第8单元 第36讲 植物生长素及其生理作用（教师word）-【金版新学案】2025年高考生物学高三总复习大一轮复习讲义（多选版）

第36讲　植物生长素及其生理作用 【课标解读】　1.概述植物生长素的发现和生理作用。　2.概述植物向光性的原因。 考点一　植物生长素的发现 1．生长素发现过程的实验 科学家及实验过程 结论及分析 胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，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 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 尖端产生的影响在其下部分布不均匀，造成了胚芽鞘的弯曲生长 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素 1934年，科学家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IAA；进一步研究发现苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，都属于生长素 学生用书第260页 2.植物向光性的解释 (选择性必修1 P92“相关信息”)植物向光性的另一种理论：单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。　　 3．植物激素的概念：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，叫作植物激素。 植物激素与动物激素 项目 植物激素 动物激素 合成部位 无专门的分泌器官 内分泌腺或内分泌细胞 作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织 运输途径 极性运输、非极性运输和横向运输 随血液循环(体液)运输 化学本质 有机小分子 蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等 4．生长素的合成、运输与分布 (1)合成 ①部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。 ②来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来。 (2)运输 ①极性运输 运输方向：由形态学上端运输到形态学下端；运输方式：主动运输。 ②非极性运输：在成熟组织中通过输导组织(筛管)进行。 (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，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。 【链接高考】 1．(2020·江苏卷)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。 (√) 2．(经典高考)生长素的极性运输需ATP水解提供能量。 (√) 3．(经典高考)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。 (√) 4．(经典高考)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。 (√) 植物弯曲生长方向的判断 类别 处理条件 实验结果 遮盖类 ①直立生长； ②向光弯曲生长 暗箱类 ①直立生长； ②向光(小孔)弯曲生长 插入类 ①向右弯曲生长； ②直立生长； ③向光弯曲生长； ④向光弯曲生长 移植类 ①直立生长； ②向左弯曲生长； ③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c； ⑤向右弯曲生长 旋转类 ①直立生长； ②向光弯曲生长； ③向小孔弯曲生长； ④茎向心生长，根离心生长 学生用书第261页 考向一　结合生长素的发现、合成、分布及运输分析，考查科学探究 1．(2024·广东珠海调研)下列关于植物生长素的科学发现史，叙述错误的是 (　　) A．达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某种“影响” B．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 C.拜尔的实验证明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 D．温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质——吲哚乙酸引起的 答案：D 解析：温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”确实是一种化学物质，并命名为生长素，但并未揭示其本质，D错误。 2．(2024·山东潍坊检测)生长素极性运输的化学渗透偶联学说的基本观点是：生长素以弱酸的形式经输入载体协同运输(能量由跨膜质子电位提供)进入细胞，在细胞质中生长素主要以离子形式存在并大量积累。离子形式的生长素通过分布于细胞基部的输出载体顺浓度梯度输出细胞，正是由于输出载体在细胞中的极性分布决定了生长素的极性运输。下列叙述正确的是(多选)(　　) A．植物体内的生长素多为IAA，合成它的原料是色氨酸 B．若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用，可利用其抑制剂设计实验 C．生长素的输入、输出载体都能转运生长素，空间结构相同 D．