资源简介

第1节　植物生长素
课标内容要求
核心素养对接
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不同特点，既能促进生长，也能抑制生长。
1.生命观念和科学思维——通过生长素的作用特点阐释生物学中适度与平衡观念，并运用这一观念分析和解决现实中的问题。2．科学探究——通过概述生长素的发现过程认同科学探究的一般过程。
一、生长素的发现过程
1．达尔文实验
(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验处理及现象
(3)结论：胚芽鞘的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。
2．鲍森·詹森实验
实验1　　　　　　实验2
(1)过程及现象
实验1：切去胚芽鞘尖端＋单侧光―→不生长不弯曲。
实验2：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光―→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．拜尔实验
(1)实验证明：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。
(2)鲍森·詹森实验和拜尔实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
4．温特的实验
A　　　　　　　B
(1)实验组——A
处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。
(2)对照组——B
处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。
(3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把其命名为生长素。
5．1934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。1946年，科学家从高等植物中分离出生长素。
6．植物向光性的原因：生长素分布不均匀造成的。
7．植物激素：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。
二、生长素的合成、运输与分布
1．合成部位：幼嫩的叶、芽和发育中的种子，由色氨酸转变而来。
2．运输
(1)方式：主动运输。
(2)方向
3．分布：相对集中分布在生长旺盛的部分。
三、生长素的生理作用
1．作用方式：给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
2．作用
(1)在细胞水平上：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等。
(2)在器官水平上：影响器官的生长、发育。
3．作用特点
(1)生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下，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。
(2)实例：顶端优势。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。
(　　)
2．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。
(　　)
3．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素。
(　　)
4．同一植株的根和芽生长所需要的最适生长素浓度相同。
(　　)
5．当植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端优势，其主要原因是侧芽附近的生长素浓度过高，其生长受抑制。
(　　)
6．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。
(　　)
提示：1.√
2．×　生长素在生物体内含量较少，而不是大量。
3．√
4．×　同一植株的根和芽生长所需要的最适生长素浓度不同，根对生长素浓度要敏感些。
5．√　
6.√
　生长素的发现过程
1．生长素相关实验的图解分析
类别
图解条件
相关结果
遮盖类
①直立生长②向光生长
暗箱类
①直立生长②向光(小孔)生长
插入类
①向右侧弯曲生长②直立生长③向光生长④向光生长
移植类
①直立生长②向左侧弯曲生长③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c
旋转类
①向中央弯曲生长②直立生长③向开孔处弯曲生长
2.植物向光性的原因分析
1．从对照实验设计的单一变量原则角度分析，鲍森·詹森实验有什么不足之处？又该如何改进？
提示：不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生。改进方案为：增设③组：将胚芽鞘尖端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘生长状况。
2．拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验是否也需要在黑暗中进行？
提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。不需要。
3．生长素通过促进细胞伸长而不是通过促进细胞分裂促进胚芽鞘生长，你能否通过胚芽鞘实验证明这一点？
提示：可以对向光弯曲生长的胚芽鞘沿光线方向做纵切片，用显微镜观察向光侧和背光侧的细胞数目和细胞长短。
1．(不定项)在生长素的发现史上，1910年鲍森·詹森进行了如图的实验，以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述错误的是(　　)
A．本实验证明生长素由胚芽鞘尖端向下传递
B．插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明胚芽鞘尖端是感光部位
C．显微镜观察表明，弯曲部位背面细胞分裂速率快、数量多
D．要使本实验更有说服力，还应设置去掉胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验
ABC　[鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部，A错误；要证明胚芽鞘尖端是感光部位，需要设置对照实验：一组的胚芽鞘尖端用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，另一组的胚芽鞘尖端以下部位用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，B错误；生长素促进细胞伸长生长，不促进细胞分裂，故弯曲部位背面细胞较长，C错误；要使本实验更有说服力，还需要设置对照实验，即设置不放胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验，排除琼脂片和云母片的影响，D正确。]
2．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是(　　)
A．②⑤⑦　　B．①②③⑤⑧
C．①③④⑥⑦
D．②⑤⑧
D　[①中由于胚芽鞘匀速旋转，使a、b琼脂块中的生长素浓度相同，故①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，受光均匀，直立生长；⑧装置整体旋转，光通过小孔，胚芽鞘受单侧光照射，所以向小孔方向弯曲生长。]
　判断植物“长不长、弯不弯”的简单方
法——“两看法”
注：(1)判断生长素的有无，一看有没有产生部位，二看有没有人为施加；
(2)尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。
　生长素的产生、运输和分布
1．极性运输
(1)概念：生长素由植物体的形态学上端向形态学下端的运输。
(2)特点：只能由形态学上端→形态学下端，不能倒转。
(3)影响因素：植物的遗传特性决定，不受单侧光、重力等影响。
(4)实验验证
a
b
a、b两组相互对比，共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
2．非极性运输
(1)概念：植物体内物质的运输不受形态学上下端的影响。
(2)实例：在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输。
1．用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向。尝试总结其运输有何规律。
提示：(1)①→②　(2)④→③　(3)⑥→⑤
规律：由形态学上端向形态学下端运输。
2．分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有哪些。
提示：(1)①→②　(2)③→④　⑤→⑥　(3)⑦→⑧
影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。
3．验证生长素的极性运输实验中，b组实验能否不改变胚芽鞘形态学上端和形态学下端的方向，而将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置？
提示：不能。将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置，和a组实验比较，多了一个重力的变量。
3．取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组，将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘相同位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘，然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，原因是(　　)
A．c组尖端能产生生长素，d组尖端不能
B．a′组胚芽尖端能合成生长素，b′组尖端不能
C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能
D．a′组胚芽尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能
D　[胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误。生长素的运输是只能从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误。据题干可知，a′组中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长；b′组中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。]
(1)单侧光(重力)影响生长素的分布，但不影响生长素的产生。
(2)引起生长素分布不均匀的因素很多，如含生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置等。
(3)生长素在琼脂块中的运输不是主动运输，而是扩散作用。
4．科学家做过如下的实验：a.把不含生长素的两个琼脂小块放在燕麦胚芽鞘下端；b.把含生长素的琼脂小块放在一段去掉尖端的燕麦胚芽鞘形态学上端，把另两个不含生长素的琼脂小块作为接受块放在形态学下端；c.把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学上端朝下，做同样的实验。三个实验都用单侧光照射。经过一段时间后，接受块①②③④⑤⑥的成分变化的叙述正确的是(　　)
A．①含生长素比②多，③含生长素比④多
B．①含生长素比②少，⑤含生长素比⑥多
C．在③④⑤⑥小块中，⑤含生长素最多
D．③④中生长素含量之和比⑤⑥中多
