5.1 植物生长素-【帮课堂】2024-2025学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修1）

第5章 植物生命活动的调节 第1节 植物生长素 1.了解生长素的发现过程，理解科学家经典实验的方法。 2.简述生长素的合成、运输和分布，认同科学探究的一般过程。 3.举例说明生长素的生理功能及特点，及植物生长调节剂在农业生产上的应用。 学习重点：植物生长素的发现，植物生长素的生理作用 学习难点：植物生长素的合成、运输、分布和生理作用 生长素的发现过程 一、达尔文父子的实验 【任务1】阅读教材P90达尔文设计的实验示意图，思考并回答以下问题： 1. 达尔文的向光性实验①②③④中 为对照组，设计对照实验的目的是排除其他 对实验的影响,使实验更具有说服力。 填一填： 实验①：单侧光照射胚芽鞘，胚芽鞘 。 实验②：单侧光照射切去尖端的胚芽鞘，胚芽鞘 。 实验③：用锡箔罩子遮住胚芽鞘尖端，单侧光照射，胚芽鞘 。 实验④：用锡箔罩子遮住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光照射 胚芽鞘 。 2. 图中的①②两组对照,实验的自变量 ；①②对照，说明胚芽鞘向光弯曲生长与 （填部位）有关。 3. 若探究植物胚芽鞘的感光部位,应选择图中的 组；自变量：锡箔纸遮挡位置；因变量：胚芽鞘是否弯曲生长；①、③、④三组比较，说明胚芽鞘向光弯曲生长与尖端 有关，胚芽鞘弯曲部位在尖端 （伸长区）。 ◆推论：胚芽鞘尖端受到 刺激后，产生了某种“影响”，并向下部伸长区传递这种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长 ，因而使胚芽鞘出现向光弯曲生长的现象。 思考：尖端产生的这种“影响”为什么能使得伸长区两侧生长不均匀？ 二、鲍森·詹森实验(1913年)【任务2】阅读教材P91鲍森·詹森实验，思考并回答以下问题： ▲胚芽鞘尖端和下部之间插入琼脂片，单侧光照射，胚芽鞘 。 1. 鲍森·詹森的实验是否存在不足之处？为了更有说服力,可以增设一个对照组,简述对照组的设置思路? 对照组的设置：将琼脂片换成云母片（玻璃片）即可，其他操作不变。预测对照组的实验结果：胚芽鞘 生长。 2. 通过该实验，可以得出结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 传递给下部。 三、拜尔实验(1918年) 【任务3】阅读教材P91拜尔实验，思考并回答以下问题： 1. 该实验的自变量： ； 因变量： 。 2. 该实验在黑暗环境进行的原因：排除 对胚芽鞘生长的影响。 3.通过实验现象能得出的结论：胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部 造成的。 四、温特实验(1926年) 【任务4】阅读教材P91-92温特实验，思考并回答以下问题： 1. 温特的实验过程及现象分析：①组胚芽鞘朝 生长；②组胚芽鞘 ；该实验的自变量是琼脂块是否接触过尖端；因变量是胚芽鞘是否弯曲生长。 2. 通过实验现象能得出的结论：胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的，温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为 。 3. 温特 （填“有”或“没有”）证明生长素的化学本质。 4.1934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）。 5.1946年，科学家们从高等植物中分离出 。 6.植物体内具有与IAA相同效应的物质还有 (PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 7.由图可知，生长素包含的元素有： 。 生长素的化学本质是 ； （填“能”或“不能”）对人发挥作用，原因是：人的细胞中不存在生长素的 。 五、植物向光性原因分析 ①外因: 照射。 ②内因:生长素的分布 。 ③胚芽鞘的感光部位： ④胚芽鞘弯曲生长的部位： ⑤生长素的产生部位： ⑥生长素的作用部位： ⑦生长素的产生是否需要光： ⑧引起生长素分布不均匀的外界因素: 六、植物激素 1.概念：由 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，叫作植物激素。 2.植物激素作为 ，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 3.种类：生长素、 、乙烯、 、脱落酸等。 4.植物激素与动物激素都称作激素，二者有哪些相似之处？ ①调节生命活动的化学物质； ②从产生部位运输到作用部位发挥作用； ③ 。 5.植物激素与动物激素有哪些明显的区别？ 类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 植物激素 动物激素 七、生长素的合成、运输和分布 1. 生长素的合成部位主要是：幼嫩的 、叶、发育的 。生长素由 经过一系列反应转变而来。合成生长素 （填“需要”或“不需要”）光。 2. 生长素在植物各个器官中都有分布，但相对集中分布在 的部位。（如：胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处）。 3.生长素的极性运输 ①发生位置：胚芽鞘、 、幼叶和 。 ②运输方向：形态学 端→形态学 端 ③运输方式： 4.生长素的非极性运输 在 组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。 八.生长素的生理作用 1. 生长素的作用方式：生长素在植物体内其作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似， 细胞代谢，也 细胞提供能量， 而是给细胞传达信息，起着 细胞生命活动的作用。 生长素与体内的 特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。 2. 生长素在细胞水平上的作用：促进细胞 生长、诱导细胞 等作用； 生长素在器官水平上的作用：影响器官的 。如促进侧根和不定根的发生影响花、叶和果实发育的。 思考：生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗？ 3.生长素的作用特点 在图1中①低浓度(促进)： ，高浓度(抑制)：_ _。 ②0～B表示：随着生长素浓度增大， 作用逐渐 ； ③B～D表示：随着生长素浓度增大， 作用逐渐 ； ④大于D表示：随着生长素浓度增大， 作用逐渐 。 由图2 可知，不同器官，生长素促进生长的最适浓度 ，不同器官对生长素浓度敏感程度 。（填“相同”或“不同”），其中，根 芽 茎。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。一般来说，幼嫩细胞 ，衰老细胞 。 4.顶端优势顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。解除顶端优势的快捷方法： 。产生顶端优势的原因是顶芽生长素浓度 ，促进顶芽生长，侧芽生长素浓度 ，生长受到抑制。 1.达尔文金丝雀虉草胚芽鞘向光弯曲实验 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、现象及结论 实验 实验过程 A B C D （1） 实验A、B、C、D各发生什么现象？ （2） 综合实验A、B、C、D你能得出什么样的结论？ 2.下图是温特实验的实验过程及现象图解 请思考回答： （1）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，胚芽鞘怎么生长？ （2）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：胚芽鞘怎样生长？ （3）增加一组未与尖端的琼脂块实验是否必要，为什么？ 1.生长素在植物体内只能极性运输，不能非极性运输（ ） 2.生长素由专门的器官产生，作用于特定的靶细胞或靶器官（ ） 3.生长素和靶细胞的受体结合后能影响靶细胞内基因的表达（ ） 4.高浓度生长素能抑制种子形成，从而形成无子果实（ ） 5.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（ ） 6.在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官（ ） 7.温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法。 8.生长素的极性运输需ATP水解提供能量。（ ） 9.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。（ ） 10.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。（ ） 11.设置空白对照组可以排除琼脂块本身对实验结果的影响（ ） 12.温特发现单侧光下胚芽鞘伸长区两侧吲哚乙酸分布不均（ ） 探究一 生长素实验 如图表示用燕麦胚芽鞘进行的系列实验(“→”表示光照方向)，回答下面的问题。 （1）当a、b的生长素含量相等时，胚芽鞘①会怎样生长？ （2）胚芽鞘②③将如何生长？ （3）胚芽鞘④⑤⑥将怎样生长？ （4）装置⑦和⑧中植株将怎样生长？都会向暗箱开孔处弯曲生长 探究二 生长素的生理作用 生长素是最早被人们发现的一类促进植物生长的激素。《农桑辑要》是元朝司农司撰写的一部农业科学著作，其中描述“苗长高二尺之上，打去‘冲天心’……叶叶不空，开花结实。”此项操作与生长素有关。回答下面的问题。 （1）植物体内的生长素是如何形成的？生长素是由谷氨酸经过一系列反应转变形成的 （2）打去“冲天心”是如何发挥作用的？ （3）该实例能不能证明生长素具有促进棉花开花结实的作用？ （4）单子叶植物田间除去双子叶杂草利用的是什么原理？ 探究三 生长素的极性运输 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（如图）。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？ (2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？ (3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？ · 基础过关练 1．利用发生了向光弯曲的燕麦胚芽鞘制成切片并观察，绘制出背光侧和向光侧的细胞形态示意图(如下图)，由此可得出的结论是(　　) A．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是① B．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是② C．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是② D．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是① 2．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，实验处理如图1所示，收集到的生长素(IAA)的含量如图2所示。下列说法正确的是(　　) A．a与b对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输 B．b与c对照说明琼脂切块影响生长素的运输 C．c与d对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移 D．该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端 3.如图甲为某植物芽的分布示意图，图乙表示不同浓度生长素对植物生长的影响，下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲B芽生长素浓度最可能处于图乙d～e区间 B．对A芽给予右侧光照，其右侧生长素浓度可能处于图乙c～d区间 C．如果摘除图甲中的A芽，则B芽生长素浓度将会介于e～f之间 D．植物水平放置后A芽仍会向上生长，原因不是生长素具有两重性 4．如图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度最可能分别为(　　) A．a和b　　　　 B．b和a C．b和c D．c和b 5．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。下列叙述正确的是(　　) 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 6．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 7．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 8．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 9．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近地侧生长素浓度低于10－8mol·L－1 10．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 11.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。 · 能力提升练 1．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。下列叙述正确的是(　　) 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 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 3.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？ 4．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 5．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近地侧生长素浓度低于10－8mol·L－1 6．1918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 7．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 8．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 9．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 10.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，下列分析或推测合理的是(　　) 图甲 图乙 A.图甲中随着IAA浓度的增加，曲线Ⅱ表示的长度不断增加 B.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 C.图乙BC段表明生长素促进生长，CD段表明生长素抑制生长 D.在生长素作用下，细胞膜外排H＋促进细胞壁酸化，有利于细胞分裂 11.科学家在用向日葵研究植物的向光性时发现，向日葵因单侧光照射而弯曲生长时，向光面和背光面的生长素含量基本相同。下列有关解释不合理的是(　　) A.单侧光照射未引起向日葵植物体内生长素的横向运输 B.向日葵的向光弯曲生长可能是单侧光引起某种抑制物分布不均匀造成的 C.生长素对向日葵生命活动的调节是其生命活动调节的方式之一 D.结合顶端优势可知，高浓度的生长素不会抑制向日葵的生长 12.图1表示芽的生长与生长素浓度的关系，图2表示根的生长与生长素浓度的关系。下列叙述错误的是(　　) A.若图1中A点表示植株顶芽的生长状况，则B点可表示该植株侧芽部位的生长状况 B.图2中C、D点的作用效果不同 C.图2中F点可表示幼苗横放时根近地侧生长素的作用 D.图2中E点的生长素浓度对植物根的生长没有促进作用 13.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： 实验一研究了吲哚丁酸(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(　　) 图1 图2 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的分配到侧根 14.为研究生长素促进某植物果实发育的最适浓度，研究小组用IAA进行了相关实验，实验处理及结果如下表所示。下列分析错误的是(　　) 项目 对照组 不同浓度的IAA 浓度/ppm 0 600 700 800 900 平均株产量/kg 372 521 590 535 410 平均单果重/g 186 251 270 252 248 A.实验结果表明，不同浓度的IAA均能提高该植物的结果率 B.实验结果表明，不同浓度的IAA均能促进该植物果实发育 C.实验结果表明，不同浓度的IAA对该植物结果率和果实发育促进作用可能相同 D.由实验结果可知，IAA促进该植物果实发育的最适浓度在600 ppm～800 ppm之间 15.(多选)油菜素内酯是一种植物激素，为研究其作用机理，科研人员用油菜素内酯的类似物24－eBL进行了相关研究：将含有放射性标记的生长素的固体培养基(在将要凝固时)，滴在用24－eBL处理过的拟南芥幼根切段上(在图1箭头所示的位置)，一段时间后取方框内的部分进行检测，结果如图2，下列叙述错误的是(　　) A.24－eBL往往由植物的某一部位产生运输到另一部位起作用 B.实验结果表明，24－eBL在植物体内既存在极性运输又存在非极性运输 C.实验结果表明24－eBL对生长素在根尖的极性运输比非极性运输的促进作用强 D.以上实验可以得出“24－eBL是通过影响生长素的运输来促进幼根生长”的结论 16.生长素是最早发现的一类促进植物生长的激素。以下为研究人员利用水稻进行有关生长素的实验。根据所学知识，回答下列问题： (1)水稻植株中生长素的主要合成部位是__________________________________。 (2)图1表示水稻幼苗生长素浓度与其作用的关系。研究人员测得已经表现出向光性的水稻幼苗，其向光面的生长素浓度为f，则其背光面的生长素浓度y的范围为________。 (3)图2表示将水稻的胚芽鞘切除尖端后，在切面一侧放置含不同浓度生长素的琼脂块，并测定各胚芽鞘弯曲生长的角度，结果发现，在一定范围内，随着生长素浓度增加，α先逐渐增大，后逐渐减小，由此可得出结论：__________________________________________________________________。 (4)用单侧光照射水稻根，可引起水稻根出现背光生长的现象，其原因可能是___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 17．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。 · 思维拓展练 1.请根据题中所提供的实验材料和用具设计一个实验，验证“重力影响生长素的重新分配”。 实验材料和用具：若干相同的燕麦胚芽鞘尖端、若干相同的去掉尖端的胚芽鞘、一个实验支架(支架的材料托中，放置了6块已编号的相同琼脂块，相邻两个琼脂块之间用不透水的云母片完全分隔开)。 （1）实验步骤。 第一步：将三个胚芽鞘尖端分别________________________________________________________________； 第二步：将实验支架在____________条件下放置一段时间； 第三步：移走胚芽鞘尖端，然后将材料托中的琼脂块取出，分别放在6个____________________________； 第四步：分别测量和比较不同处理的胚芽鞘弯曲程度。 （2）预期实验结果。 放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘________________________； 放置a3琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘________________________； 放置A3琼脂块的胚芽鞘________________________。 2．植物生命活动调节受多种植物激素共同调控，据图回答有关问题。 (1)某课题组研究了生长素类似物浓度对月季插条生根的影响，结果如图1。 ①从图中信息不能判断对生根影响的生长素类似物浓度是 。 A．1.5C    B．2.5C    C．3.5C    D．4.5C ②从坐标图中可知5组实验都是实验组，没有做清水对照组的原因可能是 。 (2)生长素促进细胞伸长的原理已引起科学家的广泛关注。图2是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。根据图中信息，分析结构A的作用是 ，而当生长素浓度由低升至最适时，酶X所处环境溶液pH的变化是 （上升或下降）。 (3)科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长，原因是紫外线增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为3-亚甲基氧代吲哚，而后者没有促进细胞伸长的作用。现在提供生长状况相同的健康的小麦幼苗若干作为实验材料，请完成下列实验方案，以验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关。 步骤1 将小麦幼苗平均分为甲组和乙组 步骤2 给予甲组适宜强度的可见光光照，给予乙组① 。 步骤3 观察两组幼苗的② ，并测量③ 的含量。 预测实验结果 a、甲组植物生长高于乙组； b、④ 。 (4)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种，解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动；解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因，科学家做了以下实验，图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知，单侧光照引起生长素分布不均的解释是 （选填“解释1”、“解释2”），判断依据是 。 3．在拟南芥的幼根中，根尖产生的生长素很少，根所需的生长素主要来自地上部分，地上部分产生的生长素通过中柱只能向根尖运输，然后根尖的生长素再通过皮层回流。在幼根的中柱和皮层细胞中，无论生长素以什么方式进入细胞，运出细胞时必须依赖运输载体PIN蛋白，见图1。将拟南芥横放后，其根冠中的平衡石细胞感受到重力信号，细胞内的淀粉体就会沿着重力方向沉降，通过一系列调控使根向地生长，见图2。      (1)生长素在细胞水平上具有 和诱导细胞分化的作用。少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是植物体还要源源不断合成生长素的原因是 。生长素是由 经过一系列转化而来的。 (2)图1中，生长素在中柱只能向根尖运输的原因是 。 (3)将拟南芥横放后，拟南芥根冠的平衡石细胞和淀粉体可将 信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布不均，从而引起根的向地生长。某兴趣小组想利用刚萌发的玉米粒验证植物向地性的感受部在根冠，请完善实验思路。刚萌发的玉米粒随机分为2组，处理分别为 ，分别放在两个铺有湿棉花的培养皿中，置于温度适宜的 （“黑暗”或“有光”）环境中培养，观察是否出现 （实验现象）。 4．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蛋白缺失型植物根部生长素分布对比（图中生长素浓度均低于根生长所需的最适浓度）。下表为两种植物中PIN2蛋白的分布及相对含量。回答下列问题：       顶膜 侧膜 细胞质 正常型植物 10 0 0 N蛋白缺失型植物 10 8 5 (1)植物体内生长素的合成部位主要是 。 (2)据图2判断，N蛋白缺失型个体的根部伸长区的生长素比正常型个体的根部伸长区的生长素 （填“多”或“少”），据此可推测N蛋白缺失型植物的根生长速度会 （填“高于”或“低于”）正常型植物。 (3)据图表信息综合分析，推测N蛋白的作用可能是 。 (4)某科研团队提出“独脚金内酯类似物可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干胚芽鞘、独脚金内酯类似物、琼脂块等实验材料，请设计实验验证该结论，写出简要的实验设计思路和预期的实验结果。（独脚金内酯类似物的处理方法不做要求） 实验设计思路： 。 预期实验结果： 。 5．研究人员将含有适宜浓度生长素的琼脂块置于切除尖端的胚芽鞘的切面上进行如下实验。 回答下列问题。 (1)植物体内，生长素主要的合成部位有 （答出2点即可）。 (2)图1实验中，一段时间后，切除尖端的胚芽鞘将 （填“直立生长”“向左弯曲生长”“向右弯曲生长”），出现该现象的原因是 。 (3)为验证生长素在胚芽鞘中只能进行极性运输，某人做了图2实验，发现一段时间后下端琼脂块中出现生长素。为了验证该结论，请画出还需补充的另一组实验，并预期实验结果。 预期实验结果： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5章 植物生命活动的调节 第1节 植物生长素 1.了解生长素的发现过程，理解科学家经典实验的方法。 2.简述生长素的合成、运输和分布，认同科学探究的一般过程。 3.举例说明生长素的生理功能及特点，及植物生长调节剂在农业生产上的应用。 学习重点：植物生长素的发现，植物生长素的生理作用 学习难点：植物生长素的合成、运输、分布和生理作用 生长素的发现过程 一、达尔文父子的实验 【任务1】阅读教材P90达尔文设计的实验示意图，思考并回答以下问题： 1. 达尔文的向光性实验①②③④中 为对照组，设计对照实验的目的是排除其他 对实验的影响,使实验更具有说服力。 填一填： 实验①：单侧光照射胚芽鞘，胚芽鞘 。 实验②：单侧光照射切去尖端的胚芽鞘，胚芽鞘 。 实验③：用锡箔罩子遮住胚芽鞘尖端，单侧光照射，胚芽鞘 。 实验④：用锡箔罩子遮住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光照射 胚芽鞘 。 2. 图中的①②两组对照,实验的自变量 ；①②对照，说明胚芽鞘向光弯曲生长与 （填部位）有关。 3. 若探究植物胚芽鞘的感光部位,应选择图中的 组；自变量：锡箔纸遮挡位置；因变量：胚芽鞘是否弯曲生长；①、③、④三组比较，说明胚芽鞘向光弯曲生长与尖端 有关，胚芽鞘弯曲部位在尖端 （伸长区）。 ◆推论：胚芽鞘尖端受到 刺激后，产生了某种“影响”，并向下部伸长区传递这种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长 ，因而使胚芽鞘出现向光弯曲生长的现象。 思考：尖端产生的这种“影响”为什么能使得伸长区两侧生长不均匀？ 二、鲍森·詹森实验(1913年)【任务2】阅读教材P91鲍森·詹森实验，思考并回答以下问题： ▲胚芽鞘尖端和下部之间插入琼脂片，单侧光照射，胚芽鞘 。 1. 鲍森·詹森的实验是否存在不足之处？