内容正文:
SHENG WU XUE
植物生长素及其生理作用
课标要求 概述科学家经过不断地探索,发现了植物生长素,并揭示了它在调节植物生长时表现出低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特性。
命题点一
植物生长素的发现
1.生长素的发现过程
[认知觉醒] 如图是达尔文探究植物向光性的几个实验示意图,以下对相关实验的分析,错误的是________。
④
①A组、B组形成对照,说明单侧光
引起胚芽鞘向光弯曲生长;
②B、C、D组对比,说明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端;
③若将C组的锡箔罩子换成无色塑料薄膜,则实验结果与B组相似;
④达尔文的实验证明了胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生生长素并将其传递到伸长区
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
如图是研究植物向光性的实验示意图,据图判断,下列表述错误的有________。
③④
①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
片传递给下部;
②拜尔的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;
③温特的实验证明了引起胚芽鞘弯曲生长的化学物质是吲哚乙酸;
④拜尔的实验若在单侧光条件下进行,则出现的实验结果与在黑暗中的完全不同
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
2.生长素的运输
[认知觉醒] 下面是研究生长素运输方向的系列实验,请完成相关问题。
实验一:为探究某生长调节物质M对IAA的极性运输是否有抑制作用,某同学利用豌豆幼苗茎切段进行了相关实验,实验组设计如图所示。
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
实验二:为探究在单侧光照射下燕麦胚芽鞘产生的生长素的横向运输是发生在尖端(如图A段)还是尖端下面的一段(如图B段),某同学设计了如图所示的实验装置。
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
(1)图1中豌豆幼苗茎切段的A端是形态学的________(填“上”或“下”)端;豌豆茎切段中插入的羊毛脂可以作为________的载体。
(2)实验一中对照组与实验组唯一区别是_____________________________________________________________,其他处理均相同。
上
物质M
实验组插入的羊毛脂含有物质M,对照组插入的羊毛脂不含物质M
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
(3)如果实验一结果为_________________________________________________
________________,则说明物质M对IAA的极性运输具有抑制作用。
(4)实验二装置中云母片的作用是______________________________,本实验的自变量是____________________。
实验组的受体琼脂块收集不到IAA或者收集到的IAA的量
明显少于对照组
阻止物质(生长素)横向运输
云母片放置的位置
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
(5)若实验二甲实验装置中胚芽鞘直立生长,乙实验装置中胚芽鞘向光弯曲生长,则燕麦胚芽鞘产生的生长素的横向运输发生在__________________;
若甲实验装置中胚芽鞘向光弯曲生长,乙实验装置中胚芽鞘直立生长,则燕麦胚芽鞘产生的生长素的横向运输发生在_____________________________。
胚芽鞘尖端(A段)
胚芽鞘尖端下面的一段(B段)
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
思维升华 生长素的3种运输方式比较
极性运输 由形态学上端向形态学下端运输,是主动运输过程,需要消耗ATP,与细胞呼吸强度有关
横向运输 发生在根尖、茎尖等生长素产生部位。这些部位在受到单一方向的外界刺激(如单侧光、重力和离心力等)时会发生横向运输
非极性运输 在成熟组织中,生长素通过输导组织进行非极性运输
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
(1)单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白。(2024·全国甲卷,3B)( )
极性运输是一种主动运输,需要载体蛋白的参与。
(2)玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关。(2024·安徽卷,9B)( )
近地侧生长素浓度较高。
(3)植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程。(2023·全国甲卷,2D)( )
植物激素具有调节作用,而酶具有催化作用。
(4)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)( )
(5)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。(2020·江苏卷,20D改编)( )
×
×
×
√
√
命题点一 植物生长素的发现
主干知识·复盘
D
题型1 生长素的发现过程(科学探究)
[例1] (2023·山东卷,10)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( )
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
关键能力·提升
命题点一 植物生长素的发现
A
[例2] (2025·重庆重点名校联考)如图表示甲、乙、丙三个盆栽放在匀速旋转的转盘上,其中甲放在转盘的圆周上;乙放在开小窗的暗箱内,暗箱放在转盘正中;丙放在转盘正中,外面套上开小窗的暗箱。下列相关叙述正确的是( )
A.甲中的根背着圆心方向生长,
茎的生长方向则相反
B.由于乙盆栽和暗箱一起旋转,
所以植物向光源方向生长
