2026届高考生物一轮复习讲义第41讲　植物生长素

第九单元　植物生命活动的调节 第41讲　植物生长素 【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既能促进生长，也能抑制生长的特点。 考点1　生长素的发现过程及其衍生实验 考 点 透 析 1. 生长素发现的经典实验分析 科学家 实验处理方法、现象 实验结论 达尔文 ①与②对照说明：胚芽鞘的向光性生长与 有关，由此推测： ； ①与③对照说明：尖端产生促进生长的某种“影响”与光照无关，向光弯曲与尖端、单侧光照有关； ③与④对照说明：感光部位是 ，而向光弯曲部位是 詹森 ⑤与⑥对照说明：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 ⑦与⑧对照说明：胚芽鞘的弯曲生长，是尖端产生的“影响”在其下部分布 造成的 温特 注：■表示接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，□表示未接触胚芽鞘尖端的琼脂块 ⑨与⑩对照说明：尖端确实产生了某种促进生长的化学物质，且向下运输， 下部生长  解 疑 释 惑 不同处理条件下植物生长的实例 类别 图解条件 相关结果 遮盖类 ① 生长； ②向光弯曲生长 暗箱类 ①直立生长； ② 弯曲生长 插入类 ①向右侧弯曲生长； ② 生长； ③向光弯曲生长； ④ 生长 移植类 ①直立生长； ②向左侧弯曲生长； ③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c 2. 从胚芽鞘系列实验可以得出的结论 (1)胚芽鞘感光部位—— 。 (2)胚芽鞘弯曲生长的部位(生长素作用部位)——尖端下面一段。 (3)生长素的产生部位——胚芽鞘 。 (4)生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。 (5)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素 。 3. 植物激素的概念 植物体内产生，能从产生部位运送到 ，对植物的 有显著影响的微量 。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。( ) (2)生长素的产生需要光照。( ) (3)鲍森·詹森的实验中，琼脂片可用云母片替代。( ) 典 题 说 法 考向1　生长素的发现过程 例1 (2025·启东中学)下图为温特研究植物向光性的实验设计，①～⑥组是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。下列有关分析错误的是( ) A．温特猜想尖端产生的化学物质受重力影响可以扩散到琼脂块中 B．若在单侧光照下进行该实验，能得到相同的实验结果 C．①和②对比可以证明尖端产生的物质能够促进胚芽鞘的生长 D．设置⑤和⑥组的目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响 考向2　植物特定部位的生长与弯曲分析 例2 (多选)科研人员为探究生长素对根尖生长的影响，以琼脂块和水稻根尖为材料进行了如下实验。下列有关叙述正确的是( ) 组别 对根的处理方式 生长状况 ① 黑暗 竖直生长 ② 单侧光照射 背光弯曲生长 ③ 黑暗(一侧贴空白琼脂块) 竖直生长 ④ 黑暗(一侧贴含10－8mol·L－1生长素的琼脂块) 向贴琼脂块一侧生长 ⑤ 黑暗(一侧贴含10－6mol·L－1 生长素的琼脂块) ？ A．第②组与第④组实验不能说明单侧光照引起根尖生长素分布不均匀 B．第③组实验的目的是确定空白琼脂块对根尖生长无影响 C．第⑤组根尖的生长状况应该是“向贴琼脂块一侧的对侧生长” D．根尖背光弯曲生长说明生长素对根尖生长仅起到抑制作用  方 法 规 律 “三看法”判断胚芽鞘的生长状况 考点2　植物的向性运动分析和生长素的运输 考 点 透 析 知识1　生长素的产生、运输和分布 1. 生长素的产生和分布 2. 生长素的运输 (1)三种运输 (2)生长素极性运输的实验证明 知识2　生长素与植物的向性 1. 植物的向光性 (1)四周光照均匀或无光 尖端产生生长素→ →尖端以下各部位生长素分布均匀→各部分生长均匀→直立生长。 (2)单侧光照射 　 (3)结论：植物向光性 2. 植物茎的背地性和根的向地性 (1)原因分析 　 　 (2)结论 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)色氨酸经过一系列反应可转变成为一种特殊的蛋白质——生长素。( ) (2)可以从发育中的种子中提取生长素。( ) (3)生长素在植物体内的运输都是极性运输。( ) (4)生长素的极性运输需要ATP水解提供能量。( ) (5)IAA先极性运输到尖端下部再横向运输。( ) 典 题 说 法 考向　生长素的运输 例 (2024·南京师大附中)利用拟南芥及下图所示实验装置，通过检测固体培养基B接收的生长素含量能够验证实验1：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端；通过检测固体培养基B接收的放射性标记的生长素含量能够验证实验2：顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时，GR24(一种植物激素)会抑制侧枝的生长素向外运输。下列有关两组实验设计及思路描述错误的是( ) A．实验1的自变量是拟南芥茎切断的放置方向，实验组和对照组都应去除拟南芥茎切段的侧枝 B．