为了更有说服力,可以增设一个对照组,简述对照组的设置思路? 对照组的设置：将琼脂片换成云母片（玻璃片）即可，其他操作不变。预测对照组的实验结果：胚芽鞘 生长。 2. 通过该实验，可以得出结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 传递给下部。 三、拜尔实验(1918年) 【任务3】阅读教材P91拜尔实验，思考并回答以下问题： 1. 该实验的自变量： ； 因变量： 。 2. 该实验在黑暗环境进行的原因：排除 对胚芽鞘生长的影响。 3.通过实验现象能得出的结论：胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部 造成的。 四、温特实验(1926年) 【任务4】阅读教材P91-92温特实验，思考并回答以下问题： 1. 温特的实验过程及现象分析：①组胚芽鞘朝 生长；②组胚芽鞘 ；该实验的自变量是琼脂块是否接触过尖端；因变量是胚芽鞘是否弯曲生长。 2. 通过实验现象能得出的结论：胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的，温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为 。 3. 温特 （填“有”或“没有”）证明生长素的化学本质。 4.1934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）。 5.1946年，科学家们从高等植物中分离出 。 6.植物体内具有与IAA相同效应的物质还有 (PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 7.由图可知，生长素包含的元素有： 。 生长素的化学本质是 ； （填“能”或“不能”）对人发挥作用，原因是：人的细胞中不存在生长素的 。 五、植物向光性原因分析 ①外因: 照射。 ②内因:生长素的分布 。 ③胚芽鞘的感光部位： ④胚芽鞘弯曲生长的部位： ⑤生长素的产生部位： ⑥生长素的作用部位： ⑦生长素的产生是否需要光： ⑧引起生长素分布不均匀的外界因素: 六、植物激素 1.概念：由 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，叫作植物激素。 2.植物激素作为 ，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 3.种类：生长素、 、乙烯、 、脱落酸等。 4.植物激素与动物激素都称作激素，二者有哪些相似之处？ ①调节生命活动的化学物质； ②从产生部位运输到作用部位发挥作用； ③ 。 5.植物激素与动物激素有哪些明显的区别？ 类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 植物激素 动物激素 七、生长素的合成、运输和分布 1. 生长素的合成部位主要是：幼嫩的 、叶、发育的 。生长素由 经过一系列反应转变而来。合成生长素 （填“需要”或“不需要”）光。 2. 生长素在植物各个器官中都有分布，但相对集中分布在 的部位。（如：胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处）。 3.生长素的极性运输 ①发生位置：胚芽鞘、 、幼叶和 。 ②运输方向：形态学 端→形态学 端 ③运输方式： 4.生长素的非极性运输 在 组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。 八.生长素的生理作用 1. 生长素的作用方式：生长素在植物体内其作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似， 细胞代谢，也 细胞提供能量， 而是给细胞传达信息，起着 细胞生命活动的作用。 生长素与体内的 特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。 2. 生长素在细胞水平上的作用：促进细胞 生长、诱导细胞 等作用； 生长素在器官水平上的作用：影响器官的 。如促进侧根和不定根的发生影响花、叶和果实发育的。 思考：生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗？ 3.生长素的作用特点 在图1中①低浓度(促进)： ，高浓度(抑制)：_ _。 ②0～B表示：随着生长素浓度增大， 作用逐渐 ； ③B～D表示：随着生长素浓度增大， 作用逐渐 ； ④大于D表示：随着生长素浓度增大， 作用逐渐 。 由图2 可知，不同器官，生长素促进生长的最适浓度 ，不同器官对生长素浓度敏感程度 。（填“相同”或“不同”），其中，根 芽 茎。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。一般来说，幼嫩细胞 ，衰老细胞 。 4.顶端优势顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。解除顶端优势的快捷方法： 。产生顶端优势的原因是顶芽生长素浓度 ，促进顶芽生长，侧芽生长素浓度 ，生长受到抑制。 【答案】 一、1.① 无关变量 向光弯曲生长 不弯曲不生长 直立生长 向光弯曲生长 2.有无尖端 尖端 ③④ 感光 下部 单侧光 快 二、向光弯曲生长 1.不 2.琼脂片 三、1.尖端放置的位置 胚芽鞘弯曲生长的方向 2.单侧光 3.分布不均匀 四、1.右 不生长 2.生长素 3.没有 5.IAA 6.苯乙酸 7.C、H、O、N 吲哚乙酸（IAA） 不能 受体 五、 单侧光 不均匀 尖端 尖端以下部位（伸长区） 尖端 尖端以下部位（伸长区） 否 单侧光、重力、离心力等 六、1.植物 2.信息分子 3.细胞分裂素 赤霉素 4.微量高效 5. 类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 植物激素 无特定分泌器官 有机小分子 无明显靶器官 多样 动物激素 内分泌腺内分泌细胞 蛋白质、多肽、固醇 靶器官、靶细胞 体液运输 七、1.芽 种子 色氨酸 不需要 2.生长旺盛 3.芽 幼根 上 下 主动运输 4.成熟 八、1.不催化 不为 调节 受体 2.伸长 分化 生长发育 3.0～D 大于D 促进 增强 促进 减弱 抑制 增强 不同 不同 大于 大于 敏感 迟钝 4.摘除顶芽 较低 较高 1.达尔文金丝雀虉草胚芽鞘向光弯曲实验 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、现象及结论 实验 实验过程 A B C D （1） 实验A、B、C、D各发生什么现象？ （2） 综合实验A、B、C、D你能得出什么样的结论？ （1）实验A的现象是：胚芽鞘向光弯曲生长，实验B胚芽鞘不生长，不弯曲，实验C胚芽鞘直立生长，实验D胚芽鞘向光弯曲生长。 （2）综合实验A、B、C、D可以得到以下实验结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“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。感受光刺激的部位是尖端，尖端以下没有感受光刺激的功能，尖端产生某种影响不需要光。 2.下图是温特实验的实验过程及现象图解 请思考回答： （1）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，胚芽鞘怎么生长？ （2）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：胚芽鞘怎样生长？ （3）增加一组未与尖端的琼脂块实验是否必要，为什么？ （1）胚芽鞘会朝放琼脂块的对侧弯曲生长。 （2）胚芽鞘既不生长也不弯曲。 （3）有必要。因为接触尖端的琼脂块的影响可能是由于接触尖端才有的，也有可能是琼脂块本身所具有的，增加一组未与尖端的琼脂块实验可证明刺激是琼脂块是由于接触尖端才具有的而不是琼脂块本身具有的。 1.生长素在植物体内只能极性运输，不能非极性运输（ ） 2.生长素由专门的器官产生，作用于特定的靶细胞或靶器官（ ） 3.生长素和靶细胞的受体结合后能影响靶细胞内基因的表达（ ） 4.高浓度生长素能抑制种子形成，从而形成无子果实（ ） 5.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（ ） 6.在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官（ ） 7.温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法。 8.生长素的极性运输需ATP水解提供能量。（ ） 9.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。（ ） 10.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。（ ） 11.设置空白对照组可以排除琼脂块本身对实验结果的影响（ ） 12.温特发现单侧光下胚芽鞘伸长区两侧吲哚乙酸分布不均（ ） 【答案与提示】 3、4、5、7、8、9、10、11√ 1.× 生长素在成熟组织的韧皮部中可以进行非极性运输 2.