选必一5.1植物生长素

( 生长素的产生不需要光照 ，即有光、无光均可产 生。 要点 各种处理方式对生长素运输与分布的 影响 ) ( 插入类辨析： 琼胶： 化学物质可以透过 云母： 化学物质不可透过 ) ( 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，称为植物激素。 2 生长素的合成、运输与分布 合成： 主要合成部位:幼芽、幼叶和发育中的种子等生长旺盛的部位 ，但是几乎所有的 植物组织都可以产生生长素。 合成过程: 色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。 分布: 在植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部分。 产生和作用部位： 尖端和尖端下端 )第五章 第一节 植物生长素 知识导航 一览无余 ( 学 ) 科家 实验 实验结论 ( 尔 ) 达文 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 ”，从而造成伸长区背光面比向光面生长快 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 脂片胚芽鞘的弯曲生长是由尖端产生的影响在其下部 分布不均匀造成的 温特 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并名为生长 素 1 生长素的发现过程 明确胚芽鞘系列的六个结论： 1. 胚芽鞘感光部位：尖端 2. 胚芽鞘弯曲生长部位：尖端下端 3. 生长素的产生部位：胚芽鞘尖端、 4. 胚芽鞘能发生横向运输的部位：胚芽鞘尖端 5. 胚芽鞘弯曲生长的原因：生长素分布不均匀 要点 对植物向光性的解释 1 学科网（北京）股份有限公司 运输：（1）纵向运输 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向形态学下端运 输，而不能反过来运输。是主动运输，需要消耗能量 ②非极性运输:在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输 （2）横向运输 ①影响生长素横向运输的主要因素:单侧光、重力等单向刺激。 ②运输部位:尖端（如胚芽鞘尖端、根尖、茎尖等）。 ③运输方向:向光侧→背光侧；背地侧→ 向地侧。 尖端先进行横向运输，再进行极性运输 3 生长素的生理作用 作用：生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水 平则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 作用方式：与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合;给细胞传达一种调节代谢 的信息; 作用特点: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， 即具有两重性。 影响生长素生理作用的因素 （1）浓度:一般情况下，低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死细胞。 （2）器官种类:根、芽、茎对生长素的敏感程度为根>芽>茎。 解释茎的弯曲：生长素的促进作用 解释根的弯曲：生长素的促进和抑制作用（根的敏感性更高） 较少 较 多 （ 促 进） 较 少 （ 促 进） 较 多 （ 抑 制） 同样是生长素向下堆积，由于根和茎对于生长素的敏感程度不一样，这个浓度下的生 长素虽然对于茎的生长是促进，但是对于根却是抑制，反而在浓度更少的上端，可以 对根的生长产生促进作用。 （3）植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感。故可用适当浓度的生长素类调节 剂来杀死单子叶庄稼地里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。 （4）细胞成熟程度:幼嫩细胞比老细胞敏感。 抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组) 顶端优势 : 顶芽产生的生长索逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由 于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。 注意：离顶芽越近的侧芽生长素浓度越高； 根也有顶端优势现象：主根优先生长，侧根生长受到抑制。 解除方法:去掉顶芽。应用:棉花的打顶、果树整枝、盆景修剪等。 巩固练习 深化提升 1．扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这主要是因为芽和幼叶( ) A ．产生生长素 B ．进行光合作用 C ．迅速生长 D ．储存较多的有机物 2 ．下图表示生长素发现过程中的相关实验，下列相关分析正确的是( ) A ．达尔文的实验中胚芽鞘的生长速度属于因变量 B ．