生长素的极性输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中 答案：ABD 解析：生长素是一类激素，IAA是人类最早发现的一种生长素，植物体内的生长素也多为IAA，其合成原料是色氨酸，A正确；若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用，输出载体即为实验自变量，可利用其抑制剂控制输出载体设计实验，B正确；生长素的输入、输出载体虽然都能转运生长素，但是运输的方向不同，其空间结构也不相同，C错误；生长素的合成部位主要集中在植物幼嫩部位，其输出载体大多也分布在幼嫩组织细胞中，D正确。 考向二　围绕生长素的相关实验分析，考查科学探究能力 3．(2023·山东卷)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(　　) 分组 处理 生长情况 弯曲情况 甲 不切断 正常 弯曲 乙 在①处切断 慢 弯曲 丙 在②处切断 不生长 不弯曲 丁 在③处切断 不生长 不弯曲 A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位 B．①②之间有感受单侧光刺激的部位 C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 D．②③之间无感受单侧光刺激的部位 答案：D 解析：据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗缓慢生长且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位，推测可能是受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，B、C不符合题意；在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，也无法得出有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。 4．(2024·山东临沂质检)某同学于黑暗中在某植物的A、D、F处涂抹等量的14C-IAA溶液，以实验初始时14C-IAA溶液的放射性强度为100%，一段时间后，分别检测B、C、E处的相对放射性强度，结果如下表所示。下列叙述不正确的是(　　) 相对放射性强度/% 时间/h B C E 0 0 0 0 12 1.6 0 6.8 24 1.9 0.2 15.8 36 2.3 0.5 16.9 A.该实验证明生长素可进行极性运输和非极性运输 B．黑暗条件可以排除光照对生长素运输的影响 C．B、E对照说明生长素非极性运输的速率明显快于极性运输的速率 D．随着能量供应增多、时间延长，B、C、E处的14C-IAA将持续增多 答案：D 解析：在A处涂抹14C-IAA溶液，一段时间后在B处检测到了放射性，说明生长素可进行极性运输，在D、F处涂抹14C-IAA溶液，一段时间后在C、E处检测到了放射性，说明生长素可进行非极性运输，A正确；由于芽尖能感受单侧光，并在单侧光下进行横向运输而引起生长素分布不均，所以黑暗条件可以排除光照对生长素运输的影响，B正确；根据表格中B、E放射性的含量可说明生长素非极性运输的速率明显快于极性运输的速率，C正确；由于实验中在A、D、F处涂抹的14C-IAA溶液的量是一定的，故随着能量供应增多、时间延长，B、C、E处的14C-IAA不会持续增多，D错误。 学生用书第262页 考点二　生长素的生理作用及特性 1．作用方式、作用表现及作用实质 (1)作用方式：给细胞传达信息，调节细胞生命活动。 (2)作用表现 ①在细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。 ②在器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 (3)作用实质：生长素与生长素受体特异性结合，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．生长素的作用曲线 (1)甲图中各段的含义 ①AB段：生长素浓度低于最适浓度时，随生长素浓度的增加，对根生长的________作用逐渐________。 ②BC段：生长素浓度高于最适浓度时，_________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③CD段(不含C点)：________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：①促进　增强　②随生长素浓度的增加，对根生长的促进作用逐渐减弱　③生长素浓度过高，抑制根的生长 (2)乙图中： ①生长素对根、芽、茎的生长调节有什么共同点？ 提示：都表现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性。 ②促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度分别是多少？说明什么？ 提示：促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度分别是10-10 mol·L-1、10-8 mol·L-1和10-4 mol·L-1，说明不同器官对生长素的敏感程度不同，依次为根>芽>茎。 ③D点对应的浓度对根、芽、茎的作用分别是什么？ 提示：依次是抑制生长、既不促进生长也不抑制生长、促进生长。 (选择性必修1 P94“思考·讨论”) 1．不同浓度的生长素对茎生长的促进作用不一定(填“一定”或“不一定”) 不同，理由是在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。 2．不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定(填“一定”或“不一定”) 不同。　　 3．典型实例：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 顶芽产生的生长素逐渐向下运输，侧芽生长素浓度高，发育受到抑制，顶芽生长素浓度低，优先发育，形成顶端优势。 (3)解除方法：摘除顶芽。 (4)应用：棉花打顶，果树剪枝等。 【链接高考】 1．(2021·全国甲卷)在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官。 (×) 学生用书第263页 2.(2021·北京卷)顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长。 (√) 3．(经典高考)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。 (×) 4．(经典高考)用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄。(×) 考向一　结合生长素的作用曲线分析，考查解决问题能力 1．(2021·福建卷)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时，打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施，但打顶后侧芽会萌动生长，消耗营养，需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量，该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响，实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　) A．打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输 B．打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运 C．打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发 D．打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率 答案：B 解析：生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端，生长素涂抹处为形态学上端，因此打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输，A正确；由题意可知，打顶后的抹芽措施是为了提高上部叶片的质量，因此该措施利于营养物质向上部叶片转运，B错误；由题意可知，打顶涂抹生长素能抑制侧芽萌动，相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发，C正确；由题意和图示可知，打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率，D正确。 2．如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(多选)(　　) A．根据图示，曲线Ⅱ表示的长度与IAA作用时间呈负相关 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 答案：AB 解析：由图可知，随IAA作用时间延长，曲线Ⅱ呈上升趋势，所以曲线Ⅱ和IAA作用时间呈正相关，A错误；图乙BC段和CD段生长速率都大于IAA为0时的生长速率，所以BC段和CD段生长素都促进生长，B错误；由图甲、乙可知，在pH近中性时，玉米胚芽鞘生长缓慢，随pH降低，生长速率增大，可判断酸性缓冲液可能引起生长加快，中性缓冲液可能抑制生长素的作用，C正确；由图甲可知，加入生长素以后pH逐渐变小，推知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，D正确。 关于生长素作用特点的3点提醒 1．抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的，由此可见，抑制生长并非不生长，只是生长速率慢于对照组。 2．浓度的高低是相对于不同器官抑制和促进的浓度范围而言的。 3．由于生长素生理作用具有浓度较低时促进，浓度过高时抑制的特点，因此存在两种不同浓度的生长素，其促进效果相同，并且最适浓度在这两种浓度之间。　　 考向二　围绕生长素作用特点的实践应用，考查应用能力 3．(2023·云南昆明校考阶段练习)生长素是一种对植物生长发育有显著影响的植物激素。下列关于生长素的叙述，正确的是(　　) A．在顶端优势现象中，离顶芽越远的侧芽其发育受到的抑制程度越大 B．生长素是由植物体内特定的腺体合成的 C．单侧光会刺激燕麦胚芽鞘尖端产生生长素 D．某浓度的生长素对同一植物芽和茎的促进生长作用可能相同 答案：D 解析：在顶端优势现象中，顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，因此它的发育受到抑制，而离顶芽越远的侧芽其发育受到的抑制程度越小，A错误；植物体内没有分泌激素的腺体，B错误；单侧光不会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，只会引起生长素的分布不均匀，C错误；同一植物的不同器官对生长素的敏感度不同，某一浓度的生长素可能对同一植物芽和茎都起促进作用，所以某浓度的生长素对同一种植物芽和茎的促进生长作用可能相同，D正确。 4．(2021·重庆卷)新中国成立初期，我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响，取样部位及结果见下表。据此分析，下列叙述错误的是(　　) 学生用书第264页 取样部位 生长素含量(μg·kg-1) 对照组 低锌组 ①茎尖 12.5 3.3 ②茎的上部 3.7 2.5 ③瘤上方的茎部 4.8 2.9 ④长瘤的茎部 7.9 3.7 ⑤瘤 26.5 5.3 A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异 B．