62 第七单元第44讲植物生长素及其生理作用-【创新教程】2026年高考生物总复习大一轮课件PPT

2025-09-15

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第44讲植物生长素及其生理作用第七单元稳态与调节下一页上一页返回导航第七单元稳态与调节高考总复习生物学构建体系素养建模研析考点层级突破 01 02 课时作业 05 真题考法素养演练 04 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[必备知识·复盘] 1．经典实验设计过程和结论科学家实验设计实验结论达尔文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　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　温特造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素对温特实验之前的实验结论进行描述时，不能出现“生长素”，只能说“影响” 　①鲍森·詹森实验的不足之处在于没有形成单一变量，无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。 ②拜尔的实验要在黑暗中进行，目的是排除光照可能对实验结果造成的干扰；该实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种化学物质。 ③从胚芽鞘系列实验可以得出的结论： 2．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。 3．生长素的合成、分布和运输 1．在水稻成熟组织中，生长素可进行非极性运输。(2024·河北卷，9C)(√) 2．在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。(2023·全国甲卷，2A)(√) 3．顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。(×) 4．横向运输发生在尖端，发生效应的部位也在尖端。(×) 1．(选择性必修1 P91“旁栏思考”)顶端产生的“影响”能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？答案：因为该影响物在向光一侧和背光一侧(浓度分布)存在差异，因而引起两侧的生长不均匀。 2．(选择性必修1 P92“旁栏思考”)温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？答案：没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。 3．(情景探究)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，一位同学设计了如图所示实验，一段时间后，发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素，请思考下列问题： (1)本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？答案：不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”。 (2)欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力？答案：应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端。 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过向性运动与激素的关系考查信息提取能力 1．如图表示用燕麦胚芽鞘做的实验，A、B不照光，C、D照右侧光，能够向左弯曲生长的处理是(　　) 解析：C　[A不照光，琼脂块不会阻挡生长素的向下运输，直立生长；B不照光，但是右侧玻璃片会阻挡生长素的向下运输，B向右侧弯曲生长；C没有尖端，即使照右侧光也不会感光，而右侧放含生长素的琼脂，会向左侧弯曲生长；D玻璃片会阻挡生长素的极性运输，不生长也不弯曲。] 2．如图中A、B、C表示花盆放在具有一定转速的匀速旋转的转盘上。A放在转盘的圆盘上，B放在开小窗的暗箱内，暗箱放在转盘正中；C放在转盘正中，外面套上开小窗的暗箱。下列说法错误的是(　　) A．若A花盆随转盘旋转，花盆中的小苗将会背离圆心生长 B．若C花盆旋转，暗箱不随转盘旋转，C花盆中的小苗将会直立生长 C．若B花盆不转，暗箱随转盘旋转，B花盆中的小苗将会弯向单侧光源生长 D．若B花盆和暗箱一起旋转，B花盆中的小苗将会弯向小窗生长解析：A　[影响A花盆中的小苗生长素分布的外力为离心力，生长素主要分布于外侧，小苗将会向圆心生长，A项错误；若C花盆旋转，暗箱不随转盘旋转，小苗处于黑暗环境中，生长素分布均匀，因此C花盆中的小苗将会直立生长，B项正确；若B花盆不转，暗箱随转盘旋转，只有当小窗转到光源方向时小苗才接受一次单侧光照，小苗将弯向光源生长，C项正确；若B花盆和暗箱一起旋转，则小苗表现为接受间断的单侧光照射，光源来源于小窗，所以向小窗弯曲生长，D项正确。] 不同处理条件下植物向性运动的结果分析　琼脂不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的运输。在失重状态下，尖端只发生极性运输，因此顺“尖”而长。 ◆[提升点2]　通过生长素的合成、分布与运输，考查获取信息能力和综合应用能力 3．(2025·广东珠海调研)下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述，正确的是(　　) A．幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老细胞 B．生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织 C．在植物体的幼嫩部位，生长素不可以逆浓度梯度运输 D．呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输和非极性运输解析：B　[不同种类的植物对生长素的敏感性不同，同一种植物的不同器官对生长素的敏感性也不同，幼嫩的细胞对生长素的敏感性大于衰老细胞，A错误；植物体的未成熟组织具有分生能力，是生长素合成和分布的主要场所，B正确；在植物体的幼嫩部位，生长素可以逆浓度梯度进行极性运输，C错误；生长素的极性运输方式是主动运输，所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输，但不影响生长素的非极性运输，D错误。] 4．(2025·山东日照联考)研究人员对生理状况相同的水稻根用不同强度的单侧光照射相同时间后，生长状况如图1所示，黑暗、弱光、强光条件下测得的α分别为0°、17.5°、35.5°。已知光照不会影响生长素的合成，研究人员测定不同处理后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　) A．图1中，水稻根背光弯曲生长的程度与单侧光照的强弱有关 B．由图2可知，生长素对根生长的作用是低浓度促进、高浓度抑制 C．由图2推测，水稻根向光侧的生长素移向背光侧的方式是主动运输 D．由图2推测，水稻根背光生长仅是由生长素向背光侧横向运输导致的解析：D　[由图2可知，单侧光照射下，生长素含量背光侧均高于向光侧，且随着光照增强，其含量的差值增加，因此推测图1中水稻根背光弯曲生长的程度与单侧光照的强弱有关，A正确；由图2可知，单侧光照射下，向光侧生长素含量低于背光侧，根背光生长是由于向光侧生长速率大于背光侧，因此可推测生长素对根生长的作用是低浓度促进、高浓度抑制，B正确；由图2可知，单侧光照射下，向光侧生长素浓度低，背光侧生长素浓度高，但单侧光可使向光侧生长素向背光侧运输，因此可推测水稻根向光侧的生长素移向背光侧的方式是逆浓度梯度的主动运输，C正确；图2中，弱光和强光条件下背光侧生长素含量高于向光侧，且向光侧生长素的减少量大于背光侧生长素的增加量，说明还存在向光侧生长素的分解，即水稻根背光生长不仅是由生长素向背光侧横向运输导致的，D错误。] 考点2　生长素的生理作用及特点 [必备知识·复盘] 1．生长素的生理作用 2．生长素的作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长(抑制生长≠不生长只是生长慢于对照组) 典型实例——顶端优势 3.生长素生理作用曲线分析 (1)同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析 (2)不同植物对生长素敏感程度曲线分析 4．植物茎的背地性和根的向地性 (1)表现 (2)原因 1．分蘖发生部位生长素越多越有利于分蘖的增多。(2024·河北卷，9B)(×) 2．顶端优势和茎的背地性均能体现生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的生理作用(×) 3．顶芽处的生长素浓度低于侧芽处。(√) 4．能够促进茎生长的生长素浓度一定抑制根的生长。(×) 1．(选择性必修1 P94“思考·讨论”)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？答案：不一定，生长素对茎生长的促进有最适浓度，低于和高于最适温度促进作用都会降低，因此在最适浓度两侧可能存在两个促进作用相同的生长素浓度。 2．(选择性必修1 P94“思考·讨论”节选)“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？答案：“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。 3．(情景探究)棉花栽培中，适时打顶(去顶芽) 是棉花高产栽培的关键技术之一。打顶会改变棉株的生长中心，影响植株体内光合产物和矿质养分的分配。 (1)如图所示棉花植株①、②、③三个部位中，其浓度最高的部位在什么地方？顶端优势形成的原因是什么？答案：②；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，侧芽的发育受到抑制，植物因而表现出顶端优势。 (2)在研究中发现，生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输，缺氧会严重阻碍这一过程，这说明生长素在棉花植株中的运输方式是什么？答案：主动运输。 (3)打顶能提高棉花产量的原因是什么？答案：棉花打顶可以解除顶端优势，促进侧芽发育，使棉株多开花多结果，从而提高产量。 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过生长素的生理作用考查信息提取能力 1．图1曲线表示不同生长素浓度对某植物茎生长的影响，图2是用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条的实验结果。下列分析正确的是(　　) A．由图1可知，茎弯曲生长时背光的一侧的生长素浓度应高于D点对应的浓度 B．从图2信息可确定促进扦插枝条生根的最适生长素类调节剂浓度在8～12 ppm之间 C．图1和图2分别说明生长素对茎和根的生长都具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性 D．利用低浓度的2,4－D作除草剂，可抑制单子叶作物农田中的双子叶杂草生长解析：C　[茎弯曲生长时背光一侧的生长素浓度为促进生长的浓度，应低于D点对应的浓度，A错误；从图2信息可确定，促进扦插枝条生根的最适生长素类调节剂浓度在8～16 ppm之间，B错误；双子叶植物对生长素的敏感度高于单子叶植物，因此农业生产上可利用高浓度的2,4－D抑制单子叶作物农田中双子叶杂草的生长，D错误。] 2．(2025·山东省枣庄模拟)为研究2,4－D对玫瑰茎段侧芽生长效应的影响，某同学用a、b和c三种浓度的2,4－D对玫瑰茎段侧芽进行处理，实验结果如图所示，下列相关叙述错误的是(　　) A．本实验的自变量是不同浓度的2,4－D B．选择侧芽数量相同、生理状态相似的茎段 C．a浓度对玫瑰茎段侧芽生长有抑制作用 D．