C.如果丙盆栽对应装置中只旋转暗箱而不旋转盆栽,则植物向小窗方向生长
D.图中所示的装置中单方向的外界刺激只有单侧光照
关键能力·提升
命题点一 植物生长素的发现
B
题型2 生长素的合成、分布和运输(科学思维)
[例3] (2024·全国甲卷,3)植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是( )
A.赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
B.单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白
C.植物激素可与特异性受体结合调节基因表达
D.一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用
关键能力·提升
命题点一 植物生长素的发现
C
[例4] (2025·广东雷州联考)如图为研究生长素(IAA)产生部位及其运输方向的实验。初始时,琼脂块①~⑥不含IAA,下列对实验结果的表述错误的是( )
A.如果①和②中能检测到生长素,
则说明胚芽鞘尖端可以产生生长素
B.图甲中虽然有单侧光照,但①、
②中的生长素浓度理论上应该相等
C.图乙中由于有单侧光照,所以③中的生长素浓度高于④中的
D.图乙和图丙对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端
关键能力·提升
命题点一 植物生长素的发现
形态学上端和形态学下端的判断
关键能力·提升
命题点一 植物生长素的发现
命题点二
生长素的生理作用及特点
1.生长素的生理作用特点分析
[认知觉醒] 如图所示为三幅与生长素浓度有关的曲线图。据图分析回答下列问题:
主干知识·复盘
命题点二 生长素的生理作用及特点
(1)图1中曲线表示不同浓度的生长素对同一器官的影响。
①请说明A、C、E、F点代表的含义。
A点为 ,C点为 ,E点为 ,F点为 。
②B、D两点表示的生长素浓度不同,但促进效果 。
较低浓度促进生长
促进生长作用最强
既不促进生长,也不抑制生长
较高浓度抑制生长
相同
主干知识·复盘
命题点二 生长素的生理作用及特点
(2)图2表示不同浓度的生长素对同一植物的不同器官的影响不同。
①图中A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的 。根、芽、茎三种器官对生长素的敏感程度从高到低依次是 。
最适浓度
根、芽、茎
主干知识·复盘
命题点二 生长素的生理作用及特点
②当生长素浓度为B′时,对根、芽、茎生长的作用依次为_________________________________。
③生长素作用的特点可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”,对根、芽、茎来说,“低浓度”和“高浓度”的界限依次是图中的 。
抑制、既不促进也不抑制、促进
A′、B′、C′
主干知识·复盘
命题点二 生长素的生理作用及特点
(3)图3中曲线表示不同种类的植物对生长素的敏感程度不同。
①图示说明 植物比 植物对生长素更敏感。
②若用生长素类调节剂来杀死单子叶农作物中的双子叶杂草,最适宜浓度为
点对应的浓度。
双子叶
单子叶
C
主干知识·复盘
命题点二 生长素的生理作用及特点
思维升华 生长素的生理作用
主干知识·复盘
命题点二 生长素的生理作用及特点
2.根的向地性和茎的背地性
茎的背地性和向光性不能体现生长素的作用特点,而根的向地性与顶端优势则能体现。
主干知识·复盘
命题点二 生长素的生理作用及特点
题型 生长素的作用及特点(科学思维)
[例1] (2024·河北卷,9)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
B
关键能力·提升
命题点二 生长素的生理作用及特点
B
[例2] (2023·江苏卷,5)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1 nmol·L-1 BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
关键能力·提升
命题点二 生长素的生理作用及特点
关键 · 真题必刷
1.(2023·全国甲卷,2)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
D
关键·真题必刷
2.(2024·贵州卷,15)研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是( )
序号 研究结果 推测或推论
① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道
② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层
③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④ DNA双螺旋结构 半保留复制
⑤ 单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③④
A
关键·真题必刷
3.(2023·1月浙江选考,18)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
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
关键·真题必刷
4.(2023·天津卷,15)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。
关键·真题必刷
(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 (填“表皮”或“中央”)运输受阻。
极性运输
表皮
关键·真题必刷
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。
内
外
除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质
关键·真题必刷
③综上,推测NRP的作用机制为:______________________________________
_________________________,进而促进根尖的生长。
维持PIN2在表皮细胞顶膜上的正确定位,保
证生长素沿正确方向运输
关键·真题必刷
$$