部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长 C．因部位⑤的存在，部位④生长素含量高于部位③ D．对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成 答案：B 解析：部位①可以进行横向运输，而部位②则不能，A正确；生长素作用具有两重性，部位③含量较高的生长素会抑制该部位侧芽生长，B错误；由表格可知，部位⑤瘤的生长素含量为26.5 μg·kg-1，远大于其他部位，瘤长在部位④处，使④的生长素含量高于稍远处的部位③，C正确；由表格分析可知，对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成，D正确。 链接新情境命题36 外源生长素对水稻分蘖的影响　　　　　　　　　 水稻是世界主要粮食作物之一，其有效分蘖是高产的关键。分蘖是水稻、麦类等禾本科作物的一种特殊的分枝(相当于侧芽)现象，顶端优势是植物分枝调控的核心问题。为探究外源生长素极性运输抑制剂对不同磷浓度处理条件下水稻分蘖数的影响，某科研小组取若干长势相同的水稻幼苗进行实验，并在水稻灌浆期统计分蘖数，分组、处理和实验结果如表所示。 分组 处理 分蘖数(个) 甲组 NP 2.7 乙组 NP＋NPA 4.2 丙组 LP 1.3 丁组 LP＋NPA 1.0 注：NPA为生长素极性运输抑制剂，NP为正常供磷条件，LP为低磷条件。 角度一　考查生长素的产生和运输 　(1)植物顶芽产生的生长素，是由________经过一系列反应转变而成的。这些生长素可通过________方式逐渐向下运输，使枝条上部的侧芽发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。 角度二　实验数据的分析和结论 (2)根据甲、乙两组的实验结果可知，正常供磷条件下，NPA最可能通过____________________促进水稻分蘖的发生。综合表中数据可知，除了生长素之外，水稻体内可能还存在其他因素抑制分蘖的发生，判断依据是______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)色氨酸　极性运输(或主动运输)　(2)抑制生长素的极性运输　甲、丙两组实验结果表明，与正常供磷条件相比，低磷条件会导致水稻分蘖数减少，即低磷条件抑制了水稻分蘖的发生。再根据丙、丁两组实验结果可知，与单独的低磷条件相比，低磷条件下进一步施加NPA不能增加水稻的分蘖数，且分蘖数与单独的低磷处理的分蘖数相近(或差异不显著) 解析：(1)植物顶芽产生的生长素，是由色氨酸经过一系列反应转变而成的；这些生长素可通过极性运输(或主动运输)方式逐渐向下运输，使枝条上部的侧芽发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。(2)由表中甲、乙两组数据可知，在正常供磷条件下，施加NPA(乙组)水稻分蘖数明显多于不施加NPA(甲组)，据此分析，正常供磷条件下，NPA最可能通过抑制生长素的极性运输促进水稻分蘖的发生；甲、丙两组实验结果表明，与正常供磷条件相比，低磷条件会导致水稻分蘖数减少，即低磷条件抑制了水稻分蘖的发生，再根据丙、丁两组实验结果可知，与单独的低磷条件相比，低磷条件下进一步施加NPA不能增加水稻的分蘖数，且分蘖数与单独的低磷处理的分蘖数相近(或差异不显著)，综上可知，在低磷条件下，除了生长素之外，水稻体内可能还存在其他因素抑制分蘖的发生。 重温高考　典题演练 1．(2023·全国甲卷)植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是(　　) A．在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素 B．生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用 C．生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育 D．植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程 答案：D 解析：生长素的产生位置主要是植物芽、幼嫩的叶和发育中的种子，色氨酸在这些部位经过一系列反应可转变为生长素，A正确；生长素是由产生部位运输到作用部位的，B正确；植物激素之间相互协调，互相配合共同影响植物生命活动，调节植物生长发育，C正确；生长素是信号分子，不能参与细胞的代谢过程，也不能为细胞提供能量，D错误。 2．(2021·全国甲卷)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，错误的是(　　) 学生用书第265页 A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除 B．顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长 C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长 D．在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官 答案：D 解析：根、茎两种器官对生长素的反应敏感程度有明显差异，其中根对生长素更敏感，D错误。 3．(2021·北京卷)植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述，不正确的是(　　) A．顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长 B．去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长 C．细胞分裂素能促进植物的顶端优势 D．