D　[胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位，单侧光使背光侧生长素多于向光侧，①含生长素比②多。琼脂块不能感受光刺激，且生长素只能由形态学上端运到形态学下端，不能倒过来运输，因此，③④中生长素含量相同，⑤⑥中不含生长素。]
　生长素的生理作用
1．生长素的作用方式
不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
2．作用特点的影响因素
(1)浓度：一般情况下，生长素在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物。
(2)器官：不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为根>芽>茎。
(3)成熟程度：一般来说，幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。
3．(1)图1表示不同浓度生长素的生理作用不同，表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
①四个关键点含义：A点为较低浓度促进生长；B点促进作用最强；C点既不促进，也不抑制；D点为较高浓度抑制生长。
②曲线段含义：
a．AB段表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强；
b．BC段(不包括C点)表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用减弱；
c．CD段(不包括C点)表示超过一定的浓度范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强。
(2)图2表示不同器官对生长素的敏感程度不同，根>芽>茎。
(3)图3表示不同植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感性强。
4．顶端优势
(1)概念：顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象。
(2)原因
①生长素的运输方向是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。
结合下图解释植物的根为何具有向地性。此特点是否体现了生长素作用的特点？植物的茎的背地生长是否体现了生长素作用的特点？
提示：根对生长素较为敏感，D处浓度过高对根的生长起抑制作用，而C处的浓度较低促进根的生长，充分体现了生长素生理作用的两重性。茎对生长素相对不敏感，B处生长素浓度大于A处生长素浓度，所以B侧促进作用大于A侧，没有体现生长素生理作用的两重性。
5．生长素是人们发现和研究较早的植物激素，其主要作用是促进细胞生长。如图是某植物地上部分，下列有关生长素调节的叙述，正确的是(　　)
A．该植物体地上部分生长素不都是由①②③④所示结构合成
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．由于④结构能够生长，因此该植物的生长没有体现植物的顶端优势现象
A　[幼叶等部位也可合成生长素，A项正确；顶芽合成的生长素向下运输积累在侧芽处，导致侧芽处生长素浓度过高而抑制了侧芽生长，B项错误；②生长受抑制而④生长较快，是由于④处距离顶芽较远，①合成的生长素运到④处的较少，C项错误；该植物顶芽①优先生长，而侧芽的生长均受到不同程度的抑制，说明该植物的生长体现了植物的顶端优势现象，D项错误。]
6．(不定项)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，横坐标表示生长素的浓度。根据实验结果，可以获得的正确结论是(　　)
A．当生长素浓度为10－9mol·L－1时，抑制根的生长
B．若解除顶端优势，应确保侧芽的生长素浓度低于10－6mol·L－1
C．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远地侧生长素浓度低于10－8mol·L－1
BD　[由题图可知，当生长素浓度为10－9mol·L－1时促进根的生长，故A错误；当生长素浓度大于10－6mol·L－1时抑制芽的生长，当生长素浓度小于10－6mol·L－1时促进芽的生长，故B正确；图中根、芽、茎的三条曲线均能体现生长素作用的两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，故C错误；根对生长素较敏感，由于重力原因，远地侧生长素浓度低于近地侧，远地侧生长较快，远地侧生长素浓度应低于10－8mol·L－1，故D正确。]
　生长素的作用及作用特点
(1)生长素促进生长的原理为促进细胞的纵向伸长，从而使体积变大，而不是促进细胞数目的增多。如下图中背光侧之所以长得快，就是因为其背光侧细胞比向光侧“更伸长”。
(2)若生长慢的部位的生长素浓度高于生长快的部位的生长素浓度，则可体现作用特点，如根的向地性、顶端优势等。
(3)与“0”浓度(蒸馏水处理组)比较，生长慢于“0”浓度者表现为抑制作用，从而体现出作用特点，否则不能体现作用特点。就如图的坐标曲线模型而言，若作用曲线为负值(横轴以下，图中C点以下)，则可体现作用特点。
甲图表示的是不同器官对生长素的敏感度，乙图表示的是同一器官在不同生长素浓度下的作用。请据图思考下列问题：
甲
乙
通过对甲坐标图的分析，利用演绎推理等科学思维分析三种器官对生长素的敏感度的高低，通过对乙图的分析对不同生长素浓度促进效果可能相同的理解，找出相应的生长素浓度范围，形成模型与建模的思维方式；通过对“高浓度”“低浓度”界限的分析形成批判性思维方式。
1．根据甲图中的曲线分析三种器官对生长素的敏感度的高低。(科学思维)
提示：根>芽>茎。
2．生长素的两重性可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”，这里的“高浓度”和“低浓度”的界限指的是甲图中哪几个点对应的生长素浓度？(科学思维)
提示：对根、芽和茎而言，“高浓度”和“低浓度”的界限分别是A′、B′和C′对应的生长素浓度。
3．甲图中A→A′的含义是不是随着生长素浓度的增大，对根的抑制作用逐渐增强？(科学思维)
提示：不是，A→A′的含义是随着生长素浓度的增大，对根的促进作用逐渐减弱。
4．根据乙图回答下列问题：
(1)若曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，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是多少？(科学思维)
提示：大于m小于M。
(2)若曲线表示植物的茎，在植物水平放置，表现出茎的背地性时，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是多少？(科学思维)
提示：大于0小于m。
(3)若曲线表示植物的根，在植物水平放置，表现出根的向地性时，且测得其根的远地侧生长素浓度为m，则近地侧浓度范围是多少？(科学思维)
提示：大于i。
[课堂小结]
知
识
网
络
构
建
核
心
语
句
背
诵
1.胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘的尖端。2.植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，背光一侧生长素的含量多于向光一侧。3.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，即极性运输，极性运输是细胞的主动运输。4.生长素相对集中地分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端分生组织、形成层和发育中的种子和果实等处。5.植物激素是由植物体内产生，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。6.生长素不催化细胞代谢，不为细胞提供能量而是给细胞传达信息。7.生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长。顶端优势和根的向重力性都体现了生长素作用的该特点。8.对生长素的敏感程度：根>芽>茎；幼嫩细胞>衰老细胞；双子叶植物>单子叶植物。
1．(2021·山东济南历城二中高二期中)1918年，科学家拜尔将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长，证明了胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。拜尔这个实验的对照组可以设计为
(　　)
A．去除胚芽鞘的尖端，单侧光照射
B．去除胚芽鞘的尖端，遮光处理
C．将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，单侧光照射
D．将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光处理
D　[拜尔的实验是在黑暗条件下进行的，故对照组也应该进行遮光处理，自变量应该是尖端放置的位置，因变量是胚芽鞘的生长情况，故对照组应该设计为将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光处理，D符合题意。]
2．如图是某兴趣小组研究植物向光性的一组实验，通过该实验可以得出的结论是
(　　)
A．幼苗感受光刺激的部位在尖端
B．幼苗合成生长素的部位在尖端
C．只有在光照下幼苗才能合成生长素
D．生长素对幼苗生长具有两重性
A　[由题图可知，图中锡箔的位置分别在尖端和尖端下面的一段，锡箔在尖端的幼苗直立生长，锡箔在尖端下方的幼苗弯曲生长，因此幼苗感受光刺激的部位在尖端，A符合题意；该实验不能看出幼苗合成生长素的部位，B不符合题意；本题未涉及无光情况下生长素的合成情况，故不能说明只有在光照下幼苗才能合成生长素，C不符合题意；该实验只体现了生长素的促进作用，未体现其两重性，D不符合题意。]
3．下列关于植物生长素的叙述，错误的是
(　　)
A．植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B．成熟组织中，生长素通过输导组织进行非极性运输
C．幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
D．成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
C　[生长素是由色氨酸经过一系列反应转变成的，A正确。在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，B正确。幼嫩的细胞对生长素更敏感，C错误。成熟茎韧皮部的筛管中的生长素可以进行非极性运输，D正确。]
4．(2021·福建高一期末)如图是生长素浓度与所起作用的关系图，下列相关说法错误的是
(　　)
A．不同的生长素浓度促进作用可以相同
B．ab段随着生长素浓度的增大，促进作用增强
C．bc段随着生长素浓度的增大，抑制作用增强
D．该曲线能够表明生长素的生理作用具有两重性
C　[由题图可知，不同的生长素浓度促进作用可以相同，A正确；ab段表明随着生长素浓度的增大，促进作用增强，B正确；bc段仍位于横轴以上，仍表现为促进作用，只是随着生长素浓度的增大，促进作用减弱，C错误；题图曲线能够表明生长素在低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，即其作用具有两重性，D正确。]
5．(2021·江西南昌二中高二上月考)甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用的关系，乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长情况。
甲　　　　　　　　　　　　乙
(1)1934年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质________，它是由________经过一系列反应转变而来的。
(2)乙图中b侧生长素对根生长的效应是________，a侧生长素浓度范围应为________mol·L－1。