实验1实验组拟南芥茎切断放置时，应将形态学上端朝向固体培养基B C．实验2对照组和实验组固体培养基A中都应添加生长素，模拟顶芽 D．实验2实验组需要用标记的生长素处理侧枝，对照组不需要用14C标记的生长素处理侧枝 考点3　生长素的生理作用及特点 考 点 透 析 知识1　生长素的生理作用 1. 作用 (1)在个体水平上，生长素促进植物生长、 和果实 ，防止落花落果。 (2)在细胞水平上，生长素起着促进 生长，诱导 等作用；在器官水平上，生长素影响器官的 等。 2. 作用机理 不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞 ，起着 细胞生命活动的作用。 知识2　生长素的作用特点 1. 特点： 促进生长， 抑制生长。(苏教版称为生长素作用的“两重性”) 2. 生长素作用曲线分析 (1)不同浓度生长素对同一器官的影响不同 ①图中4个关键点的含义：A点为较低浓度， 生长；B点促进作用最强；C点 ；D点为较高浓度， 生长。 ②曲线含义：A～B段表示在一定范围内，随生长素浓度的升高，促进作用 ；B～C段(不包括C点)表示在一定范围内，随生长素浓度的升高，促进作用 ；C～D段(不包括C点)表示超过一定范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强。 (2)相同浓度的生长素对不同器官的影响不同 图中A、B、C三点所对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的 ，超过A′、B′、C′三点所对应的生长素浓度分别抑制根、芽、茎的生长，说明不同的器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为 。 3. 实例：顶端优势 现象 顶芽优先生长， 受到抑制 原因 顶芽产生的生长素 运输，侧芽附近生长素浓度高，发育受到抑制 解除方法 应用 果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等以增加分枝，提高产量  解 疑 释 惑 顶端优势原因分析 图1中A为顶芽，B、C、D为侧芽，其生长素浓度关系为 ；从生长速度看，顶芽优先生长，该浓度下的生长素对顶芽生长起促进作用。侧芽生长受到抑制，且离顶芽越近的侧芽受到的抑制作用越强。故图1中的A～D对应的生长素浓度为图2中的 。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)某一浓度的生长素对芽是促进作用，对根一定是抑制作用。( ) (2)生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息。( ) (3)顶芽生长占优势时，侧芽生长素的合成受到抑制。( ) (4)只有顶芽能够产生生长素，所以顶芽能优先生长，而侧芽生长受抑制，此现象称为顶端优势。( ) (5)某农民种植的向日葵在开花期遇到了连续的阴雨天气，影响了植物的传粉。为了避免减产，可以喷洒一定浓度的生长素。( ) 典 题 说 法 考向　生长素的生理作用及特点 例 (2024·盐城东台期末)如图甲为横放在地面上的植物的生长状况，图乙为植物生长素浓度对植物生长影响的曲线。下列分析正确的是( ) A．图甲中生长素由背地侧向近地侧的运输方式为极性运输 B．若图甲a点生长素浓度为10－10 mol·L－1，则c点浓度介于10－10～10－8 mol·L－1 C．若图甲b点生长素浓度对应图乙E点浓度，则d点浓度介于E～B浓度区间内 D．生长素在F～A对应浓度范围内促进生长，在A～D对应浓度范围内抑制生长  方 法 规 律 “三看法”判断生长素的“高浓度”和“低浓度” 注：存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象，最适浓度则在此两种浓度之间。 配套热练 第九单元　植物生命活动的调节 第41讲　植物生长素 一、 单项选择题 1. (2024·宿迁期末)在生长素的发现过程中，有很多科学家开展了相关实验。下列叙述错误的是( ) A．达尔文的实验，说明感光部位在胚芽鞘尖端 B．温特将胚芽鞘尖端产生的促进生长的物质命名为生长素 C．拜尔的实验中，光照引起生长素分布不均匀造成幼苗弯曲生长 D．詹森的实验结果证明了胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部 2. 下列关于生长素的叙述，正确的是( ) A．生长素是主要存在于芽、幼嫩的叶和发育中的种子中的一类蛋白质 B．单侧光会刺激燕麦胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素分布不均 C．生长素需与生长素受体特异性结合后才能引发信号转导，产生效应 D．超过最适浓度后，对生长的抑制作用随生长素浓度增加逐渐增强 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结论是( ) 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 4. (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 5. 生长素是生产中广泛应用的一种植物激素，下列叙述正确的是( ) A．胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关 B．用高浓度的生长素处理植物，植物就会停止生长 C．顶芽分泌的生长素可运往侧芽，抑制侧芽生长素的合成 D．