侧芽生长受不同植物激素共同调节 答案：C 解析：顶芽生长素浓度低，促进生长，侧芽生长素浓度高，抑制生长，顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长，A正确；去顶芽或抑制顶芽的生长素运输都可以使侧芽的生长素浓度降低，可促进侧芽生长，B正确；由题可知，用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝，说明细胞分裂素能减弱植物的顶端优势，C错误；由题可知，侧芽生长可受到生长素、细胞分裂素的调节，故其生长受不同植物激素共同调节，D正确。 4．(经典高考)如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是(　　) A．甲为背光侧，IAA含量低于乙侧和对照组 B．对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲 C．若光照前去除尖端，甲、乙两侧的生长状况基本一致 D．IAA先极性运输到尖端下部再横向运输 答案：C 解析：甲为背光侧，IAA含量高于乙侧和对照组，A错误；由题图可知，对照组未经单侧光处理，其胚芽鞘能直立生长但不弯曲，B错误；没有尖端的胚芽鞘，既不能感受光刺激也没有生长素来源，所以既不生长也不弯曲，甲、乙两侧的生长状况基本一致，C正确；单侧光处理会使IAA先发生横向运输，再极性运输到尖端下部，D错误。 (时间：40分钟，满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(每小题2分，共18分) 1．(2023·江西南昌统考)用玉米胚芽鞘进行相关实验时，对胚芽鞘尖端(简称甲段)、胚芽鞘尖端下部一段(简称乙段)分别用不透光套进行遮光处理(②③组)，用不影响光穿过的透光套进行照光处理(④⑤组)，如图所示。一段时间后，除②组的胚芽鞘直立生长外，其他组向右弯曲。下列对实验结果的分析，正确的是(　　) A．②直立生长，说明感受单侧光刺激的部位是乙段 B．④⑤和①的结果相同，说明④⑤是多余的应去掉 C．比较①③⑤的结果可排除感受单侧光刺激的部位在乙段 D．比较①②④的结果可说明①④组乙段中生长素含量左侧大于右侧 答案：C 解析：无对照实验，仅根据②直立生长，不能说明感受光刺激的部位是乙段，A错误；④⑤和①的结果相同，但从实验角度分析，④⑤可排除实验中所用遮光材料或装置对实验结果的影响，属于对照实验，B错误；①③⑤的结果相同，都向右弯曲生长，说明感受光刺激的部位不是乙段，C正确；①②④中，②直立生长，①④向右弯曲生长，只能说明胚芽鞘感受光刺激的部位，而不能说明乙段中生长素含量的多少，D错误。 2．(2023·山西联考开学考试)科研人员以胚芽鞘和琼脂块为材料进行下图实验，图中角度是指将实验中尖端处理过的琼脂块放置于去掉尖端的胚芽鞘一侧，测得的胚芽鞘自身弯曲角度。下列相关分析错误的是(　　) A．琼脂块中生长素的含量是图示实验的因变量 B．生长素以扩散的方式从胚芽鞘尖端进入琼脂块中 C．由实验结果可知，单侧光照射不影响生长素的产生量 D．单侧光使胚芽鞘尖端的生长素进行横向运输 答案：C 解析：实验的自变量是云母片的位置，琼脂块中生长素的含量是图示实验的因变量，A正确；琼脂块没有细胞结构，生长素进入琼脂块是以扩散的方式进行的，B正确；由于缺乏黑暗条件下的对照，无法得出单侧光照射不影响生长素产生量的结论，C错误；单侧光使胚芽鞘尖端的生长素从向光侧向背光侧运输，即横向运输，D正确。 3．(2024·黑龙江哈尔滨高三模拟)拟南芥的种子萌发后，幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构，而在破土后“弯钩”打开，幼苗得以直立生长。研究发现，“弯钩”的形成与生长素分布不均有关，水杨酸(SA)对“弯钩”的形成有影响，相关实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．破土前，“弯钩”内侧的生长速度比外侧快 B．破土后，“弯钩”外侧的生长速度比内侧快 C．“弯钩”破土前后的生长状况可说明拟南芥“弯钩”内侧生长素分布多 D．SA可能是通过影响生长素的分布，从而影响拟南芥顶端“弯钩”的形成 答案：D 解析：破土前，“弯钩”内侧的生长速度比外侧慢，A错误；破土后“弯钩”打开，幼苗得以直立生长，则破土后，“弯钩”外侧的生长速度小于内侧，B错误；无法通过对比“弯钩”破土前后的生长状况来判断拟南芥“弯钩”内侧生长素的分布情况，C错误。 4．(2023·太原五中质检)下列有关生长素的说法，正确的是(　　) A．生长素在植物体内只能极性运输，不能非极性运输 B．生长素由专门的器官产生，作用于特定的靶细胞或靶器官 C．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 D．高浓度生长素能抑制种子形成，从而形成无子果实 答案：C 解析：生长素在成熟组织的韧皮部中可以进行非极性运输，A错误；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，B错误；生长素与靶细胞的受体结合，影响靶细胞内基因的表达，C正确；适宜浓度的生长素可促进果实的发育，无子果实的形成是用适宜浓度的生长素处理未受粉的雌蕊柱头或子房，D错误。 5．(2024·重庆模拟)如图是吲哚乙酸(IAA)诱导豌豆茎切段伸长生长的典型剂量反应曲线，图中将对照组(不加IAA)的伸长生长设为“0”。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．在M点对应的IAA浓度下，切段不发生伸长生长 B．IAA对切段伸长生长的促进作用与IAA的浓度呈正相关 C．IAA浓度高于10-4 mol/L后，随着浓度升高，其抑制伸长生长的作用越来越弱 D．