(3)在认识到生长素的生理作用后，农民会适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，是因为去掉顶芽后，________________________，于是抑制作用被解除，侧芽萌动、加快生长。
(4)植物的生长发育过程，在根本上是________________的结果。
[解析]　(1)1934年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA)，它是由色氨酸经过一系列反应转变而来的。(2)根的向地性生长体现了生长素具有两重性的作用特点，b侧为低浓度，促进生长，a侧为高浓度，抑制生长，a侧生长素浓度范围应大于10－8mol·L－1。(3)顶端优势是指顶芽(生长素浓度低)优先生长，侧芽(生长素浓度高)生长受抑制的现象，故在认识到生长素的生理作用后，农民会适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，是因为去掉顶芽后，侧芽处的生长素来源受阻，浓度降低，于是抑制作用被解除，侧芽萌动、加快生长。(4)植物的生长发育过程，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。
[答案]　(1)吲哚乙酸(IAA)　色氨酸　(2)促进　大于10－8　(3)侧芽处的生长素来源受阻，浓度降低　(4)基因组在一定时间和空间上程序性表达
PAGE
-
15
-第2节　其他植物激素
课标内容要求
核心素养对接
举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节。
1.生命观念——举例说明几种主要植物激素的作用，认同物质的多样性并指导探究生命活动规律。2．科学思维——举例说明几种主要植物激素之间可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节，并利用其对一些生命现象进行分析。
一、其他植物激素的种类和作用
1．植物体内存在着生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。
2．其他植物激素的比较
项目
合成部位
生理功能
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠和萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠
乙烯
植物体的各个部位
促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落
3.第六类植物激素是油菜素内酯，能促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。
4．一般来说，植物激素对植物生长发育上的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
二、植物激素间的相互作用
1．细胞分裂方面
生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者表现出协同作用。
2．种子萌发方面
赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反，表现出拮抗作用。
3．代谢方面
不同激素在代谢上存在着相互作用，例如，当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成；乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。
4．相对含量
在植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。例如，黄瓜茎端脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。
5．出现一定的顺序性
在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。例如，在猕猴桃果实的发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会按照次序出现高峰，调节果实的发育和成熟。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．赤霉菌分泌的赤霉素是植物激素。
(　　)
2．乙烯能促进果实的成熟，所以在幼嫩的果实中含量较多。
(　　)
3．高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长。
(　　)
4．细胞分裂素在果实生长中起促进作用。
(　　)
5．密封贮藏导致水果各种激素合成增加。
(　　)
6．脱落酸能抑制马铃薯发芽。
(　　)
提示：1.×　植物激素是指在植物体内产生，从产生部位运送到作用部位，对植物有显著影响的微量有机物。
2．×　乙烯在成熟的果实中含量相对较多。
3．√　4.√
5．×　植物的生命活动受多种激素的调节，某一生理活动中有的激素分泌增多，而有的减少。
6．√
　其他植物激素的种类和作用
1．植物生长和植物激素间的关系
2．不同植物激素作用特点及作用关系
(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目的增多，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。
(1)
植物生长与激素
(2)种子萌发与激素
(3)果实与激素
1．下列有关植物激素应用的叙述，错误的是(　　)
A．用一定浓度的赤霉素处理芹菜，能提高芹菜的产量
B．用生长素处理未受粉的番茄花蕾，可得到无子番茄
C．用脱落酸处理马铃薯块茎，可抑制其生芽
D．植物激素对植物的调节都具有两重性
D　[赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株的增高，用一定浓度的赤霉素处理芹菜，能提高芹菜的产量，A正确；生长素能促进果实的发育，用生长素处理未授粉的番茄花蕾，可得到无子番茄，B正确；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，抑制发芽，用脱落酸处理马铃薯块茎，可抑制其生芽，C正确；植物激素的调节作用并非都具有两重性，如脱落酸对植物的生长只具有抑制作用，D错误。]
2．(2017·全国卷Ⅰ)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
C　[蒸馏水组为对照组，其他三组为实验组。A对：与蒸馏水组相比，CTK组叶绿素含量相对较高，说明细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老。B对：本实验中CTK＋ABA组曲线介于CTK组和ABA组之间，说明CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱，CTK和ABA对该植物离体叶片叶绿素相对含量的变化起拮抗作用。C错：由图可知，ABA组中叶绿素相对含量远低于CTK组，光反应受阻，因此叶绿体中NADPH合成速率小于CTK组。D对：对比ABA组和蒸馏水组可知，ABA能使叶绿素相对含量降低，因此施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程。]
　植物激素间的相互作用
1．在植物生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素相互作用共同调节。
(1)具协同作用的激素
(2)具相反作用的激素
作用
起促进作用的激素
起抑制作用的激素
细胞分裂
细胞分裂素
脱落酸
器官衰老
脱落酸
细胞分裂素
种子萌发
赤霉素
脱落酸
2.植物激素间相互作用图解
(1)植物生长与多种植物激素之间的关系
(2)生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同
(3)生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成起抑制作用，如图：
(4)赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长，如图：
3．如图为小麦种子形成过程中各种植物激素的含量变化，下列有关叙述错误的是(　　)
A．小麦种子成熟后赤霉素合成量较小
B．小麦种子形成初期细胞分裂素合成旺盛
C．小麦种子鲜重的增加仅取决于生长素的含量
D．小麦种子的形成受多种植物激素的平衡协调作用
C　[分析曲线可知，小麦种子成熟后赤霉素合成量较小，A正确。分析曲线可知，受精后短时间内细胞分裂素含量较多，说明在种子形成初期细胞分裂素合成旺盛，B正确。种子鲜重的增加可能与生长素、赤霉素均有关，C错误。由曲线可知小麦种子的形成受多种激素的共同作用，D正确。]
4．(不定项)植物的顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象，叫顶端优势。科学家研究植物顶端优势时发现不同植物激素对侧芽生长的影响有差异(如表所示)。下列相关叙述正确的是
(　　)
组别
甲组
乙组
丙组
丁组
处理方式
不作处理
细胞分裂素处理侧芽
赤霉素处理顶芽
切去顶芽，赤霉素处理切口
侧芽生长情况
生长受抑制
抑制作用解除
抑制作用加强
快速生长
A.植物顶端优势现象表明，生长素浓度越高，生长越快
B．比较甲、乙组可知，侧芽生长受抑制可能是因为侧芽缺少细胞分裂素
C．比较丙、丁组可推测，赤霉素对侧芽生长的影响可能与顶芽有关
D．该实验说明植物顶端优势现象可以受多种激素共同调节
BCD　[顶端优势是顶芽优先生长，而侧芽受到抑制的现象，原因在于顶芽产生的生长素向下运输，在侧芽部位生长素浓度较高，使侧芽的生长受到抑制，A错误；细胞分裂素可以解除生长素对侧芽的抑制作用，比较甲、乙组可知，侧芽生长受抑制可能是因为侧芽缺少细胞分裂素，B正确；丙组和丁组的自变量为顶芽的有无，两组的侧芽生长情况相反，由此可推测，赤霉素对侧芽生长的影响可能与顶芽有关，C正确；该实验说明植物顶端优势现象可以受多种激素共同调节，D正确。]
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图所示，据图回答问题：
通过对具有作用效果相反的激素发挥作用时期的分析，学会归纳与概括的思维方式；通过对果实成熟过程中激素变化坐标图的分析，理解在植物的生长发育和适应环境的过程中，各种激素共同调节，形成适应观及局部与整体观、稳态平衡观等。
1．具有作用效果相反的激素，是否在植物生长发育的同一时期发挥作用？举例说明。(科学思维)
提示：在果实的细胞分裂和伸长过程中起主导作用的激素有细胞分裂素、生长素和赤霉素，而与它们作用效果相反的激素乙烯和脱落酸在果实成熟的过程中浓度明显升高。它们在植物生长发育的不同时期发挥作用，使植物的生长发育过程顺利进行。
2．生长素和乙烯在作用上具有相反的效果，此作用特点对于植株的生长有何意义？(科学思维)
提示：避免植株过度长高而容易倒伏。
3．在北方的秋冬季，脱落酸促进阔叶树的叶片衰老、脱落，对植物的生命活动有何意义？(生命观念)
提示：降低蒸腾作用，减少植物对水分的吸收，降低植物体内的含水量，使植物的抗寒性增强。
[课堂小结]
知
识
网
络
构
建
核
心
语
句
背
诵
1.赤霉素的主要作用是可以促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。2.细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，促进芽的分化、侧芽发育、叶绿素合成。3.脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子休眠。4.乙烯的主要作用是促进果实成熟，促进开花、促进叶、花、果实脱落，且在植物体各个部位都可以合成。5.在植物的生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互作用共同调节。
1．“秋风扫落叶”，但路灯下的树叶总是迟于其他部位脱落，最主要的原因是(　　)