拜尔实验在有光和无光条件下出现的实验结果完全不同 C．鲍森·詹森的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 D ．温特分离出相应的化学物质并命名为生长素 3．基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述正确的是( ) A ．单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀 2 学科网（北京）股份有限公司 B ．生长素从形态学上端向形态学下端的极性运输过程属于主动运输 C ．生长素对植物的根、芽、茎的生长只有促进作用，没有抑制作用 D ．同一植物的根、芽、茎对生长素的敏感程度相同 4 ．下列关于植物激素的叙述，正确的是( ) ①在植物体内含量极少 ②在植物体内含量很多 ③产生部位就是作用部位 ④对植物体的生命活动有显著的调节作用 ⑤化学本质是蛋白质 ⑥化学本质是有机物 A . ①④⑥ B . ①③⑤ C . ②④⑤ D . ②③④⑥ 5 ．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 ．形态学上端朝下的幼苗的茎的极性运输不会再发生 C ．单侧光会刺激燕麦胚芽鞘尖端产生生长素 D ．幼嫩细胞比衰老细胞对生长素敏感 6 ．生长素具有“低促高抑 ”的特点，即生长素在低浓度时促进植物生长，高浓度时抑 制植物生长。下列现象与此特点无关的是( ) A ．植物的向光性 B ．用生长素除单子叶作物农田中的双子叶杂草 C ．根的向地生长 D ．植物的顶端优势 7 ．下列关于燕麦胚芽鞘向光生长的叙述，正确的是( ) A ．燕麦胚芽鞘中色氨酸合成生长素的过程需要一定强度的光照 B ．单侧光照射下胚芽鞘尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为极性运输 C ．生长素产生的部位在胚芽鞘尖端，发挥作用的部位在伸长区 D ．胚芽鞘向光生长，体现了生长素在低浓度促进生长、高浓度抑制生长 8 ．图甲是一株盆栽植物，图乙表示该植物不同器官对生长素浓度的敏感程度(a～g 表 示相应的生长素浓度，①②③代表芽，④⑤代表茎) 。据图回答下列问题： (1)生长素在细胞水平上具有 和诱导细胞分化的作用； 由于生长素 , 因此植物体还要源源不断合成生长素。 _______________________ (2)图乙中三种器官对生长素的敏感程度从高到低分别为 。 (3)图乙 g 点浓度可表示图甲②处生长素浓度，此时②的生长状况与①不同的原因 是 。 (4) 将图甲中植物③⑤侧向下水平放置较长时间后 ，若 d 表示④侧生长素浓度， (填字母)可表示⑤侧生长素浓度。此时生长素的分布不均是由 导致的。 (5)若以发芽的玉米粒为材料证明植物根向地性的感受部位在根冠，应对实验组的发芽 玉米粒进行 处理，为了排除其他因素的干扰，培养发芽玉米粒的温度和光照 环境最好是 。 9 ．用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄(2N＝24)雌蕊柱头，可得到无子番茄，这种 无子果实细胞中染色体数目为( ) A ．48 B ．36 C ．24 D ．12 10．(多选)某同学切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按图甲、乙所示的方 法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧(如图丙)， 一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角) 。下列叙述错误的是( ) A ．图甲胚芽鞘基部中的生长素经主动运输进入琼脂块 B ．图乙单侧光照射导致琼脂块的左侧生长素含量小于右侧 3 学科网（北京）股份有限公司 C ．若图丙左侧给予单侧光照， α 的数值无明显变化 D ．琼脂块 1 、2 、3 所引起的α角大小关系是 1>3>2 11 ．(多选)草莓开花的早晚直接影响草莓的上市时间与价格。生长素响应因子(ARF4) 可直接激活开花基因FreAPI 和 FveFUL 的表达，而外源生长素可诱导 ARF4 基因过量 表达，促进草莓提前开花。下列有关说法正确的是( ) A ．生长素在草莓体内无特定的分泌器官和明显的靶器官 B ．不同浓度的生长素对草莓茎的生长作用效果可能相同 C ．苯丙氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育 D ．生长素作为信息分子调控开花基因表达，调节开花时间 12 ．春天，种子发出的嫩芽能以柔克刚破土而出，让人惊叹生命的力量，嫩芽顶端的 顶勾是其成功出土的关键所在。研究发现顶勾的发育形成机制与生长素浓度有关，当 双子叶植物出土后，顶勾打开。顶勾及顶勾两侧细胞如图 1 所示。回答下列问题： (1)顶勾的形成过程中生长素发生了 运输。 (2)顶勾可能是下胚轴顶端外侧与内侧生长素分布不均造成的，生长素的分布主要受重 力影响。结合以上信息，顶勾出现的机理是 。 (3)双子叶种子萌发形成的顶勾的意义是 ，是 一种对土壤环境的 。 (4)为验证在单侧光照下，下图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在 A 段而 不是 B 段，某同学设计了如下实验步骤。 Ⅰ.实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。 Ⅱ.下图表示的是该实验过程。 Ⅲ.实验结果及解释：①装置内胚芽鞘 (填“直立 ”或“弯向光源 ”)生长，则 表明胚芽鞘的 B 段没有发生 ；②③装置内胚芽鞘 (填“直立 ” 或“弯向光源 ”)生长，表明胚芽鞘的 A 段发生了 。 学法指导 总结提高 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. 植物的相关性是由于生长素分布不均造成的：单侧光照后，背光一侧生长素的含量 多于向光一侧。 3. 在胚芽鞘、芽、幼芽和幼根中，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. 生长素相对集中的分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽、根顶端分生组织、形成 层和发育中的种子和果实等处。 5. 生物激素是由植物体产生，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. 生长素在植物体内不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。 7. 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差 异。 8. 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，甚至杀 死植物。幼嫩的细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟缓；不同器官对生长素的反应敏 感程度也不一样。 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时作业(十五) 1．解析　在扦插时，由于芽和幼叶能产生生长素，促进扦插枝条生根，因此保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，A项正确；幼叶虽能进行光合作用，但与插条比较容易生根成活关系不大，B项错误；在扦插的插条上，芽和幼叶能合成生长素，但不会迅速生长，C项错误；扦插植物时，最主要的是插条生根成活，能从土壤中吸收水和无机盐，与芽和幼叶储存较多的有机物关系不大，且二者也不会储存较多有机物，D项错误。 答案　A 2．解析　达尔文的实验中胚芽鞘的弯曲情况属于因变量，A项错误；拜尔的实验是在无光条件下进行的，但有光照时，胚芽鞘也可以出现弯向未放置胚芽鞘尖端一侧生长的现象，B项错误；鲍森·詹森的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，C项正确；温特将胚芽鞘尖端放置在琼脂块上，通过对比未放置过胚芽鞘尖端的琼脂块和放置过胚芽鞘尖端的琼脂块对于植物生长的影响，证明胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，能向下运输，促进幼苗生长，他将这种物质命名为生长素，但未分离出该物质，D项错误。 答案　C 3．解析　没有光胚芽鞘尖端也能产生生长素，单侧光的作用是使生长素分布不均匀，A项错误；极性运输属于主动运输，需要消耗能量，B项正确；生长素对植物的根、芽、茎的生长具有促进和抑制两种作用，低浓度促进、高浓度抑制，C项错误；同一植物的根、芽、茎对生长素的敏感程度不同，一般情况下，根的敏感度最高，茎的敏感度最低，D项错误。 答案　B 4．解析　植物激素在植物体内含量很少，①正确、②错误；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，③错误、④正确；植物激素的化学本质不一定是蛋白质，但一定是有机物，⑤错误、⑥正确。综上所述，A项符合题意。 答案　A 5．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，因此它的发育受到的抑制程度大，而离顶芽越远的侧芽其发育受到的抑制程度越小，A项错误；形态学上端朝下的幼苗的茎的极性运输仍能发生，B项错误；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项错误；幼嫩细胞比衰老细胞对生长素敏感，D项正确。 答案　D 6．解析　生长素在茎的向光侧和背光侧都是促进生长，不能体现生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，A项符合题意；用生长素除单子叶作物农田中的双子叶杂草，其原理是利用高浓度的生长素抑制双子叶杂草生长，但促进单子叶农作物的生长，这是因为单子叶植物比双子叶植物对生长素的敏感程度低，B项不符合题意；根向地性生长是由生长素“低促高抑”的特点导致的，即近地侧生长素浓度高抑制生长，远地侧生长素浓度低促进生长，C项不符合题意；植物的顶端优势现象是由于侧芽部位生长素浓度高，生长被抑制，而顶芽部位生长素浓度低，促进生长，因而体现了生长素“低促高抑”的特点，D项不符合题意。 