不同浓度的IAA对切段伸长生长的作用可能相同 答案：D 解析：M点对应的IAA浓度下，切段的伸长生长与对照组相同，并不是切段不发生伸长生长，A错误；据图分析，IAA浓度在10-5～10-3 mol/L之间时，随IAA浓度的增加，促进伸长生长的作用减弱，IAA浓度大于10-3 mol/L时，抑制伸长生长的作用增加，B、C错误；最适浓度两侧存在两个不同浓度的IAA，其作用效果相同，D正确。 6．(2023·海南嘉积中学校考)图甲表示一盆栽植物，图乙表示不同浓度生长素的作用效应。下列分析正确的是(　　) A．若图甲中植物①处的生长素浓度为图乙中的g，则图甲中植物②处的生长素浓度一般小于i B．将图甲中植物置于左侧光照下，一段时间后，测得③处的生长素浓度为m，此时④处的生长素浓度应大于2m C．若将图甲中植物向左侧水平放置(⑥在上方)，则⑤处的生长素浓度大于⑥处的，该植物的根表现为向地生长 D．图乙中曲线OH段体现了低浓度生长素促进生长的特性，HC段体现了高浓度生长素抑制生长的特性 答案：C 解析：产生顶端优势的原因是顶芽生长素浓度较低促进生长，侧芽生长素浓度过高而抑制侧芽生长发育，因此如果图甲中植物①处的生长素浓度为图乙中的g，则图甲中植物②处的生长素浓度一般大于i，A错误；将图甲中植物置于左侧光照下，左侧生长素向右侧转移，右侧生长素浓度高于左侧的，且右侧生长快，说明右侧生长素浓度的促进效果更好，因此一段时间后，测得③处的生长素浓度为m，此时④处的生长素浓度应大于m且小于2m，B错误；如果将图甲中植物向左侧水平放置，由于重力作用，⑤处的生长素浓度大于⑥处的，由于植物根对生长素敏感，⑤处生长素浓度过高抑制植物根生长，使根表现出向地性，C正确；图乙中HC段也促进植物生长，只是随生长素浓度升高促进作用减弱，当生长素浓度大于i时才抑制生长，D错误。 7．(2022·安徽铜陵中学阶段练习)某实验小组欲探究生长素的生理作用，进行了如下实验：将经过“某种处理”的琼脂块置于玉米去顶胚芽鞘切段的一侧(如图1)，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角的大小)。在不同的“某种处理”下测得部分数据如图2所示。下列叙述正确的是(　　) A.“某种处理”是将大小相同的琼脂块分别浸入6种不同浓度生长素溶液中相同时间 B．一定范围内琼脂块中生长素的浓度越高，生长素在胚芽鞘极性运输越快，α角也越大 C．该实验可说明生长素在较低浓度促进生长，过高浓度抑制生长，适宜浓度为1.6 mmol/L D．6组实验形成相互对照，说明生长素在胚芽鞘尖端合成，且会促进玉米去顶胚芽鞘的生长 答案：A 解析：本实验需让琼脂块含有不同浓度的生长素，因此，“某种处理”为将大小相同的琼脂块分别浸入6种不同浓度的生长素溶液中相同时间，A正确；实验中，0～1.6 mmol/L浓度范围内，琼脂块中生长素浓度越高，α角也越大，超过该浓度促进生长，α角会减小，且题干不能显示生长素在胚芽鞘极性运输的快慢与α角的关系，B错误；与0对照，本实验所用的生长素浓度只起促进作用，未体现生长素的抑制作用，C错误；6组实验相互对照说明不同浓度生长素对胚芽鞘生长的促进作用不同，但无法说明生长素在胚芽鞘尖端合成，因为玉米胚芽鞘已经去顶，D错误。 8．(2023·全国高三专题练习)植物体内的IAA(吲哚乙酸)、IBA(吲哚丁酸)和PAA(苯乙酸)都属于生长素。为比较不同浓度的IAA、IBA和PAA对某种植物根系生长的影响，科研人员进行了相关实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．IBA、PAA等生长素只能抑制根系的生长 B．实验结果表明，随IAA浓度升高总根长度逐渐变小，说明IAA对根生长的抑制作用逐渐增强 C.相同浓度的IAA、IBA、PAA作用效果的差异可能是由于根细胞中三者的受体数量不同导致的 D．由于生长素在植物体内的作用较多，故植物体需要合成大量生长素才能满足自身生命活动的需求 答案：C 解析：0～0.05 μmol·L -1的吲哚丁酸和苯乙酸对该植物根系生长的影响情况未知，因此该实验不能证明吲哚丁酸和苯乙酸对该植物根系的生长只有抑制作用，A错误；实验结果表明，与对照组相比较，浓度为0.05和0.5的时候，IAA对根是促进作用，B错误；受体具有特异性，相同浓度的IAA、IBA、PAA作用效果的差异可能是由于根细胞中三者的受体数量不同导致的，C正确；生长素具有微量、高效的特点，因此在植物体内的含量不多，D错误。 9．(2023·广东湛江一中开学考试)许多实验证实，生长素向上运输过程会影响根的生长方向。图1表示生长素浓度对根、芽、茎生长作用的影响。图2表示对根冠进行一定处理后的生长状况。下列叙述错误的是(　　) A．生长素的化学本质是吲哚乙酸，根部生长素主要由根冠分泌 B．图1中EF段生长素对根和芽的作用相反，处于M点时茎不生长 C．图2中B组切除一半根冠，切除根冠侧生长素浓度低于有根冠侧 D．图2中C组将根右侧的生长素运输阻断，根尖将向左侧弯曲生长 答案：B 解析：生长素的化学本质是吲哚乙酸(IAA)，主要由芽、幼嫩的叶和发育中的种子合成，在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，据图2可知根部生长素主要由根冠分泌，A正确；据图可知，图1中横坐标之上表示促进，横坐标之下表示抑制，EF段对于茎的作用是促进，对于根的作用是抑制，M点是曲线与横坐标的交点，该点表示既不促进也不抑制，但处于M点时茎会生长，B错误；B组切除一半根冠，根向有根冠一侧弯曲生长，原因是根对生长素比较敏感，切除根冠的部分生长素浓度较低，生长快，C正确；C中由于阻断了右侧生长素运输，所以左侧生长素浓度高于右侧，对左侧根起抑制作用，所以根尖向左弯曲生长，D正确。 二、多项选择题(每小题4分，共12分) 10．(2023·江苏张家港高三质检)独脚金内酯是新发现的植物体内普遍存在的一类植物激素，在根部合成后向上运输，影响侧枝生长。为研究独脚金内酯的作用机理，研究者利用拟南芥进行了一定浓度GR24(独脚金内酯类调节剂)和NAA(生长素类调节剂)对侧枝生长影响的实验，实验过程如图1，实验结果如图2。下列叙述正确的是(　　) A．NAA应加在图1的琼脂块B中，GR24应加在图1的琼脂块A中 B．