c浓度是玫瑰茎段侧芽生长的最适浓度 D，因变量是侧芽生长量，A正确；为保证实验设计的单一变量原则，实验中的无关变量应该相同且适宜，即选择侧芽数量相同、生理状态相似的茎段，B正确；a浓度处理组侧芽的生长量小于空白组，说明该浓度对玫瑰茎段侧芽生长有抑制作用，C正确；该实验结果只能说明在上述4种处理中，浓度c的生长素类调节剂溶液促进侧芽生长的效果最好，但不能说明浓度c的生长素类调节剂溶液是促进侧芽生长的最适浓度，D错误。] 3．(不定项)(2025·山东菏泽模拟)在一定范围内，胚芽鞘切段的伸长与生长素浓度呈正相关。为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)，分别浸入6种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养24小时后，测量切段长度，结果如图所示。下列分析正确的是(　　) A．由实验结果可知，促进小麦种子萌发的最适生长素浓度范围在0.1～10 mg/L B．由实验结果可知，生长素浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是抑制生长 C．为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg/L还是10 mg/L，可将待测样液适当稀释，重复上述实验 D．本实验中温度、处理时间等属于无关变量，对实验结果有影响解析：CD　[图中可以看出促进切段生长的最适浓度范围应在0.1～10 mg/L之间，而不是促进种子萌发的最适浓度，A错误；生长素浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是促进生长，只是促进作用减弱，B错误；为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg/L还是10 mg/L，可以将待测样液适当稀释，重复上述实验，若切段长度小于10 mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1 mg/L；反之就为10 mg/L，C正确；无关变量对实验结果有影响，D正确。] [真题研析]——浸润素养 [例]　(2024·河北卷)水稻在苗期会表现出顶端优势，其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是(　　) A．AUX1缺失突变体的分蘖可能增多 B．分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多 C．在水稻的成熟组织中，生长素可进行非极性运输 D．同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长，却抑制根的生长 [关键信息点] ① 水稻苗期会表现出顶端优势，分蘖相当于侧枝 ② AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白解析：B　[AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一，AUX1缺失突变体由于生长素的极性运输受阻，导致水稻在苗期不能表现出顶端优势，从而使其分蘖增多，A正确；一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时则会抑制生长，故分蘖发生部位生长素浓度不是越高越有利于分蘖增多，B错误；在水稻的成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，C正确；水稻分蘖相当于侧枝，生长素所发挥的作用，因器官的种类不同而有较大的差异，植物不同器官对生长素的敏感程度大致为根>芽>茎，因此，同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长，却抑制根的生长，D正确。] [真题品悟]——厚积素养 [考向1]　生长素的发现、合成和运输 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解析：D　[生长素的产生位置主要是植物幼嫩的芽、叶和发育中的种子；色氨酸是合成生长素的原料，A正确；植物激素都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，不是催化剂，催化是酶的作用，D错误。] [考向2]　生长素的生理作用 2．(2024·黑吉辽卷)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因，研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析，下列推测错误的是(　　) 　　　　　图1　　　　　　　　图2　　　　　　图3　　　 A．砷处理6 h，根中细胞分裂素的含量会减少 B．砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关 C．增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用 D．抑制根生长后，植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长解析：A　[分析图1可知，砷处理6 h，细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量，根中细胞分裂素的含量会增加，A错误；结合图2、3推测，与空白对照组相比，砷处理组生长素含量高但是根长度短，砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关，B正确；结合图1，随着砷处理时间的延长，LOG2基因相对表达量减少，推测增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用，C正确；根可吸收水和无机盐，抑制根生长后，植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长，D正确。] 3．(2023·浙江卷)研究人员取带叶的某植物茎段，切去叶片，保留叶柄，然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中，分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度，实验结果如图所示。