A．灯下的树叶照光的时间长，通过光合作用积累的养料多
B．光照抑制了脱落酸的合成
C．夜晚的光照抑制了顶端优势
D．光促进了生长素的合成
B　[落叶与脱落酸有关，而脱落酸的合成需要短日照，路灯的光延长了光照时间，抑制了脱落酸的合成，所以路灯下的树叶脱落得比较晚。]
2．(2021·聊城高二月考)下列叙述中与所涉及的植物激素对应关系一致的是(　　)
A．适时摘除棉花的顶芽，提高棉花产量——生长素
B．香蕉的逐渐成熟——脱落酸
C．抑制水稻种子发芽——细胞分裂素
D．秋天成熟的柑橘掉落下来——乙烯
A　[适时摘除棉花顶芽是为了解除顶端优势，提高棉花产量，顶端优势是指顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位，使侧芽生长受到抑制的现象，A正确；促进果实成熟的是乙烯，B错误；抑制水稻种子发芽的激素是脱落酸，C错误；秋天成熟的柑橘掉落下来，是脱落酸的作用，D错误。]
3．如图表示刺激某植物休眠种子使其萌发过程中，各种激素含量变化情况，据图分析正确的是(　　)
A．脱落酸对种子萌发起促进作用，赤霉素对种子萌发起抑制作用
B．在种子破除休眠过程中赤霉素与脱落酸、细胞分裂素之间存在拮抗作用
C．种子的提前萌发只是赤霉素、细胞分裂素的作用，与其他激素无关
D．赤霉素和细胞分裂素都能促进种子萌发
D　[脱落酸抑制细胞分裂，因此对种子萌发起抑制作用；赤霉素促进细胞伸长，促进种子萌发；细胞分裂素促进细胞分裂，对种子萌发起促进作用，A错误、D正确。结合题图分析可知，脱落酸与赤霉素、细胞分裂素之间在种子破除休眠过程中存在拮抗作用，B错误。种子的提前萌发是多种激素共同作用的结果，C错误。]
4．某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验，结果如图所示。下列叙述不正确的是
(　　)
A．为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施赤霉素
B．为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可以外施脱落酸
C．外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D．对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时
C　[图示曲线显示，赤霉素组马铃薯块茎发芽时间早于对照组，脱落酸组晚于对照组，但三组同时达到最大发芽率，C错误。为使马铃薯块茎提早发芽，应用赤霉素处理，A正确。为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可外施脱落酸，B正确。第5周时，对照组马铃薯块茎已经发芽，说明此时马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值较实验开始时已经增大，D正确。]
5．如图所示为五大类植物激素的部分生理效应，请分析回答：
(1)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________(激素)相关性最大。
(2)在果实生长的调节中起协同作用的激素有_______________，在器官脱落的调节中，生长素作用的特性是具有________。
(3)若解除植物的顶端优势可采用的措施有：①__________________，②____________________。
(4)图中结果说明植物的正常生长发育过程是________的结果。
[解析]　(1)由图可知，种子发芽过程中赤霉素和细胞分裂素起促进作用，脱落酸起抑制作用，所以将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间的目的是减少脱落酸的量。(2)生长素、赤霉素和细胞分裂素都能促进果实生长，所以三者具协同作用。在器官脱落过程中，低浓度生长素抑制脱落，高浓度生长素促进脱落，说明生长素作用具有两重性。(3)细胞分裂素可抑制顶端优势，喷洒一定浓度的细胞分裂素或摘除顶芽可解除顶端优势。(4)由图可知，植物的正常生长发育过程是多种(不同)激素共同调节的结果。
[答案]　(1)脱落酸　(2)生长素、细胞分裂素、赤霉素　两重性　(3)去除顶芽　施用一定浓度的细胞分裂素　(4)多种(不同)激素共同调节
PAGE
-
9
-第3节　植物生长调节剂的应用
课标内容要求
核心素养对接
举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用。
社会责任——基于植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用，分析其利与弊，探讨科学、社会、技术与环境之间的相互关系。
一、植物生长调节剂的类型和作用
1．含义：由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂。
2．特点：植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
3．类型
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。
(2)分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α?萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
4．应用事例
(1)赤霉素可使大麦种子无须发芽就能产生α?淀粉酶。
(2)膨大剂会使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟、但口感较差，不宜长时间储存。
(3)延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素可能有副作用。
5．作用
植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠，调节花的雌雄比例，促进或阻止开花，诱导或控制果实脱落，控制植物高度、形状等。
二、植物生长调节剂的施用
1．施用效果影响因素
在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；还要综合考虑施用目的、效果和毒性；调节剂残留、价格和施用是否方便等因素；施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响施用效果。
2．探索植物生长调节剂的应用
(1)探索生长素类调节剂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
a．分组：把形状、大小基本一致的插条平均分成10组，每组3枝。
b．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。
c．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。
d．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调节剂浓度接近促进插条生根的适宜浓度。
(2)尝试利用乙烯利催熟水果
①乙烯利工业品为液体，当溶液pH<3.5时，它比较稳定，但随pH升高，它会分解释放出乙烯。
②乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时要在通风良好的环境中进行。乙烯利遇到明火可燃烧。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．α?萘乙酸(NAA)、2,4?D等都是在生产上广泛应用的生长素。
(　　)
2．光照、温度是“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验时需控制的无关变量。
(　　)
3．植物生长调节剂必然会导致增产、增收。
(　　)
4．植物生长调节剂可能对环境带来不利影响。
(　　)
5．在应用植物生长调节剂时需要考虑植物的生理状态。
(　　)
提示：1.×　α?萘乙酸、2,4?D等均为人工合成的生长素类调节剂。
2．√
3．×　植物生长调节剂并不必然会导致增产、增收。
4．√　5.√
　植物生长调节剂的应用
1．植物生长调节剂的应用
(1)赤霉素类(GA)：打破种子的休眠；促进芹菜等的营养生长，增加产量；生产α?淀粉酶。
(2)生长素类调节剂
①促进黄杨、葡萄的生根；
②对棉花进行保花保果，防止脱落；
③处理未授粉的花蕾，以获得无籽果实：可以补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注明：此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题)
(3)乙烯类调节剂
①用乙烯利促进黄瓜的雌花分化；
②促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
(4)脱落酸类调节剂：施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
2．植物激素与植物生长调节剂的比较
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂，只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、生长素类调节剂、青鲜素、赤霉素
1．农业生产上，用萘乙酸诱导无籽果实的效果比用天然的生长素效果明显，尝试说明理由。
提示：植物体内没有分解萘乙酸的酶，萘乙酸可以长时间发挥作用，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。
2．瓜果蔬菜在种植时因使用了植物生长调节剂而引起社会的广泛关注，媒体接连曝出“激素黄瓜”“空心草莓”“爆炸西瓜”等。试探讨使用植物生长调节剂会不会影响农产品的品质。
提示：植物生长调节剂使用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。例如，适当使用赤霉素类物质可以提高葡萄品质。如果使用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响产品品质。
1．(不定项)关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用，不符合实际的是(　　)
A．黄瓜结果后，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落
B．番茄开花后，喷洒一定浓度乙烯利，可促进子房发育成果实
C．辣椒开花后，喷洒适宜浓度的生长素类植物生长调节剂，可获得无籽果实
D．用一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇植物，可使植株增高
ABC　[脱落酸是促进植物脱落的；乙烯利是促进果实成熟的，而不是发育；辣椒开花后，就可能进行传粉，这样再喷洒适宜浓度的生长素类似物，获得的是有籽果实，正确做法是：花蕾期去雄、在雌蕊柱头涂抹一定浓度的生长素类植物调节剂，套袋隔离；赤霉素可以促进植株增高。]
2．下列生产实践活动中，植物激素或植物生长调节剂使用不当的是(　　)
A．脱落酸用于打破种子休眠
B．2,4－D用于促进扦插枝条生根
C．乙烯用于果实催熟
D．细胞分裂素用于蔬菜保鲜
A　[脱落酸抑制细胞分裂，不能打破种子休眠，打破种子休眠的是赤霉素。]
关于植物生长调节剂的两点注意
(1)尽管植物生长调节剂在农林园艺生产上得到广泛的应用，但在具体的农业生产过程中，是否施用，如何使用植物生长调节剂，需要理性评估。
(2)植物生长调节剂可能对人体健康和环境带来不利影响，因此，植物生长调节剂的应用，需要关注可能带来的负面影响。
以下是某同学所做“探索生长素类调节剂(2,4?D)促进插条生根的最适浓度”的实验。
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
d，观察并记录新生根的数量。
花钵
1
2
3
4
5
6
7
2，4?D浓度?mol·L－1?