图示浓度的NAA对侧枝生长具有抑制作用，且与GR24存在协同关系 C．GR24的作用机理可能是通过促进NAA的作用进而抑制侧枝生长 D．相较于生长素，NAA的作用效果一般更稳定 答案：BCD 解析：结合题图信息分析可知，NAA在植物体内进行极性运输，从形态学上端运输到形态学下端，即由A端运输到B端，故实验处理时，NAA应加在琼脂块A中，而独脚金内酯在根部合成后向上运输，GR24应加在图1的琼脂块B中，A错误。 11．(2023·河北衡水高三模拟改编)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)，将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中，一段时间后，茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α)，如图甲，α与生长素浓度的关系如图乙。下列说法正确的是(　　) A．该实验的自变量是不同浓度的生长素，因变量是半边茎向切面侧弯曲生长形成的弯曲角度 B．从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同，体现了生长素的生理作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特性 C．半边茎向内弯曲生长可能是因为外侧细胞中的生长素浓度比内侧细胞中的高，所以外侧细胞生长较快 D．半边茎向内弯曲生长可能是因为内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但该浓度更有利于外侧细胞的生长 答案：ACD 解析：图中数据只能显示生长素具有促进作用，不能体现其抑制作用，所以不能体现生长素的低浓度促进、高浓度抑制的特性，B错误。 12．生长素运出细胞需要载体蛋白，其载体蛋白在细胞膜上的分布决定生长素的运输位置。为研究生长素的运输影响拟南芥生长的具体分子机制，科研人员用一株生长素运输异常的拟南芥突变体和野生型植株进行实验。实验初始野生型和突变体茎顶端CUC基因均不表达，实验结束时测得两种拟南芥茎顶端CUC基因表达量出现显著差异，结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A.生长素是植物细胞合成的一种起调节作用的微量有机物 B．野生型的生长素由顶端分生组织向左右两侧运输，突变体向四周运输 C．CUC基因在茎顶端的表达可能与生长素的浓度有关 D．突变体拟南芥可能是缺乏生长素载体蛋白或生长素载体蛋白失活 答案：ABC 解析：生长素属于植物激素，是植物细胞合成的一种起调节作用的微量有机物，A正确；结合图示可以看出，野生型的生长素由顶端分生组织向左右两侧运输，突变体向四周运输，B正确；生长素作为一种激素，会通过调节基因的表达影响植物的生长和发育，据此可推测，CUC基因在茎顶端的表达可能与生长素的浓度有关，C正确；生长素运出细胞需要载体蛋白，其载体蛋白在细胞膜上的分布决定生长素的运输位置，突变体生长素表现为向四周运输，据此可推测，突变体拟南芥生长素的分布与生长素载体蛋白的分布位置有关，D错误。 三、非选择题(共30分) 13．(12分)(2024·山东潍坊模拟)为研究IAA(生长素)对番茄子房发育成果实的调节，科研人员做了下列实验。回答下列问题。 (1)科研人员将处于花蕾期去雄的番茄花分成4组进行实验，实验处理及结果见下表。 组别 1组 2组 3组 4组 实验处理 授粉 未授粉 不涂抹IAA 不涂抹IAA 在子房上涂抹IAA 在花柄上涂抹IAA 果实平均重量/g 4.1 0 5.3 0 ①1组番茄花发育成果实，其子房生长所需的生长素主要来自发育中的________。 ②比较2、3组实验结果，表明_________________________________________________。 ③依据3、4组实验结果，推测IAA不能__________________________________________ ________________。 (2)根据上述推测，科研人员认为芽产生的生长素并不用于调节子房发育成果实。为此，科研人员建立了如图所示的研究模型。请利用该模型，完成验证该推测的实验方案并预期结果。 项目 实验处理 放射性检测结果比较 3H-IAA NPA a段 b段 c段 d段 Ⅰ组 施加 施加 Ⅰ组＝Ⅱ组 Ⅰ组<Ⅱ组 Ⅱ组 ？ ？ 注：NPA为生长素运输阻断剂。 ①表中Ⅰ组应在图的________(填“1”、“2”或“3”)处施加3H-IAA，在________(填“1”、“2”或“3”)处施加NPA。 ②Ⅱ组“？”处的处理从左到右依次应为________、________。 ③请在表中填写a、b段的预期结果：a段________________；b段________________。 答案：(1)①种子　②子房发育成果实需要IAA　③从花柄运输到子房　(2)①1　2　②施加　不施加　③Ⅰ组＞Ⅱ组　Ⅰ组＜Ⅱ组 解析：(1)②2、3组的不同在于是否在子房上涂抹IAA，比较2、3组实验结果可知，子房发育成果实需要IAA；4组涂抹的部位为花柄，果实平均重量为0，故IAA不能从花柄运输到子房，即子房发育成果实需要IAA。(2)①芽产生的生长素从形态学上端向形态学下端的运输方式是极性运输，根据实验模型图，表中Ⅰ组应在图1的1处施加3H-IAA，在2处施加NPA。②与Ⅰ组形成对照，Ⅱ组“？”处的处理从左到右依次应为施加、不施加。 14．(10分)(2023·河南郑州模拟预测)用心观察生活，会发现我们周围植物的生长是千姿百态的。以下是某同学观察其周围环境的植物后绘制出的3幅简图，其中蕴含着生物学原理。请回答下列问题。 (1)图1显示的植物的长势体现出顶端优势，解除这种现象的一般方法是____________，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)图2和图3包含了四种现象：茎的背地性、根的向地性、茎的向光性和根的背光性，其中能体现生长素生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性的是________________________。