× 植物体内没有产生激素的专门器官，是由植物的特定部位产生的 4.× 生长素作为信息分子，其作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性，适宜浓度的生长素可促进果实的发育，形成无子果实 6.× 同种植物的根、芽、茎几种器官中，根对生长素最敏感，茎对生长素最不敏感 12.× 温特未能提取、鉴定出生长素的化学本质 探究一 生长素实验 如图表示用燕麦胚芽鞘进行的系列实验(“→”表示光照方向)，回答下面的问题。 （1）当a、b的生长素含量相等时，胚芽鞘①会怎样生长？ （2）胚芽鞘②③将如何生长？ （3）胚芽鞘④⑤⑥将怎样生长？ （4）装置⑦和⑧中植株将怎样生长？都会向暗箱开孔处弯曲生长 【解析】（1）图中胚芽鞘尖端匀速旋转处理后，a、b琼脂块上生长素的含量相等，故胚芽鞘①直立生长；由于含生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘②的左侧，因此胚芽鞘②出现弯向右侧生长的现象；用锡箔小帽罩住胚芽鞘③的尖端，尖端不能感受单侧光刺激，故胚芽鞘出现直立生长的现象；胚芽鞘④尖端的中间插入云母片，阻碍了生长素的横向运输，故胚芽鞘出现直立生长的现象；胚芽鞘⑤尖端下方的一侧插入云母片，阻断了这一侧生长素向下运输，因此胚芽鞘出现向右弯曲生长的现象；胚芽鞘⑥的尖端以下插入琼脂片，光源从上竖直照射，胚芽鞘出现直立生长的现象；胚芽鞘④尖端的中间插入云母片，阻碍了生长素的横向运输，故胚芽鞘出现直立生长的现象；胚芽鞘⑤尖端下方的一侧插入云母片，阻断了这一侧生长素向下运输，因此胚芽鞘出现向右弯曲生长的现象；胚芽鞘⑥的尖端以下插入琼脂片，光源从上竖直照射，胚芽鞘出现直立生长的现象；置⑦中暗箱不动，花盆匀速旋转，故装置⑦中植株出现直立生长的现象；装置⑧匀速旋转，导致植株出现弯向小孔生长的现象。 【答案】（1）直立生长 （2）胚芽鞘②向右侧弯曲生长，胚芽鞘③将直立生长 （3）胚芽鞘④直立生长，胚芽鞘⑤向右侧弯曲生长，胚芽鞘⑥直立生长 （4）装置⑦中的植株直立生长，装置⑧中的植株弯向小孔生长。 探究二 生长素的生理作用 生长素是最早被人们发现的一类促进植物生长的激素。《农桑辑要》是元朝司农司撰写的一部农业科学著作，其中描述“苗长高二尺之上，打去‘冲天心’……叶叶不空，开花结实。”此项操作与生长素有关。回答下面的问题。 （1）植物体内的生长素是如何形成的？生长素是由谷氨酸经过一系列反应转变形成的 （2）打去“冲天心”是如何发挥作用的？ （3）该实例能不能证明生长素具有促进棉花开花结实的作用？ （4）单子叶植物田间除去双子叶杂草利用的是什么原理？ 【解析】（1）生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的；（2）打去“冲天心”可减少顶芽生长素运输到侧芽，通过调节顶芽和侧芽的生长素含量而起作用；（3）该实例说明打去“冲天心”可以解除顶端优势，没有证明生长素具有促进棉花开花结实的作用；（4）双子叶杂草利用的原理是双子叶植物对生长素更敏感，利用的是生长素浓度过高抑制双子叶杂草生长的原理。 【答案】（1）生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的 （2）是通过调节顶芽和侧芽的生长素含量而起作用 （3）该实例不能证明生长素具有促进棉花开花结实的作用 （4）双子叶植物对生长素更敏感，单子叶植物田间除去双子叶杂草利用的原理是双子叶植物对生长素更敏感，利用的是生长素浓度过高抑制双子叶杂草生长的原理。 探究三 生长素的极性运输 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（如图）。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？ (2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？ (3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？ 【解析】（1）该实验目的是证明生长素的极性运输，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，某同学只完成了一组实验，缺乏对照组，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的情况，故该实验设计不严密。 （2）因为某同学实验只完成了一组，未进行对照实验，没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端，故从实验结果到结论之间的逻辑推理不严谨，需要进行改进。 （3）应增设一组对照实验，具体为胚芽鞘形态学上端朝下，胚芽鞘形态学下端朝上，其余处理不变，以研究生长素不能由形态学下端运输到形态学上端。具体如图所示： 【答案】(1)不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的情况 (2)不严谨，没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端 (3)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。如下图。 · 基础过关练 1．利用发生了向光弯曲的燕麦胚芽鞘制成切片并观察，绘制出背光侧和向光侧的细胞形态示意图(如下图)，由此可得出的结论是(　　) A．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是① B．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是② C．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是② D．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是① 【解析】B 图中显示背光侧细胞长度增大，而数目没有明显的变化，说明生长素促进生长的原理是能促进细胞伸长；据图可以看出，燕麦胚芽鞘部位①变化不大，部位2背光侧细胞比向光侧细胞长，发生向光弯曲，说明胚芽鞘尖端的生长素极性向下运输，作用于尖端下部，促进图中部位2的弯曲生长。 2．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，实验处理如图1所示，收集到的生长素(IAA)的含量如图2所示。下列说法正确的是(　　) A．a与b对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输 B．b与c对照说明琼脂切块影响生长素的运输 C．c与d对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移 D．该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端 【解析】C 该实验重点探讨了生长素的横向运输。a与b对照说明有无光照不影响生长素向下运输。b与c对照说明琼脂切块不影响生长素的运输。而c与d对照说明单侧光照射能促使生长素向背光侧转移。 3.如图甲为某植物芽的分布示意图，图乙表示不同浓度生长素对植物生长的影响，下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲B芽生长素浓度最可能处于图乙d～e区间 B．对A芽给予右侧光照，其右侧生长素浓度可能处于图乙c～d区间 C．如果摘除图甲中的A芽，则B芽生长素浓度将会介于e～f之间 D．植物水平放置后A芽仍会向上生长，原因不是生长素具有两重性 【解析】D 据分析可知，图甲B芽生长素浓度较高，生长受抑制，最可能处于图乙e～f区间，A错误；对A芽给予右侧光照，则在单侧光照射下，生长素由右侧向左侧运输，导致右侧生长素浓度小于左侧，右侧促进作用较弱，故右侧生长素浓度应低于c，B错误；如果摘除图甲中的A芽，则解除顶端优势后，B芽处的生长素浓度会降低，从而促进侧芽生长，故B芽生长素浓度小于e，C错误；植物水平放置后，由于受重力影响，近地侧生长素浓度高于远地侧，导致近地侧生长比远地侧快，没有体现出两重性，D正确。 4．如图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度最可能分别为(　　) A．a和b　　　　 B．b和a C．b和c D．c和b 【解析】C 当植物表现出顶端优势时，即顶芽生长素浓度较低，促进顶芽生长，而侧芽生长素浓度较高，抑制侧芽生长，故顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度最可能分别为b和c，C正确。 5．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。下列叙述正确的是(　　) 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 【解析】D 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。 6．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 【解析】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。 