10－8
10－7
10－6
10－5
10－4
10－3
10－2
平均生根数量
10
13
10
5
4
1
1
通过对实验方案的评价与完善，实验的结果分析等提升科学探究能力。
(1)我们认为，该同学的实验设计有误，请指出来。(科学探究)
提示：①选材有误，应选择留3～4个芽的枝条，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。
(2)1号和3号实验结果相同的原因是什么？(科学探究)
提示：1号与3号位于最适浓度两侧，作用效果相同。
[课堂小结]
知
识
网
络
构
建
核
心
语
句
背
诵
1.由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂。2.生长素类植物生长调节剂可促进扦插枝条的生根，乙烯利可催熟果实。3.植物生长调节剂可提高作物产量、改善产品品质，还可能对人体健康和环境带来不利影响。4.预实验可以为进一步的实验探索条件，也可以检验实验的科学性和可行性。
1．下列关于植物生长调节剂的叙述，正确的是(　　)
A．植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成物质
B．植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果不稳定的特点
C．植物生长调节剂的分子结构与植物激素相似
D．植物生长调节剂可以替代植物激素发挥作用，使用时不用考虑药物浓度
A　[植物生长调节剂是人工合成的，对植物的生长、发育有着调节作用的化学物质，A正确。与植物激素相比，植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点，B错误。植物生长调节剂从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似；另一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，C错误。植物生长调节剂可以替代植物激素发挥作用，但使用时需要考虑药物浓度和药物毒性，D错误。]
2．下列关于植物激素或植物生长调节剂应用的说法，正确的是(　　)
A．用脱落酸处理大麦种子可诱导产生α－淀粉酶
B．用乙烯处理二倍体番茄幼苗可得到多倍体番茄
C．在芦苇生长期用细胞分裂素处理可增加芦苇的纤维长度
D．植物体内生长素在黑暗时可以合成，单侧光并不影响其极性运输
D　[用赤霉素处理大麦种子可诱导产生α－淀粉酶，A错误；乙烯可促进果实成熟，不会使染色体加倍，B错误；赤霉素处理生长期的芦苇，可增加芦苇的纤维长度，C错误。]
3．为探究NAA促进插条生根的最适浓度，某兴趣小组进行了预实验，结果如图。有关叙述错误的是(　　)
A．预实验要像正式实验一样认真进行才有意义
B．选择生长旺盛的一年生枝条作为实验材料
C．NAA对插条生根的影响表现出两重性
D．正式实验应在2～4
μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度
D　[根据图中生根数量可知，正式实验应在2～6
μL·L－1范围内设计更小的浓度梯度，D错误。]
4．某同学在“探究NAA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了如图所示的结果，下列有关本实验的分析或评价错误的是
(　　)
A．本实验的自变量是NAA的浓度
B．银杏插条上侧芽的数目会影响实验结果
C．促进银杏插条生根的最适NAA浓度为c
D．用不同浓度的NAA处理枝条的时间应该相同
C　[本实验的自变量是NAA的浓度，A正确；芽能够产生生长素，因此银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果，B正确；分析图中曲线可知，本实验没有设置NAA浓度大于c的实验组，NAA浓度大于c时银杏插条的平均生根数目不能确定，所以不能确定c就是促进插条生根的最适浓度，C错误；NAA处理插条的时间属于无关变量，无关变量要保持相同，D正确。]
5．2,4－D是一种最早应用的选择性除草剂，在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。单子叶农作物与双子叶杂草对2,4－D浓度的反应如图曲线所示。
(1)从图中可以看出2,4－D作用的特点是___________________。
(2)图中X点(甲、乙的交点)对应的浓度对于双子叶杂草的作用效果是__________，2,4－D作为除草剂的最佳使用浓度是__________点所对应的浓度。
(3)近几年，媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如果农民使用的2,4－D不是假冒产品，请你分析导致作物绝产的最可能原因是_______________________________________________________________
____________________________________________________________。
[解析]　(1)生长素的作用特点是两重性。(2)根据甲、乙两曲线对除草剂的敏感程度可知，甲曲线是杂草，乙曲线是农作物，因此在两曲线的交点处，对杂草起促进作用。除草剂的最佳浓度为促进农作物的效果最高，且抑制杂草，故F或D点对应的除草剂浓度最佳。(3)由于生长素作用具有两重性，因此当喷洒的除草剂浓度过高时，会抑制农作物的生长，导致作物绝产。
[答案]　(1)具有两重性(低浓度促进生长，高浓度抑制生长)　(2)促进　F或D　(3)使用的浓度过高，抑制了作物的生长甚至杀死了作物
PAGE
-
7
-第4节　环境因素参与调节植物的生命活动
课标内容要求
核心素养对接
概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。
科学思维——基于光照、重力和温度等环境因素对植物生长发育的影响的认识，分析和解决生产和生活中的一些实际问题。
一、光对植物生长发育的调节
1．光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
2．植物能够对光作出反应的原因
(1)植物可以感知光信号。
(2)植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种。
(3)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
3．植物对光作出反应的过程
在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1．温度
(1)温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。
(2)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
2．重力
(1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
(2)重力作用的原理
植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
三、植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节的作用，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．对于植物而言，光不仅提供能量，还能调节植物生长发育。
(　　)
2．可以通过控制光照时间长短来控制花期。
(　　)
3．温度只影响细胞代谢，不参与植物生长发育的调节。
(　　)
4．被普遍认可的一种解释重力对植物生长调节的机制是“淀粉—平衡石假说”。
(　　)
5．激素的产生和分布只受基因表达调控，不受环境影响。
(　　)
提示：1.√　2.√
3．×　温度不仅影响细胞代谢，也参与植物生长发育的调节。
4．√
5．×　激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受环境因素的影响。
　光对植物生长发育的调节
1．光对植物颜色的影响
(1)机理：叶绿素的形成需要光。种子在黑暗中萌发，长成的幼苗叶片中缺乏叶绿素，表现为“黄化苗”。
(2)应用：韭黄、蒜黄的培育。
2．光对植物形态的影响
(1)植物的向光性
①机理：单侧光照使向光侧的生长素向背光侧转移，导致背光侧生长较快，从而使植物向光生长。
②意义：使植物得到尽可能多的光照。
(2)豆芽的形态变化：黑暗中的幼苗下胚轴较长，使幼苗尽快出土；一旦见光，子叶展开，上胚轴快速生长，长成豆苗，以接受光照。
3．光对植物开花的影响
(1)长日照植物
①概念：只有当日照长度超过临界日长(14～17小时)，或者说暗期必须短于某一时数才能形成花芽的植物。否则不能形成花芽，只停留在营养生长阶段。
②实例：冬小麦、大麦、油菜、萝卜等，纬度超过60°的地区，多数植物是长日照植物。
(2)短日照植物
①概念：只有当日照长度短于其临界日长(少于12小时，但不少于8小时)时才能开花的植物。在一定范围内，暗期越长，开花越早，如果在长日照下则只进行营养生长而不能开花。
②实例：许多热带、亚热带和温带春秋季开花的植物大多属于短日照植物，如大豆、玉米、水稻、紫花地丁等。
1．“待到秋末九月八，我花开后百花杀”，菊花为短日照植物，在“五一”节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理？
提示：提前对其进行短日照处理。
2．植物的向光性是否体现了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长的作用？
提示：不能，植物的向光性只能体现生长素促进生长的作用。