答案　A 7．解析　生长素的合成不需要光照，A项错误；极性运输是从形态学上端运输到形态学下端，单侧光照射下胚芽鞘尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为横向运输，B项错误；生长素产生的部位在胚芽鞘尖端，发挥作用的部位在胚芽鞘尖端下面的一段伸长区，C项正确；由于单侧光的作用，导致背光侧生长素浓度高于向光侧，胚芽鞘向光侧生长慢、背光侧生长快，使胚芽鞘向光生长，只体现了生长素促进生长的作用，并没有体现生长素在低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长，D项错误。 答案　C 8．解析　(1)生长素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；由于生长素发挥作用后即被灭活，因此植物体还要源源不断合成生长素。(2)图乙中，根生长最适时对应的生长素浓度最低，其次是芽，最后是茎，说明于根而言，较低浓度的生长素就能促进其较好生长，其对生长素最为敏感，即图乙中三种器官对生长素的敏感程度从高到低分别为根>芽>茎。(3)图甲②处为侧芽，侧芽处生长素浓度过高抑制侧芽生长，可以用图乙的g表示。②与①的生长状况不同原因是①处(顶芽)产生的生长素向下运输积累在②处(侧芽)，浓度过高抑制②生长。(4)将图甲植物③⑤侧向下水平放置较长时间后，由于重力的作用，④处生长素运输至⑤侧，⑤侧因生长素浓度高于④侧，生长速度快于④侧，若d点表示④侧生长素浓度，则g可表示⑤侧生长素浓度；此时生长素的分布不均是由于重力导致生长素横向运输引起的。(5)若以发芽的玉米粒为材料证明植物根向地性的感受部位在根冠，应对实验组的发芽玉米粒进行去除根冠处理；为了排除其他因素的干扰，培养发芽玉米粒最好是适宜的温度和黑暗的环境(避免光照因素引起生长素运输干扰实验结果)。 答案　(1)促进细胞伸长生长　发挥作用后即被灭活 (2)根>芽>茎 (3)①处(顶芽)产生的生长素向下运输积累在②(侧芽)处，浓度过高抑制②(侧芽)生长 (4)g　重力 (5)去除根冠　适宜的温度和黑暗的环境 9．解析　生长素能促进果实的发育，该种果实是由母本体细胞的子房壁发育而来，所以染色体数目和体细胞相同，为24条，C项正确。 答案　C 10．解析　图甲胚芽鞘中的生长素经扩散进入琼脂块，A项错误；图乙胚芽鞘尖端插入云母片，生长素不能发生横向运输，故2和3中生长素含量相同，B项错误；图丙无胚芽鞘尖端，不能感受光刺激，若图丙左侧给予单侧光照，α的数值无明显变化，C项正确；琼脂块1、2、3所含生长素的含量关系为1>2＝3，故所引起的α角大小关系是1>2＝3，D项错误。　 答案　ABD 11．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，在植物体各器官都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位，生长素没有特定的分泌器官和明显的靶器官，A项正确；在最适生长素浓度的两侧，可以找到两个不同的生长素浓度对草莓茎的生长作用效果相同，因此不同浓度的生长素对草莓茎的生长作用效果可能相同，B项正确；色氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育，C项错误；根据题意，生长素响应因子(ARF4)可直接激活开花基因FreAPI和FveFUL的表达，而外源生长素可诱导ARF4基因过量表达，促进草莓提前开花，据此可推测，生长素作为信息分子可影响开花基因的表达，从而调节开花时间，D项正确。 答案　ABD 12．解析　(1)顶勾的形成过程中生长素发生了横向运输，导致生长素分布不均匀，内侧生长素浓度更高，生长受到抑制，从而形成顶勾。(2)由于受重力的影响，顶勾内侧生长素浓度较高，抑制细胞生长，顶勾外侧生长素浓度较低，细胞生长较快，从而形成顶勾。可能原因有以下两种：①内、外两侧细胞中的生长素浓度不同。②内、外两侧细胞中的生长素浓度相同，可能是抑制生长的物质含量不同。(3)种子萌发后，形成的顶勾能保护子叶和顶端分生组织在破土过程中不受土壤机械力的破坏，是一种对土壤环境的适应。(4)①装置内胚芽鞘的尖端有云母片，它阻断了生长素在胚芽鞘尖端的横向运输，而且胚芽鞘的B段不发生生长素的横向运输，则使得向光侧和背光侧的生长素分布均匀，所以胚芽鞘直立生长；②③装置内胚芽鞘的尖端没有云母片，而生长素在A段发生了横向运输，使得背光侧的生长素浓度比向光侧浓度高，背光侧生长得比较快，导致胚芽鞘向光弯曲生长。 答案　(1)横向 (2)由于受重力的影响，顶勾内侧生长素浓度较高，抑制细胞生长，顶勾外侧生长素浓度较低，细胞生长较快，从而形成顶勾 (3)能保护子叶和顶端分生组织在破土过程中不受土壤机械力的破坏　适应 (4)直立　生长素的横向运输　弯向光源　生长素的横向运输 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$