7．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 【解析】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。 8．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 【解析】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。 9．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近地侧生长素浓度低于10－8mol·L－1 【解析】B 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错误。 10．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 【解析】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。 11.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 · 能力提升练 1．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。下列叙述正确的是(　　) 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 【解析】D　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 【解析】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。 3.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。 4．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 【解析】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。 5．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近地侧生长素浓度低于10－8mol·L－1 【解析】B　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错误。 6．1918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 【解析】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。 7．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 【解析】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。 8．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 【解析】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。 9．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 【解析】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。 10.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，下列分析或推测合理的是(　　) 图甲 图乙 A.图甲中随着IAA浓度的增加，曲线Ⅱ表示的长度不断增加 B.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 C.图乙BC段表明生长素促进生长，CD段表明生长素抑制生长 D.在生长素作用下，细胞膜外排H＋促进细胞壁酸化，有利于细胞分裂 【解析】B　图甲中曲线Ⅱ表示胚芽鞘长度变化，IAA的作用具有两重性，随着IAA浓度的增加，胚芽鞘可能长度先增加后生长会受到抑制，A错误；由图甲曲线Ⅰ可知，生长素处理后pH逐渐减小，而胚芽鞘长度不断增加，且生长速度加快，可推测酸性缓冲液可能引起生长加快，而中性缓冲液可能抑制生长素的作用，B正确；图乙BC段和CD段生长速率都大于B点，都表明生长素促进生长，但促进作用先增大后减小，C错误；在生长素作用下，细胞膜外排H＋促进细胞壁酸化，有利于细胞伸长，使胚芽鞘生长速度变快，D错误。 11.科学家在用向日葵研究植物的向光性时发现，向日葵因单侧光照射而弯曲生长时，向光面和背光面的生长素含量基本相同。下列有关解释不合理的是(　　) A.单侧光照射未引起向日葵植物体内生长素的横向运输 B.向日葵的向光弯曲生长可能是单侧光引起某种抑制物分布不均匀造成的 C.生长素对向日葵生命活动的调节是其生命活动调节的方式之一 D.结合顶端优势可知，高浓度的生长素不会抑制向日葵的生长 【解析】D　向日葵因单侧光照射而弯曲生长时，向光面和背光面的生长素含量基本相同，说明在向日葵植物体内生长素的分布是均匀的，单侧光照射未引起向日葵植物体内生长素的横向运输，A合理；单侧光照射向日葵，其向光面和背光面的生长素含量基本相同，因此可能是单侧光引起了某种抑制物在其向光面分布多，在其背光面分布少，进而引起植物向光弯曲生长，B合理；生长素对向日葵的生命活动调节是向日葵的生命活动调节方式之一，C合理；顶端优势是指顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽部位的生长素浓度过高，因而抑制侧芽的生长，因此高浓度的生长素也会抑制向日葵的生长，D不合理。 12.图1表示芽的生长与生长素浓度的关系，图2表示根的生长与生长素浓度的关系。下列叙述错误的是(　　) A.若图1中A点表示植株顶芽的生长状况，则B点可表示该植株侧芽部位的生长状况 B.图2中C、D点的作用效果不同 C.图2中F点可表示幼苗横放时根近地侧生长素的作用 D.图2中E点的生长素浓度对植物根的生长没有促进作用 【解析】B　具有顶芽的植株，顶芽产生的生长素可积累在侧芽部位，使侧芽生长缓慢，若图1中A点表示植株顶芽的生长状况，则B点可表示该植株侧芽部位的生长状况，A正确；图2中C、D点的作用效果相同，都体现了生长素促进根生长的作用，B错误；图2中F点对应的生长素浓度对根的生长起抑制作用，而幼苗横放时，根近地侧生长素浓度高，表现为抑制作用，因此图2中F点可表示幼苗横放时根近地侧生长素的作用，C正确；图2中E点的生长素浓度对植物根的生长表现为既不促进也不抑制，D正确。 13.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： 实验一研究了吲哚丁酸(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(　　) 图1 图2 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的分配到侧根 【解析】C　IBA的极性运输，属于主动运输，需要消耗能量，细胞中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往形态学下端运输，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影响侧根生长机制可能是IBA能促进光合作用产物更多的分配到侧根，D正确。 14.为研究生长素促进某植物果实发育的最适浓度，研究小组用IAA进行了相关实验，实验处理及结果如下表所示。下列分析错误的是(　　) 项目 对照组 不同浓度的IAA 浓度/ppm 0 600 700 800 900 平均株产量/kg 372 521 590 535 410 平均单果重/g 186 251 270 252 248 A.实验结果表明，不同浓度的IAA均能提高该植物的结果率 B.实验结果表明，不同浓度的IAA均能促进该植物果实发育 C.实验结果表明，不同浓度的IAA对该植物结果率和果实发育促进作用可能相同 D.由实验结果可知，IAA促进该植物果实发育的最适浓度在600 ppm～800 ppm之间 【解析】A　表格数据显示，不同浓度的IAA都可以促进平均株产量和平均单果重的增加，说明不同浓度的IAA均能促进该植物果实发育，但是不能说明不同浓度的IAA都能提高该植物的结果率，A错误，B正确；表格数据显示，实验浓度范围内，IAA浓度为700 ppm时，平均株产量和平均单果重都最大，说明IAA促进该植物果实发育的最适浓度在600 ppm～800 ppm之间，D正确。 15.(多选)油菜素内酯是一种植物激素，为研究其作用机理，科研人员用油菜素内酯的类似物24－eBL进行了相关研究：将含有放射性标记的生长素的固体培养基(在将要凝固时)，滴在用24－eBL处理过的拟南芥幼根切段上(在图1箭头所示的位置)，一段时间后取方框内的部分进行检测，结果如图2，下列叙述错误的是(　　) A.24－eBL往往由植物的某一部位产生运输到另一部位起作用 B.