牵牛花茎的背地生长体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用 6. (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 7. 取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞)，第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中，第3组置于IAA＋Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是( ) A．KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压 B．胚芽鞘伸长生长过程中，伴随细胞对水分的吸收 C．本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的 D．IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高 8. (2024·宿迁期末)下图所示为黄化燕麦幼苗中生长素相对含量的分布情况，据所学知识和图中信息判断，下列叙述错误的是( ) A．b点与a点相比，所对应的幼苗部位细胞体积更大 B．整个幼苗中，生长素的极性运输只发生在a～c段 C．a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点细胞的生长 D．d～e段对应的根部形态也符合顶端优势的现象 二、 多项选择题 9. (2024·徐州期末)下图为某课外学习小组用玉米胚芽鞘进行的部分实验，该实验说明( ) A．感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端 B．玉米胚芽鞘对生长素的灵敏度低于根尖 C．实验说明胚芽鞘直立或弯曲生长均与单侧光照射有关 D．生长素促进尖端的下部背光侧生长，抑制向光侧生长 10. 1926年，温特设计了一种燕麦胚芽鞘弯曲实验进行生长素的定量分析。实验在全暗、22～23 ℃、湿度92%的条件下按图甲进行，结果如图乙所示。将去顶胚芽鞘弯曲10°时，2 mm3凝胶块(如图甲Ⅰ)中的生长素含量作为1个燕麦单位。下列叙述正确的有( ) 甲 乙 A．在暗处实验是为了排除单侧光的影响 B．温度、湿度、凝胶块的大小都是该实验的无关变量 C．图甲情况下，凝胶块Ⅰ中含生长素为3个燕麦单位 D．随胚芽鞘顶端数目继续增加，弯曲角度将逐渐减小 11. (2024·前黄中学)生长素(IAA)主要促进细胞的伸长，而细胞壁的弹性非常小，影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法错误的是( ) A．生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2＋引发H＋以被动运输的方式向外运输 B．生长素是植物体内信息的化学载体，其受体只存在于细胞膜上 C．活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA和蛋白质 D．生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系 12. (2024·南京六校联合体期末)图1为探究不同实验条件对植物生长的影响，图2表示不同浓度生长素溶液对植物茎生长的影响。下列有关叙述不正确的有( ) 图1 图2 A．要探究植物的弯曲生长是否与单侧光有关，最好选用图1中①②两个装置进行实验 B．如果将整个装置④放在旋转器的圆心上匀速旋转，一段时间后，植物茎的生长情况是向光弯曲生长 C．图2曲线上C点表示不生长，H点对应的生长素浓度是促进茎生长的最适生长素浓度 D．据图2分析，若图1中装置①内茎的近地侧生长素浓度为2 m，则背地侧生长素浓度小于m 三、 非选择题 13. (2024·仪征中学节选)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 14. (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 (填“表皮”或“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。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第九单元　植物生命活动的调节 第41讲　植物生长素 【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既能促进生长，也能抑制生长的特点。 考点1　生长素的发现过程及其衍生实验 考 点 透 析 1. 生长素发现的经典实验分析 科学家 实验处理方法、现象 实验结论 达尔文 ①与②对照说明：胚芽鞘的向光性生长与尖端有关，由此推测：尖端可能产生某种促进生长“影响”； ①与③对照说明：尖端产生促进生长的某种“影响”与光照无关，向光弯曲与尖端、单侧光照有关； ③与④对照说明：感光部位是胚芽鞘尖端，而向光弯曲部位是胚芽鞘尖端下面的一段 詹森 ⑤与⑥对照说明：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 ⑦与⑧对照说明：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 温特 注：■表示接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，□表示未接触胚芽鞘尖端的琼脂块 ⑨与⑩对照说明：尖端确实产生了某种促进生长的化学物质，且向下运输，促进下部生长  解 疑 释 惑 不同处理条件下植物生长的实例 类别 图解条件 相关结果 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向右侧弯曲生长； 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向左侧弯曲生长； ③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c 2. 