
50
40
30
1．0
50
50
43
25
1．5
50
50
41
30
2．0
50
43
38
30
3．0
50
37
33
33
回答下列问题
（1）据表可知，生长素用量为0时，有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是_____。
（2）表中只提供了部分实验结果，若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量，你认为需要提供的根的观测指标还有_______（答出两点即可）。
（3）从激素相互作用的角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因是_________。
【答案】（1）枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长
（2）每个枝条的生根数量
根的长度
（3）生长浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够够抑制植物的生长
【解析】（1）枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长
，故首次出根需要天数较多。
（2）一定难度的生长素能够促进枝条生根，可以从每个枝条的生根数量、根的长度、首次出根需要时间等指标观测。
（3）生长浓度高时会促进乙烯的合成，而乙烯能够够抑制植物的生长，故高浓度生长素抑制植物生长。
5．【吉林省梅河口五中2017届高三下学期6月份考前模拟理综生物试题】不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（
）
A.
该实验只有脱落率是因变量
B.
脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
C.
该实验不能证明生长素是通过乙烯而影响叶片脱落率
D.
据图可推知生产上喷施高浓度乙烯利能降低脱落率
【答案】C
6．【北京市海淀区2017届高三5月期末练习（二模）理综生物试题】
为研究赤霉素和光敏色素（接受光信号的蛋白质）在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂(
PAC)的培养基中，在光照条件下培养8天后测量地上部分和主根长度，得到下图所示结果。
对实验结果的分析，不正确的是（
）
A.
三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制
B.
浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均为抑制作用
C.
适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
D.
光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱
【答案】B
7．【四川省泸州市2017届高三四诊（临考冲刺模拟）理科综合生物试题】
植物体生命活动的调节大多是多种激素相互作用共同完成的，下图为碗豆幼苗生长的调节示意图，图中A、B、C表示不同的植物激素，下列叙述中正确的是（
）
A.
A、B、C激素的合成受基因组的控制
B.
A激素通过促进细胞的分裂引起植株增高
C.
用B激素处理大麦可以简化啤酒的生产工艺，降低成本
D.
图中两种浓度的B激素调节结果的差异不能体现两重性
【答案】A
8．【2017届普通高等学校招生全国统一考试模拟试卷（二）理综生物试卷】
某生物小组以豌豆幼苗为实验材料做广相关实验，实验结果如图所示，下列叙述正确的是（
）
A.
①和②能证明豌豆茎的尖端能合成生长素
B.
①和③能证明生长素显著影响赤霉索的生物合成
C.
①②③能证明赤霉素能促进生长素的合成
D.
②和③能证明赤霉素的产生与生长素有关
【答案】D
9．【2017届河北省唐山市高三第二次模拟考试理科综合生物试题】
某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根的影响，结果如图，分析错误的是（
）
A.
该实验的自变量为植物激素的浓度，因变量为生根数
B.
由图中结果不能判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响
C.
图中信息没有体现出激素类似物甲具有两重性的特点
D.
若想进一步探究激素类似物甲和乙对插条生根的复合影响，应设计4组实验
【答案】A
10．【安徽省池州市2017届高三4月联考理科综合生物试题】
如图所示为去除顶芽前后侧芽部位激素甲和乙的含量变化以及侧芽长度的变化情况。已知激素甲是由色氨酸经过一系列反应转化而来，激素乙的合成部位主要是根尖，下列相关叙述，正确的是（
）
A.
激素甲应为生长素，该激素具有两重性且只进行极性运输
B.
激素乙应为细胞分裂素，该激素对侧芽的生长具有促进作用
C.
去顶芽前，侧芽部位的激素甲均来自顶芽，运输过程消耗ATP
D.
去顶芽后，激素甲和激素乙在侧芽的生长方面具有拮抗关系
【答案】B
【解析】植物激素中由色氨酸经过一系列反应转化而来应为生长素，生长素具有两重性，运输方式有极性运输、非极性运输和横向运输等，A错误；激素中主要由根尖部位合成的是细胞分裂素，从图中信息可知该激素具有促进侧芽生长的作用，B正确；生长素在侧芽和顶芽都能合成，即去顶芽前，侧芽部位的生长素主要来自顶芽，少部分由侧芽自行合成，C错误；去顶芽后，侧芽部位的激素甲（生长素）含量逐渐下降至适宜浓度，而适宜浓度的生长素对侧芽的生长是促进的，可见去顶芽后，激素甲和激素乙（细胞分裂素）在侧芽的生长方面具有协同关系，D错误。

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