1．自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。下列叙述错误的是(　　)
A．植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，与植物激素无关
B．该现象说明信息的来源可以是外界环境
C．日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控
D．可以通过人为控制光照时间达到使花卉分批上市的目的
A　[植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，通过调节植物激素的含量影响植物开花，A错误；题目中的现象说明信息的来源(光)可以是外界环境，B正确；日照时间的长短变化是环境因素，外界环境因素的变化通过影响植物的代谢进而影响植物的开花，而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的，C正确；根据题意可以通过人为控制光照时间控制植物开花的时间，达到使花卉分批上市的目的，D正确。]
　长日照植物与短日照植物的区分
(1)长日照植物和短日照植物的开花与日照时长并无直接关系，是连续的黑暗时长会直接决定其开花与否。即促进长日照植物的开花并不需要延长日照时长，只要在连续的黑暗中给予短时间的光照，将连续的黑暗时长缩短至某一临界值以下就可以了；而对于短日照植物只需延长连续黑暗的时间即可。所以长日照植物也叫短夜植物，短日照植物也叫长夜植物。
(2)长日照植物和短日照植物的临界日长(夜长)根据物种不同而不同，并不是严格的12小时。
2．如表是交替地暴露在红光和远红光下的莴苣种子的萌发率(26
℃下，连续1
min的红光和4
min的远红光照射，R表示红光，FR表示远红光)。下列叙述正确的是(　　)
光处理
萌发率%
R
70
R—FR
6
R—FR—R
74
R—FR—R—FR
6
R—FR—R—FR—R
76
R—FR—R—FR—R—FR
6
A.该实验的主要目的是探究种子的萌发是否需要光
B．光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率越高
C．莴苣种子萌发率的高低以最后一次照射的光的波长为准
D．光是莴苣种子萌发的必需条件，远红光下萌发率高，红光下萌发率低
C　[由题干信息可知，该实验的主要目的是探究红光和远红光交替照射对莴苣种子萌发率的影响，A错误。分析表中6组数据可知，种子的萌发与光照处理时间无关，B错误。由表可知，种子萌发率的高低与最后一次照射的光的波长有关，最后一次照射红光的种子萌发率高，最后一次照射远红光的种子萌发率低，C正确、D错误。]
　参与调节植物生命活动的其他环境因素
1．重力等对生长素分布的影响
(1)作用机理：当重力方向改变时，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过影响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，从而造成重力对植物生长的影响。
(2)作用部位：胚芽鞘尖端等生长素的产生部位。
甲　　　　　　　　乙
①受重力影响：在幼根中重力作用使生长素从A运到B。幼茎中生长素从C运到D(如图甲)。
②在圆周运动中，生长素有离心运动的趋势，从F运到E(如图乙)。
(3)作用效果
①根：对生长素较为敏感，B处浓度过高对根的生长起抑制作用，而A处的浓度有利于根的生长。
②茎：对生长素相对不敏感，D处生长素浓度大于C处生长素浓度，所以D侧生长快于C侧。
2．春化作用
(1)概念：经历低温诱导促使植物开花的作用。
(2)效果
①春化过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，代谢也发生顺序性变化。春化效应还可经细胞分裂传递给子细胞。
②赤霉素处理能使许多冬性一年生植物和二年生植物(如天仙子、胡萝卜、甘蓝、萝卜等)不经低温而抽薹成花。菊、延龄草等多种植物经春化后赤霉素含量增加。而且用赤霉素生物合成的抑制剂处理植株，会抑制春化作用。
1．自然状态下，根向地生长，茎背地生长，这对于植物的生长发育有何意义？
提示：根向地生长有利于根吸收水分和无机盐，茎的背地生长有利于植物伸展枝叶，接受光照。
2．春化作用过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，说明低温通过什么机制影响植物的开花？
提示：通过影响基因的转录和翻译影响基因的表达。
3．下列有关叙述正确的是(　　)
A．茎与根对重力刺激的反应不同是因为它们对生长素的敏感程度不同
B．生长素的横向运输与单侧光照无关
C．影响从巴基斯坦北移到我国湖北的黄麻开花延迟的主要因素是温度
D．植物根向地性的感受部位是根尖分生区
A　[茎具有背地生长的特点，根具有向地生长的特性，是由于茎与根对生长素的敏感程度不同导致的，A项正确；单侧光影响生长素的横向运输，背光侧生长素含量高，生长快，B项错误；黄麻为短日植物，从巴基斯坦北移到我国的湖北，日照时间相对较短，又因为植物必须积累一定的日照才能开花，所以开花推迟，生长期延长，可以增加植株高度，提高纤维产量，因此主要影响因素是光照，C项错误；植物根向地性的感受部位是根冠，D项错误。]
4．(不定项)(2021·浙江91高中联盟高三上期中)将琼脂加水溶解后再加溴甲酚紫指示剂，调pH到5后倒入2个培养皿中冷却凝固。取培养了3天的玉米幼苗，将根部全部用手指轻轻压入琼脂，然后把培养皿直立放置使根成垂直或水平位置，分别如图甲、乙(注意：生长素能调节植物细胞内的H＋外流改变植物生长模式，外流增加越多促进生长的效果越强；溴甲酚紫指示剂在pH
3.5～4.8时为紫色，在pH
4.8～5.5时为橙色，在pH
5.5～6.4时为红色)。下列叙述正确的是
(　　)
甲　　　　　　乙
A．图甲中的根部生长不弯曲，图乙中的根部生长发生明显的向地弯曲
B．初始阶段，图甲中根部周围琼脂都为橙色，时间足够长以后，根部周围琼脂都呈紫色
C．时间足够长以后，图乙中根近地侧琼脂颜色及颜色的深浅与背地侧有明显差异
D．H＋外流很可能增加了某种酶的活性使细胞壁可塑性变强
ACD　[图甲中，玉米幼苗的根部生长不弯曲，但在图乙中，由于重力作用使生长素发生横向运输，根的近地侧生长素浓度大于背地侧，高浓度的生长素抑制根的生长，故图乙中的根部生长发生明显的向地弯曲，A正确；生长素能调节植物细胞内的H＋外流，改变植物生长模式，H＋外流增加越多，周围琼脂的pH越低，促进生长的效果越强，根据根的生长部位为伸长区可知，初始阶段，图乙中根部周围琼脂都为橙色，时间足够长以后，根部伸长区周围琼脂呈紫色，而根的成熟区周围琼脂颜色不一定是紫色，B错误；由于在重力作用下，近地侧的生长素分布量较背地侧多，生长素能调节植物细胞内的H＋外流，改变植物生长模式，且生长越快的部位H＋外流越多，所以时间足够长以后，图乙中根近地侧琼脂颜色及颜色的深浅与背地侧有明显差异，C正确；根据“生长素能调节植物细胞内的H＋外流改变植物生长模式，外流增加越多，促进生长效果越强”可推测，H＋外流很可能增加了某种酶的活性，从而使细胞壁可塑性变强，D正确。]
已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长的。请以刚刚萌发的玉米粒为实验材料，设计实验进行验证。(提示：为便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。)
通过对对照实验设计过程中的变量分析及实验思路的设计，结果及结论的预期等培养思维的严谨性及提升科学探究的能力。
(1)本实验的自变量是什么？应如何操纵？(科学探究)
提示：自变量：是否有根冠；可采用切除根冠的方法进行处理。
(2)本实验的因变量是什么？应如何观测？(科学探究)
提示：因变量：根是否出现向地生长。可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测。
(3)请找出本实验的至少两个无关变量，并简要说明应如何处理？(科学探究)
提示：①玉米粒的大小、种类和萌发情况，应选择大小、萌发程度大致相同的同种玉米粒；②培养温度，选择相同的适宜温度进行培养；③棉花的量及湿润程度，各组培养皿内棉花的用量和湿润程度应相同且适宜；④光照，最好放置在黑暗的环境中进行培养等。
(4)本实验应设置什么类型的对照？分几个组？(科学探究)
提示：空白对照；两个组。
(5)请简要写出实验思路(对根冠的具体切除长度不做要求)，并且预期实验结果，得出相应结论。(科学探究)
提示：实验思路：①取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒，随机分成数量相同的甲、乙两组；②去除甲组玉米粒的根冠，乙组玉米粒不作处理，分别放在两个含有湿棉花的培养皿中；③置于温度适宜的暗室中培养一段时间。④观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长。预期结果、得出结论：如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长，乙组均出现向地弯曲生长，即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。
[课堂小结]
知
识
网
络
构
建
核
心
语
句
背
诵
1.光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。2.植物具有能接受光信号的分子，如光敏色素。3.在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。4.植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的。5.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。6.植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