从胚芽鞘系列实验可以得出的结论 (1)胚芽鞘感光部位——尖端。 (2)胚芽鞘弯曲生长的部位(生长素作用部位)——尖端下面一段。 (3)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。 (4)生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。 (5)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。 3. 植物激素的概念 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。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。(√) (2)生长素的产生需要光照。(×) 提示：生长素在有光、无光下均可产生。 (3)鲍森·詹森的实验中，琼脂片可用云母片替代。(×) 提示：生长素可以通过琼脂片，但不可以通过云母片。 典 题 说 法 考向1　生长素的发现过程 例1 (2025·启东中学)下图为温特研究植物向光性的实验设计，①～⑥组是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。下列有关分析错误的是(C) A．温特猜想尖端产生的化学物质受重力影响可以扩散到琼脂块中 B．若在单侧光照下进行该实验，能得到相同的实验结果 C．①和②对比可以证明尖端产生的物质能够促进胚芽鞘的生长 D．设置⑤和⑥组的目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响 【解析】温特的实验是将胚芽鞘的尖端切下放到琼脂块上，因此他猜想尖端产生的化学物质受重力影响可以扩散到琼脂块中，促进植株生长，A正确；感光部位是胚芽鞘尖端，而实验中将胚芽鞘的尖端去除，因此在单侧光照下进行该实验，可得到相同的实验结果，B正确；①和②中有两个变量，不符合单一变量原则， 不能证明尖端产生的物质能够促进胚芽鞘的生长，因为胚芽鞘的生长还可能是受琼脂的影响，C错误；⑤⑥是对照组，排除琼脂块本身对胚芽鞘生长的影响，D正确。 考向2　植物特定部位的生长与弯曲分析 例2 (多选)科研人员为探究生长素对根尖生长的影响，以琼脂块和水稻根尖为材料进行了如下实验。下列有关叙述正确的是(AB) 组别 对根的处理方式 生长状况 ① 黑暗 竖直生长 ② 单侧光照射 背光弯曲生长 ③ 黑暗(一侧贴空白琼脂块) 竖直生长 ④ 黑暗(一侧贴含10－8mol·L－1生长素的琼脂块) 向贴琼脂块一侧生长 ⑤ 黑暗(一侧贴含10－6mol·L－1 生长素的琼脂块) ？ A．第②组与第④组实验不能说明单侧光照引起根尖生长素分布不均匀 B．第③组实验的目的是确定空白琼脂块对根尖生长无影响 C．第⑤组根尖的生长状况应该是“向贴琼脂块一侧的对侧生长” D．根尖背光弯曲生长说明生长素对根尖生长仅起到抑制作用 【解析】第②组与第④组对照，有两个自变量，违背了实验设计的单一变量原则，不能说明单侧光照会引起根尖生长素分布不均匀，A正确；第③组实验的目的是确定琼脂块对根尖生长无影响，即空白对照，B正确；第⑤组生长素浓度高于第4组，则抑制作用更强，根尖的生长状况应该是“向贴琼脂块一侧生长”，C错误；根尖背光弯曲生长说明根尖背光侧的生长素对根尖生长有抑制作用，但根尖向光侧的生长素对根尖的生长具有促进作用，D错误。  方 法 规 律 “三看法”判断胚芽鞘的生长状况 考点2　植物的向性运动分析和生长素的运输 考 点 透 析 知识1　生长素的产生、运输和分布 1. 生长素的产生和分布 2. 生长素的运输 (1)三种运输 (2)生长素极性运输的实验证明 知识2　生长素与植物的向性 1. 植物的向光性 (1)四周光照均匀或无光 尖端产生生长素→极性运输→尖端以下各部位生长素分布均匀→各部分生长均匀→直立生长。 (2)单侧光照射 　 (3)结论：植物向光性 2. 植物茎的背地性和根的向地性 (1)原因分析 　 　 (2)结论 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)色氨酸经过一系列反应可转变成为一种特殊的蛋白质——生长素。(×) 提示：生长素的化学本质是吲哚乙酸，是一种有机酸。 (2)可以从发育中的种子中提取生长素。(√) (3)生长素在植物体内的运输都是极性运输。(×) 提示：在成熟组织中，生长素通过输导组织进行非极性运输。 (4)生长素的极性运输需要ATP水解提供能量。(√) (5)IAA先极性运输到尖端下部再横向运输。(×) 提示：生长素横向运输的部位是尖端。 典 题 说 法 考向　生长素的运输 例 (2024·南京师大附中)利用拟南芥及下图所示实验装置，通过检测固体培养基B接收的生长素含量能够验证实验1：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端；通过检测固体培养基B接收的放射性标记的生长素含量能够验证实验2：顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时，GR24(一种植物激素)会抑制侧枝的生长素向外运输。