实验结果表明，24－eBL在植物体内既存在极性运输又存在非极性运输 C.实验结果表明24－eBL对生长素在根尖的极性运输比非极性运输的促进作用强 D.以上实验可以得出“24－eBL是通过影响生长素的运输来促进幼根生长”的结论 【解析】ABD　24－eBL是植物激素类似物，是人工合成的，不是植物合成的，A错误；只有生长素具有极性运输，24－eBL是植物激素类似物，不存在极性运输，B错误；图2结果是处理基部后尖端的放射性强度低于处于尖端后基部的放射性强度，这表明：24－eBL对生长素尖端向基部运输的促进作用较强，对基部向尖端运输促进作用较弱，C正确；以上实验还不能得出“24－eBL是通过影响生长素的运输来影响幼根生长”的结论，要想得出此结论还需要进一步设计并进行实验，D错误。 16.生长素是最早发现的一类促进植物生长的激素。以下为研究人员利用水稻进行有关生长素的实验。根据所学知识，回答下列问题： (1)水稻植株中生长素的主要合成部位是__________________________________。 (2)图1表示水稻幼苗生长素浓度与其作用的关系。研究人员测得已经表现出向光性的水稻幼苗，其向光面的生长素浓度为f，则其背光面的生长素浓度y的范围为________。 (3)图2表示将水稻的胚芽鞘切除尖端后，在切面一侧放置含不同浓度生长素的琼脂块，并测定各胚芽鞘弯曲生长的角度，结果发现，在一定范围内，随着生长素浓度增加，α先逐渐增大，后逐渐减小，由此可得出结论：__________________________________________________________________。 (4)用单侧光照射水稻根，可引起水稻根出现背光生长的现象，其原因可能是___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 【解析】　(1)植物生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。 (2)背光面生长素浓度高于向光面，且生长效应强于向光面，故向光面的生长素浓度为f时，背光面的生长素浓度y的范围应大于f，小于2f，即f<y<2f。 (3)据题意可知，在一定范围内，随着生长素浓度增加，α先逐渐增大，后逐渐减小，由此可得出结论：在一定范围内，随生长素浓度升高，对胚芽鞘生长的促进作用先增强后减弱。 (4)在单侧光的照射下，水稻根出现背光生长现象，是由于在单侧光照射下，背光面生长素浓度高于向光面，由于根对生长素浓度敏感，使得背光面(生长素浓度较高)生长受到抑制，因此出现根的背光生长现象。 【答案】(1)幼嫩的芽、叶和发育中的种子 (2)f<y<2f　(3)在一定范围内，随生长素浓度升高，对胚芽鞘生长的促进作用先增强后减弱　(4)在单侧光照下，背光面生长素浓度高于向光面，由于根对生长素浓度敏感，使得背光面生长受到抑制，因此出现根的背光生长现象。 17．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 · 思维拓展练 1.请根据题中所提供的实验材料和用具设计一个实验，验证“重力影响生长素的重新分配”。 实验材料和用具：若干相同的燕麦胚芽鞘尖端、若干相同的去掉尖端的胚芽鞘、一个实验支架(支架的材料托中，放置了6块已编号的相同琼脂块，相邻两个琼脂块之间用不透水的云母片完全分隔开)。 （1）实验步骤。 第一步：将三个胚芽鞘尖端分别________________________________________________________________； 第二步：将实验支架在____________条件下放置一段时间； 第三步：移走胚芽鞘尖端，然后将材料托中的琼脂块取出，分别放在6个____________________________； 第四步：分别测量和比较不同处理的胚芽鞘弯曲程度。 （2）预期实验结果。 放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘________________________； 放置a3琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘________________________； 放置A3琼脂块的胚芽鞘________________________。 【解析】（1）将三个胚芽鞘尖端分别放置在实验支架的材料托的琼脂块正中央(一半放在A上，另一半放在a上)，由于三个胚芽鞘所处的具体位置不同，生长素受重力影响的程度不同，极性运输后在琼脂块上生长素分布不同，在A1与a1处胚芽鞘受重力的影响是均匀的，因此生长素在A1与a1处分布均匀；在A2和a2处胚芽鞘受重力的影响是不均匀的，因此A2处比a2处生长素分布得多，在A3和a3处胚芽鞘受重力的影响是最大的，A3处比a3处生长素分布得多；受重力影响后6块琼脂块中生长素分布的量依次为A3>A2>A1＝a1>a2>a3。 （2）由于生长素的量a1>a2，因此放置a1琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘弯曲度大；由于生长素的量a3<a2，因此放置a3琼脂块的胚芽鞘比放置a2琼脂块的胚芽鞘弯曲度小；A3处生长素分布的量最多，因此放置A3琼脂块的胚芽鞘弯曲度最大。 【答案】（1）放置在实验支架材料托的琼脂块正中央(一半放在A上，另一半放在a上) 黑暗 切去尖端的胚芽鞘切面的一侧 （2）弯曲度大 弯曲度小 弯曲度最大 2．植物生命活动调节受多种植物激素共同调控，据图回答有关问题。 (1)某课题组研究了生长素类似物浓度对月季插条生根的影响，结果如图1。 ①从图中信息不能判断对生根影响的生长素类似物浓度是 。 A．1.5C    B．2.5C    C．3.5C    D．4.5C ②从坐标图中可知5组实验都是实验组，没有做清水对照组的原因可能是 。 (2)生长素促进细胞伸长的原理已引起科学家的广泛关注。图2是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。根据图中信息，分析结构A的作用是 ，而当生长素浓度由低升至最适时，酶X所处环境溶液pH的变化是 （上升或下降）。 (3)科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长，原因是紫外线增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为3-亚甲基氧代吲哚，而后者没有促进细胞伸长的作用。现在提供生长状况相同的健康的小麦幼苗若干作为实验材料，请完成下列实验方案，以验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关。 步骤1 将小麦幼苗平均分为甲组和乙组 步骤2 给予甲组适宜强度的可见光光照，给予乙组① 。 步骤3 观察两组幼苗的② ，并测量③ 的含量。 预测实验结果 a、甲组植物生长高于乙组； b、④ 。 (4)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种，解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动；解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因，科学家做了以下实验，图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知，单侧光照引起生长素分布不均的解释是 （选填“解释1”、“解释2”），判断依据是 。 【解析】（1）①从图中信息可以判断出生长素类似物促进月季插条生根的最适浓度在1C和2C之间，因此不能判断对生根影响的生长素类似物浓度是1.5C，即A正确。 故选A。 ②从坐标图中可知5组实验都是实验组，没有做清水对照组的原因可能是已做预实验（该实验为正式实验），对照组在预实验中存在，在正式实验中没有对照组，只有实验组。 （2）根据图中信息可知结构A能将氢离子逆浓度梯度转入到细胞外，说明此时氢离子的转运方式是主动运输，即结构A的作用是运输（H+）和催化（ATP水解），而当生长素浓度由低升至最适时，氢离子转运出细胞更多，则酶X所处环境溶液pH的变化是下降。 （3）科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长，原因是紫外线增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为3-亚甲基氧代吲哚，而后者没有促进细胞伸长的作用。现在提供生长状况相同的健康的小麦幼苗若干作为实验材料，以验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关，即本实验的目的是验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关，因此本实验的自变量为是否接受紫外线照射，因变量是幼苗生长情况，并测定两组植株中3-亚甲基氧代吲哚的含量，则相关的实验步骤如下： 步骤1：将小麦幼苗平均分为甲组和乙组； 步骤2：给予甲组适宜强度的可见光光照（对照组），给予乙组①同等强度的可见光和一定强度的紫外光； 步骤3：观察两组幼苗的②生长状况和高度，并测量③两组植株中3-亚甲基氧代吲哚的含量，即检测因变量的变化； 由于本实验是验证类实验，因此支持本实验结论的结果是甲组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于乙组，且甲组植物生长高于乙组。 （4）单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种，解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动；解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因，科学家做了以下实验，图中数字代表琼脂块中的生长素含量，图中实验结果显示A、B、C、D琼脂块中生长素的总量相同，且D中右侧生长素含量高于左侧，因此该实验结果支持的是“解释1”。 【答案】(1)A 已做预实验（该实验为正式实验） (2)运输（H+）和催化（ATP水解） 下降 (3)同等强度的可见光和一定强度的紫外光 生长状况和高度 两组植株中3-亚甲基氧代吲哚 甲组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于乙组 (4)解释1 A、B、C、D琼脂块中生长素的总量相同，且D中右侧生长素含量高于左侧 3．在拟南芥的幼根中，根尖产生的生长素很少，根所需的生长素主要来自地上部分，地上部分产生的生长素通过中柱只能向根尖运输，然后根尖的生长素再通过皮层回流。在幼根的中柱和皮层细胞中，无论生长素以什么方式进入细胞，运出细胞时必须依赖运输载体PIN蛋白，见图1。将拟南芥横放后，其根冠中的平衡石细胞感受到重力信号，细胞内的淀粉体就会沿着重力方向沉降，通过一系列调控使根向地生长，见图2。      (1)生长素在细胞水平上具有 和诱导细胞分化的作用。少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是植物体还要源源不断合成生长素的原因是 。生长素是由 经过一系列转化而来的。 (2)图1中，生长素在中柱只能向根尖运输的原因是 。 (3)将拟南芥横放后，拟南芥根冠的平衡石细胞和淀粉体可将 信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布不均，从而引起根的向地生长。某兴趣小组想利用刚萌发的玉米粒验证植物向地性的感受部在根冠，请完善实验思路。刚萌发的玉米粒随机分为2组，处理分别为 ，分别放在两个铺有湿棉花的培养皿中，置于温度适宜的 （“黑暗”或“有光”）环境中培养，观察是否出现 （实验现象）。 【解析】（1）生长素具有促进生长的作用，在细胞水平上具有促进细胞伸长生长和诱导细胞分化的作用；少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是生长素发挥作用后即被灭活，所以植物体需要源源不断合成生长素满足调节生命活动的需求。生长素是由色氨酸经过一系列转化而来的，其产生部位主要是幼嫩的芽、叶和发育的种子。 （2）题中指出“无论生长素以什么方式进入细胞，运出细胞时必须依赖运输载体PIN蛋白”，说明生长素运出时需要载体PIN蛋白。生长素通过中柱向根尖运输，生长素就必须出细胞然后再进入下一个细胞，所以推测生长素运输载体PIN蛋白位于细胞靠近根尖的一侧，而其他部位没有该载体分布，因此，生长素通过中柱只能向根尖运输，且要不断的穿过构成中柱的细胞才能到达根尖。 （3）将拟南芥横放后，拟南芥根冠的平衡石细胞和淀粉体可将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布不均，从而引起根的向地生长。某兴趣小组想利用刚萌发的玉米粒验证植物向地性的感受部在根冠，根据该实验的目的可知该实验的自变量应该为根冠的有无，因变量是根的向地性情况，因此实验思路为：将刚萌发的玉米粒随机分为2组，一组去除根冠，另一组不作处理，分别放在两个铺有湿棉花的培养皿中，置于温度适宜的“黑暗”环境中培养（实验过程中胚乳中的营养足够），观察是否出现根的向地生长，本实验中去除根冠组不出现向地生长，而正常组出现向地生长即可达到验证的目的。 【答案】(1)促进细胞伸长生长 生长素是信息分子，作用后即被灭活 色氨酸 (2)细胞内的生长素运出细胞时，必须依赖运输载体PIN蛋白，而PIN蛋白只位于细胞靠近根尖的一侧 (3)重力 一组去除根冠，另一组不作处理 黑暗 根是否出现向地生长 4．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蛋白缺失型植物根部生长素分布对比（图中生长素浓度均低于根生长所需的最适浓度）。下表为两种植物中PIN2蛋白的分布及相对含量。回答下列问题：       顶膜 侧膜 细胞质 正常型植物 10 0 0 N蛋白缺失型植物 10 8 5 (1)植物体内生长素的合成部位主要是 。 (2)据图2判断，N蛋白缺失型个体的根部伸长区的生长素比正常型个体的根部伸长区的生长素 （填“多”或“少”），据此可推测N蛋白缺失型植物的根生长速度会 （填“高于”或“低于”）正常型植物。 (3)据图表信息综合分析，推测N蛋白的作用可能是 。 (4)某科研团队提出“独脚金内酯类似物可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干胚芽鞘、独脚金内酯类似物、琼脂块等实验材料，请设计实验验证该结论，写出简要的实验设计思路和预期的实验结果。（独脚金内酯类似物的处理方法不做要求） 实验设计思路： 。 预期实验结果： 。 【解析】（1）植物体内生长素的合成部位主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。 （2）分析图2可知，N蛋白缺失型个体的根部伸长区的生长素比正常型个体的根部伸长区的生长素少，据此可推测N蛋白缺失型植物的根生长速度会低于正常型植物。 （3）分析表格数据可知，正常型植物PIN2蛋白的分布在顶膜，而N蛋白缺失型植物的PIN2蛋白在顶膜、侧膜、细胞质中均有分布，由此推测N蛋白的作用可能是通过影响PIN2蛋白产生与分布而调控生长素的运输。 （4）该实验的目的为验证“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”，因此自变量为独脚金内酯的有无，因变量为是否抑制生长素的极性运输，而极性运输是一种从形态学上端到形态学下端的运输过程，因此设定实验思路：将胚芽鞘分成甲、乙两组，甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类似物，乙组不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上，一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量。预期结果：甲组琼脂块中生长素含量低于乙组。 【答案】(1)芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2)少 低于 (3)通过影响PIN2蛋白产生与分布而调控生长素的运输 (4)将胚芽鞘分成甲、乙两组，甲组胚芽鞘用独脚金内酯类似物处理，乙组胚芽鞘不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均竖直放置于空白琼脂块上，一段时间后检测琼脂块中生长素的含量 甲组琼脂块中生长素含量低于乙组 5．研究人员将含有适宜浓度生长素的琼脂块置于切除尖端的胚芽鞘的切面上进行如下实验。 回答下列问题。 (1)植物体内，生长素主要的合成部位有 （答出2点即可）。 (2)图1实验中，一段时间后，切除尖端的胚芽鞘将 （填“直立生长”“向左弯曲生长”“向右弯曲生长”），出现该现象的原因是 。 (3)为验证生长素在胚芽鞘中只能进行极性运输，某人做了图2实验，发现一段时间后下端琼脂块中出现生长素。为了验证该结论，请画出还需补充的另一组实验，并预期实验结果。 预期实验结果： 。 【解析】（1）在植物体内，生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。 （2）图1中，胚芽鞘左侧放置的琼脂块中的生长素可以进入胚芽鞘切断的左侧，从而使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，故向右弯曲生长。 （3）依据图2，并不能说明结论，因为没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端，所以应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端，即如图： 预期结果：经过一段时间，该组下端琼脂中无生长素，说明生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，不能从形态学上端。 【答案】(1)芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2)向右弯曲生长 琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引起胚芽鞘左侧生长快于右侧 (3) 一段时间后，该组下端琼脂中无生长素 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$