1．某一品种的菊花通常在秋季开花，若使其在夏季开花，应当采取的关键措施是适当时期(　　)
A．补充光照使光照时间延长
B．适当提高温度
C．遮光使光照时间缩短
D．适当多浇水
C　[菊花是短日照植物，若使其在夏季开花，则应缩短光照。]
2．将一株植物水平放置，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长，这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。下列分析正确的是(　　)
A．c处生长素浓度较d处高，根弯曲向下生长
B．b处生长素浓度较a处低，茎弯曲向上生长
C．a处生长素浓度较b处高，茎对生长素敏感性高，a处生长受抑制，c处生长快，根弯曲向上生长
D．d处生长素浓度较c处高，d处生长受抑制，c处生长快，根弯曲向下生长
D　[由图分析知，在重力作用下，d处和b处的生长素浓度分别比c处和a处高，由于根对生长素敏感，d处生长受到抑制，c处生长快，根弯曲向下生长。]
3．把一株植物幼苗水平放置在飞行于太空的宇宙飞船中，培养若干天后，根、茎的生长方向是(　　)
A．根向下生长，茎向上生长
B．根向下生长，茎向下生长
C．根向水平方向生长，茎向上生长
D．根和茎都向水平方向生长
D　[在太空中飞行的宇宙飞船处于失重状态，重力对生长素的分布没有影响，水平放置的幼苗，根和茎的上、下侧生长素分布均匀，两侧细胞的生长速度相同，故都向水平方向生长。]
4．下列有关植物生命活动调节的叙述正确的是(　　)
A．生长素和乙烯对果实的发育和成熟均有促进作用
B．光照、温度等环境因素的变化，可影响植物体内基因组的表达
C．单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素含量多于背光一侧，从而造成向光弯曲
D．植物激素可以通过直接参与细胞代谢进行植物生命活动的调节
B　[生长素促进果实的发育，乙烯促进果实的成熟，A错误；光照、温度等环境因素的变化，可影响植物体内基因组的表达，B正确；单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素含量少于背光一侧，从而造成向光弯曲，C错误；植物激素具有调节作用，不能直接参与细胞代谢，D错误。]
5．科学家研究发现，紫外光可抑制植物生长，原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶(有铁才能合成该酶)的活性，而吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下可被分解为3?亚甲基氧化吲哚(不能促进细胞伸长)。为验证紫外光抑制植物生长与吲哚乙酸的氧化有关，请补充下列实验设计并完成相关的实验分析。(不考虑缺铁对植物生长其他方面的影响)
(一)材料用具：
燕麦幼苗、完全培养液、缺铁的完全培养液(溶液浓度均适宜)、蒸馏水、琼脂块、刀片等。
(二)实验步骤：
(1)准备4个配有培养支架的烧杯，分别标记为A、B、C、D；
(2)向A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液，C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液；
(3)选取________，平均分成四组，分别放在A～D4组烧杯中培养一段时间；
(4)给予A、C适宜的可见光光照，给予B、D____________光照，继续培养一段时间；
(5)切下幼苗的胚芽鞘尖端，分别用琼脂块收集生长素，并对应标记为a、c、b、d；
(6)培养一段时间后，观察胚芽鞘的弯曲情况。
①　　
②　　③　
　④　　⑤　　⑥
(三)实验分析：
(1)请预测上图中第①、⑥组胚芽鞘的生长情况：
①________，⑥________。
(2)图中________组胚芽鞘的生长情况可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关。
[解析]　(二)(3)实验中要符合等量、对照原则，故应选生长状况相同的燕麦幼苗若干株。
(4)实验设计应保证单一变量原则，和A、C相比较，B、D的不同在于多了紫外光照射。
(三)(1)由于A正常，B组另加紫外光照射，吲哚乙酸氧化酶活性最高，生长素含量低，a生长素含量多，生长快，所以①中向b侧弯曲生长。由于C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液，不能合成吲哚乙酸氧化酶，生长素含量高，且c、d含生长素相同，故⑥直立生长。
[答案]　(二)(3)生长状况相同的燕麦幼苗若干株
(4)同等强度的可见光和一定强度的紫外光
(三)(1)向b侧(右)弯曲生长　直立生长
(2)①、⑤
PAGE
-
9
-与生长素有关的实验设计和分析
[核心精要]
1．验证生长素的产生部位在尖端
(1)实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。
(2)对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。
甲　　　　　　　　　　　　乙
2．验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作(如图)：
(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。
3．验证生长素的极性运输只能从形态学上端运输到形态学下端
(1)实验操作(如图)：
A　　　　　　　　　　B
(2)实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
4．探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(1)实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。
(2)结果预测及结论
①若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，则说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
②若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，则说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。
③若B中幼苗向上弯曲生长，A中幼苗水平生长，则说明单侧光与重力对生长素分布的影响相同。
[对点训练]
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
(　　)
A　　　B　　　　　C　　　　　　D
D　[温特的实验设计证明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．为了探究生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端还是在尖端下面的一段，下列实验设计恰当的是(　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
A　[该实验的自变量为尖端是否被阻隔及尖端下面一段是否被阻隔，故需要设置四组：分别为阻隔尖端、阻隔尖端下面一段、两处均阻隔、两处均不阻隔。]
3．(2021·安徽合肥期中改编)为探究胚芽鞘向光弯曲生长的原因是单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了转移，还是单侧光将生长素分解了，某研究性学习小组设计了图1、图2所示的实验。下列说法正确的是
(　　)
图1
图2
A．由图1可知，胚芽鞘向光弯曲生长的原因是单侧光将生长素分解了
B．如果一段时间后，图2中胚芽鞘a、b、c、d的长势基本相同，则说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了转移
C．如果一段时间后，图2中胚芽鞘c生长最快，则说明单侧光将生长素分解了
D．胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的生长起关键作用
D　[图1中，若单侧光将生长素分解了，则甲组和乙组的胚芽鞘都应向光弯曲生长，但实际上乙组胚芽鞘直立生长，说明单侧光并没有将生长素分解，而是云母片阻挡了生长素的转移，A项错误；若单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了转移，则琼脂块A、B中的生长素含量应大于C中的，而小于D中的，胚芽鞘d生长最快，c生长最慢，B项错误；若单侧光将生长素分解了，则琼脂块A、B、D中的生长素含量应相等，且均大于C中的，胚芽鞘a、b、d的长势相同，c生长最慢，C项错误；由图1、图2可知胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的生长起关键作用，D项正确。]
4．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，开展了如图所示的实验。下列叙述正确的是(　　)
A．若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是②
B．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中出现放射性的只有②