若将图3的幼苗竖直种植在一个匀速转动的花盆中心，其余条件不变，一段时间后，该幼苗的根和茎的生长方向情况为：______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)将豌豆幼苗茎切段用不同浓度的生长素溶液处理，结果如下图所示，该结果________(填“能”或“不能”)体现生长素对离体的豌豆茎段的生长具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性。将相同的茎切段浸没在某一未知浓度的生长素溶液中，测得其生长量为a cm，为进一步确定其浓度，将待测生长素溶液稀释为原浓度的一半，取原相同切段浸入，测得其生长量为b cm，试讨论如何确定此未知浓度：_______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)去除顶芽　去掉顶芽后，侧芽附近的生长素浓度降低，抑制被解除，加快生长　(2)根的向地性、根的背光性　茎直立向上生长，根垂直向下生长　(3)不能　若b>a，则该未知浓度的生长素浓度为16 μmol/L；若a>b，则该未知浓度的生长素浓度应为4 μmol/L 解析：(1)图1中顶芽优先生长，侧芽生长受抑制，该现象是顶端优势。解除顶端优势的方法是去掉顶芽，理由是去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻浓度降低，于是抑制被解除，侧芽萌动，加快生长。(2)图2包含了茎的背地性和根的向地性，原因是重力引起生长素在茎和根近地侧和远地侧分布不均匀，近地侧浓度高，促进茎的生长，却抑制根的生长，远地侧浓度低，能促进根的生长，也促进茎的生长，这说明根的向地性能体现生长素生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性。图3包含了茎的向光性和根的背光性，原因是单侧光引起生长素在茎和根的向光侧和背光侧的分布不均匀，背光侧浓度高，促进茎的生长，却抑制了根的生长，向光侧浓度低，能促进茎的生长，促进根的生长，这说明根的背光侧生长能体现生长素生理作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性。若图3中幼苗是固定在一个花盆中，并将花盆放在匀速运动的转盘上，则幼苗的根和茎两侧的生长素分布是相同的，不存在生长不均匀现象，所以一段时间后，该幼苗的茎直立向上生长，根垂直向下生长。(3)图中显示，与0 μmol/L相比，图中不同浓度的生长素对茎伸长均有促进作用，因此该结果不能体现生长素促进豌豆茎切段伸长的作用具有低浓度促进，高浓度抑制的特性。生长量为a cm，从图中可找到对应的生长素浓度可能为4 μmol/L或16 μmol/L，进一步降低浓度为原来的一半，测得其生长量为b cm，若原浓度为16 μmol/L，从图中可知b>a；若原浓度为4 μmol/L，从图中可知b＜a。 15．(8分)(2023·湖北襄阳四中模拟预测)独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素，SL合成受阻或SL不敏感突变体都会失去顶端优势。现有拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2)，其生长素水平正常，但植株缺失顶端优势，与野生型(W)形成明显区别(如图1)；在幼苗期进行嫁接试验，培养后植株形态如图2所示。回答下列问题。 注：野生型的根能产生SL，R代表根，S代表地上部分，“＋” 代表嫁接。 (1)植物激素是指_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)据图推测，max2_R、W_S、W_R中能产生SL的是________________________；maxl_S、max2_S、W_S中对SL不敏感的是________。 (3)若再进行两组嫁接实验：甲组为max2_S＋max1_R和乙组为max1_S＋max2_R，试预测两组实验的顶端优势缺失情况，甲组：________________；乙组：________________。 答案：(1)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　(2)max2_R、W_S、W_R　max2_S　(3)顶端优势缺失　表现顶端优势(或未缺失) 解析：(1)植物激素是指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。(2)分析题图可知，max1和max2都缺失顶端优势，图2的②组max2_S＋W_R也失去顶端优势，野生型的根能产生SL，推测max2为SL不敏感突变体，max1为SL合成受阻突变体；而图2的①组、③组和④组均有顶端优势，说明有SL发挥作用，可推知W_S也可产生SL，故据实验推知说明max2_R、W_S、W_R都能产生SL，max2_S对SL不敏感。(3)max1－S＋W－R会产生顶端优势，maxl_R＋W－S会产生顶端优势，而max1为SL合成受阻突变体，不能合成SL，但对SL敏感，因为max2－S＋W－R不会产生顶端优势，而max2－R＋W－S会产生顶端优势。max2对SL不敏感，而maxl_S＋max2_R产生顶端优势，可知max2_R能够产生SL，推测max2_S ＋ maxl_R表现顶端优势缺失；max1不表现顶端优势，但当其地上部分和W植株的根进行嫁接后(①)，就表现出了顶端优势，说明其自身不能产生SL，由于野生型可产生的SL从根运输至地上部分，所以maxl接受了SL，表现出顶端优势，因此对SL敏感，推测max1_S＋max2_R表现顶端优势。 学科网（北京）股份有限公司 $$