下列关于本实验的叙述，正确的是(　　) A．切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰 B．越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显 C．IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的 D．不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性解析：A　[切去叶片，目的是排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰，A正确；据图分析，越迟使用IAA处理，叶柄脱落所需的折断强度越低，因此抑制叶柄脱落的效应越弱，B错误；不使用IAA处理，只有乙烯，会促进叶柄脱落；越早使用IAA会抑制叶柄脱落，因此IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相抗衡的，C错误；不同时间的IAA处理效果均表现为抑制折断，因此不能体现IAA作用的两重性，D错误。] 4．(2023·重庆卷)某小组以拟南芥原生质体为材料，研究了生长素(IAA)、组蛋白乙酰化及R基因对原生质体形成愈伤组织的影响。野生型(WT)和R基因突变型(rr)的原生质体分别经下表不同条件培养相同时间后，检测培养材料中R基因表达量，并统计愈伤组织形成率，结果如图所示。据此推断，下列叙述正确的是(　　) 编号原生质体培养条件 ① WT 培养基 ② WT 培养基＋合适浓度的IAA ③ Rr 培养基 ④ Rr 培养基＋合适浓度的IAA ⑤ WT 培养基＋组蛋白乙酰化抑制剂 A．组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织 B．R基因通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率 C．组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量 D．若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体，愈伤组织形成率将升高解析：A　[①和③进行对比可以看出R基因表达量高，愈伤组织形成率高，①和⑤对比，使用组蛋白乙酰化抑制剂之后，R基因的表达量下降，愈伤组织的形成率也会降低，因此推测组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织，A正确；图中数据无法得出R基因是通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率，B错误；图中的数据没有关于DNA碱基序列的测定，因此无法推测组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量，C错误；①和②对比可以看出IAA能够促进愈伤组织的形成，因此若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体，愈伤组织形成率将降低，D错误。] 5．(2023·天津卷)植株根尖的生长素，主要由茎尖合成，运输至根尖。其在根尖运输情况如图1。图1 图2 图3 (1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为　______________　。 (2)植物蛋白NRP会影响根尖的生长素运输。为研究其作用机制，构建NRP基因敲除植株。 ①与野生植株相比，NRP敲除植株的根尖更短。检测二者根尖生长素分布，结果如图2。推知：NRP敲除使生长素在根尖　___________　(表皮/中央)运输受阻。 ②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。检测两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布，结果如图3。在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜，推断其介导的生长素运输方向为由细胞　______　向细胞　________　，NRP敲除植株中的PIN2分布特点为　_____________　，导致生长素运输异常。 (3)综上，推测NRP的作用机制为： _________　，进而促进根尖的生长。解析：(1)据图可知，生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输是从形态学的上端向形态学的下端运输，属于极性运输，运输方式是主动运输。 (2)①分析图2，NRP蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且据生长素的分布情况可知，伸长区生长素较少，据此可推测生长素在根部表皮运输受阻。 ②据图3可知，正常型个体和NRP蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同，侧膜和细胞质中没有分布，结合图1推测，其功能是将生长素从细胞内运输至细胞外；而NRP蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2蛋白分布特点为：顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布，但是相对较少，其中细胞质中含量最少。 (3)根据上述研究，正常型个体只有顶膜有PIN蛋白分布，而NRP蛋白缺失型个体则在多处都有分布，推测NRP蛋白的作用是：维持PIN2在表皮细胞膜上的正确定位，保证生长素沿正确方向运输，进而促进根尖生长。答案：(1)极性运输(主动运输) (2)①表皮　②内　外　除了顶膜还分布于侧膜和细胞质 (3)维持PIN2在表皮细胞膜上的正确定位，保证生长素沿正确方向运输 $$

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