C．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在茎尖的运输是极性运输
D．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输有非极性运输
D　[吲哚乙酸(IAA)的极性运输是指生长素只能从形态学上端(A)运输到形态学下端(B)，若图中AB为茎尖切段，则在琼脂块①和②中，①中会出现较强的放射性，A项错误；在成熟组织中，吲哚乙酸(IAA)可通过输导组织进行非极性运输，若图中AB为成熟茎切段，则琼脂块①和②中均会出现放射性，B项错误；若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中都出现较强的放射性，说明脱落酸(ABA)在茎尖的运输不是极性运输，C项错误；若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输有非极性运输，D项正确。]
5．(不定项)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)
0
0.001
0.01
0.1
3
弯曲角度α(度)
37
40
31
22
16
生长速率(mm/天)
15
17
13
11
8
据此实验的结果，不能得出的结论是(　　)
A．根向光侧的生长速率小于背光侧
B．生长素浓度过高时会抑制根的生长
C．单侧光对向光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
AC　[看图、读表可知，光照作用下生长素分布不均匀，导致根背光侧生长素浓度大于向光侧；由于根对生长素浓度比较敏感，所以根向光侧的生长速率大于背光侧，A项错误；对比四个外源生长素的测定指标，可以看出随生长素浓度的增高，生长速率是先增高后降低，由此可知，生长素对根生长的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，B项正确；题干没有给出单侧光对向光侧生长素合成是否有影响的任何信息，故无法得出单侧光对向光侧生长素的合成没有影响的结论，C项错误；用生长素运输抑制剂处理根，根的弯曲程度减弱，说明单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关，D项正确。]
6．(2021·浙江高二月考)下图为玉米胚芽鞘中生长素诱导的生长和细胞壁酸化的变化曲线。下列分析或推测不合理的是
(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．根据图示，曲线Ⅱ表示的长度与IAA作用时间呈正相关
B．图乙bc段表明生长素促进生长，cd段表明生长素抑制生长
C．中性缓冲液可能抑制生长素的作用，酸性缓冲液可能引起生长加快
D．在生长素作用下细胞膜外排H＋，使细胞壁变得疏松，有利于细胞伸长
B　[根据图示，曲线Ⅱ表示的长度随着IAA作用时间而增加，呈正相关，A正确；图乙bc段和cd段都表明生长素促进生长，但促进的效果先增加后减少，B错误；据分析可知生长素的处理会加快细胞壁酸化，可推测酸性缓冲液可能引起生长加快，C正确；在生长素作用下细胞膜外排H＋，使细胞壁酸化变得疏松，有利于细胞伸长，使胚芽鞘生长速率变快，D正确。]
7．为研究植物生长素的作用，设计如下实验：将胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照，如图1；一段时间后将A、B琼脂块分别置于相同的去尖端胚芽鞘甲和乙的一侧，数天后生长结果如图2，该实验能得到的结论是
(　　)
图1　　　　　　　图2
A．光照导致向光侧生长素的分解
B．胚芽鞘甲生长速度快于乙
C．B琼脂块中的生长素含量多于A
D．单侧光干扰生长素向下运输
C　[光照不能导致向光侧生长素的分解，只能使生长素在尖端发生横向运输，A、D错误；图中乙弯曲的程度大于甲，因此胚芽鞘乙生长速度快于甲，B琼脂块中的生长素含量多于A，B错误、C正确。]
8．如图表示一项关于生长素的研究实验，下列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
A　[由于单侧光照射，琼脂块X中的生长素含量大于Y中的，所以M长得比N快。]
PAGE
-
5
-探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
[实验关键·探究学习]
1．实验原理
(1)生长素类调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响。
(2)用生长素类调节剂在不同浓度、不同时间处理插条，其影响程度不同。
(3)存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
2．选材
保留有芽和幼叶的插条。
3．处理部位
插条的形态学下端。
4．处理方法
(1)浸泡法：要求药液溶液浓度较低，处理时间为几小时至一天。
(2)沾蘸法：药液溶液浓度较高，处理时间很短(约5
s)。
5．实验流程
6．实验分析
由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类调节剂溶液进行实验。
7．处理插条时应注意的问题
(1)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。
(2)处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
8．可能出现的问题及原因分析
(1)不能生根。用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡，插条均不能生根，主要有以下几种可能：一是枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧；三是没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少。配制生长素类调节剂溶液时，浓度梯度要密一些，组别要多一些。浓度梯度过稀、组别过少易错过最适浓度范围，导致生根过少。
1．在植物进行扦插时，为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根？
提示：芽和叶在生长时能产生生长素，而生长素可促进扦插枝条生根。
2．探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，设立预实验的目的是什么？
提示：(1)为进一步的实验摸索条件；(2)检验实验设计的科学性和可行性；(3)减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。
3．在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？
提示：由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
[实验应用·对点练习]
1．(2021·吉林省实验中学期中)某生物兴趣小组的同学探究了植物生长素类调节剂(2,4?D)对富贵竹插条生根条数的影响，实验结果如表所示。下列说法错误的是(　　)
组别
1
2
3
4
5
6
7
2,4?D浓度(mol/L)
清水
10－15
10－13
10－11
10－9
10－7
10－5
平均生根条数(根)
2.0
3.8
9.4
20.3
9.1
1.3
0
A.该探究实验的自变量是2,4?D浓度，因变量为插条生根条数
B．浓度为10－5mol/L的2,4?D溶液对富贵竹插条生根既不促进也不抑制
C．如要确定促进富贵竹插条生根的最适浓度，需缩小2,4?D浓度梯度做进一步实验
D．实验过程中，每条插条的叶片数以及实验室的温度等因素也会影响实验结果
B　[根据表格分析，该实验的自变量是2,4?D浓度，因变量是插条平均生根条数，A正确；与清水组相比，浓度为10－5mol/L的2,4?D溶液对富贵竹插条生根具有抑制作用，B错误；促进富贵竹插条生根的最适2,4?D浓度为10－11mol/L左右，需缩小浓度梯度做进一步的实验，C正确；实验过程中，每条插条的叶片数以及实验室的温度等属于无关因素，会影响实验结果，D正确。]
2．(2018·江苏高考改编)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30
min后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是(　　)
A．对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B．四组实验中，300
mg·L－1
IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C．100与300
mg·L－1
IAA处理获得的根生物量相近
D．本实验结果体现了IAA对根生长具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的作用
B　[本题以生长素促进扦插枝条生根的实验为依据，考查对实验数据分析、判断、推理的能力。由于扦插枝条本身带有芽，所以对照组枝条自身也会产生IAA，A项错误；生长素浸泡的作用是诱导茎细胞分化出根原基，四组实验中，浓度为300
mg·L－1IAA诱导分化生根数最多，且平均根长较长，所以其诱导效果最好，B项正确；100与300
mg·L－1
IAA处理获得的根的长度相近，而不是生物量相近，判断根的生物量应从生根数和生根长度两方面考虑，C项错误；实验组的三组实验中，没有效果比对照组差的，所以实验数据未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，D项错误。]
PAGE
-
3
-

展开更多......

收起↑