下列有关两组实验设计及思路描述错误的是(D) A．实验1的自变量是拟南芥茎切断的放置方向，实验组和对照组都应去除拟南芥茎切段的侧枝 B．实验1实验组拟南芥茎切断放置时，应将形态学上端朝向固体培养基B C．实验2对照组和实验组固体培养基A中都应添加生长素，模拟顶芽 D．实验2实验组需要用标记的生长素处理侧枝，对照组不需要用14C标记的生长素处理侧枝 【解析】实验1的自变量是拟南芥茎切断的放置方向，实验组和对照组都应去除拟南芥切断的侧枝，排除侧枝向下运输的生长素对实验结果的干扰，A正确；实验1中对照组为正常情况，则实验组应将形态学上端朝向固体培养基B，B正确；实验2的自变量为是否有GR24，为了与顶芽极性运输的生长素区分开，实验组和对照组都需要用14C标记的生长素处理侧枝，最终检测培养基B中接收的放射性标记的生长素含量，D错误。 考点3　生长素的生理作用及特点 考 点 透 析 知识1　生长素的生理作用 1. 作用 (1)在个体水平上，生长素促进植物生长、生根和果实发育，防止落花落果。 (2)在细胞水平上，生长素起着促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等作用；在器官水平上，生长素影响器官的生长、发育等。 2. 作用机理 不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 知识2　生长素的作用特点 1. 特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。(苏教版称为生长素作用的“两重性”) 2. 生长素作用曲线分析 (1)不同浓度生长素对同一器官的影响不同 ①图中4个关键点的含义：A点为较低浓度，促进生长；B点促进作用最强；C点既不促进，也不抑制；D点为较高浓度，抑制生长。 ②曲线含义：A～B段表示在一定范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强；B～C段(不包括C点)表示在一定范围内，随生长素浓度的升高，促进作用减弱；C～D段(不包括C点)表示超过一定范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强。 (2)相同浓度的生长素对不同器官的影响不同 图中A、B、C三点所对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度，超过A′、B′、C′三点所对应的生长素浓度分别抑制根、芽、茎的生长，说明不同的器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为根＞芽＞茎。 3. 实例：顶端优势 现象 顶芽优先生长，侧芽受到抑制 原因 顶芽产生的生长素向下运输，侧芽附近生长素浓度高，发育受到抑制 解除方法 去掉(摘除)顶芽 应用 果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等以增加分枝，提高产量  解 疑 释 惑 顶端优势原因分析 图1中A为顶芽，B、C、D为侧芽，其生长素浓度关系为B>C>D>A；从生长速度看，顶芽优先生长，该浓度下的生长素对顶芽生长起促进作用。侧芽生长受到抑制，且离顶芽越近的侧芽受到的抑制作用越强。故图1中的A～D对应的生长素浓度为图2中的a、b、c、d。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)某一浓度的生长素对芽是促进作用，对根一定是抑制作用。(×) 提示：根和芽对生长素的敏感程度不同，但对芽起促进作用的浓度不一定会抑制根的生长。 (2)生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息。(√) (3)顶芽生长占优势时，侧芽生长素的合成受到抑制。(×) (4)只有顶芽能够产生生长素，所以顶芽能优先生长，而侧芽生长受抑制，此现象称为顶端优势。(×) 提示：侧芽也可以产生生长素。 (5)某农民种植的向日葵在开花期遇到了连续的阴雨天气，影响了植物的传粉。为了避免减产，可以喷洒一定浓度的生长素。(×) 提示：生长素能促使子房发育成无子果实，但是向日葵收获的是种子。 典 题 说 法 考向　生长素的生理作用及特点 例 (2024·盐城东台期末)如图甲为横放在地面上的植物的生长状况，图乙为植物生长素浓度对植物生长影响的曲线。下列分析正确的是(C) A．图甲中生长素由背地侧向近地侧的运输方式为极性运输 B．若图甲a点生长素浓度为10－10 mol·L－1，则c点浓度介于10－10～10－8 mol·L－1 C．若图甲b点生长素浓度对应图乙E点浓度，则d点浓度介于E～B浓度区间内 D．生长素在F～A对应浓度范围内促进生长，在A～D对应浓度范围内抑制生长 【解析】图甲中生长素由背地侧向近地侧的运输方式为横向运输，A错误； c点所对应的生长素浓度应抑制根的生长，若图甲a点生长素浓度为10－10 mol·L－1，结合图乙可知，c点浓度应大于10－8 mol·L－1，B错误；若图甲中b点的生长素浓度与图乙中E点对应的浓度相同，则d点浓度高于b点，并且促进作用更强，因此d点的生长素浓度在E～B对应的浓度区间，C正确；图中生长素在F～C对应浓度范围内促进生长，在C～D对应浓度范围内抑制生长(均不含C对应浓度)，D错误。  方 法 规 律 “三看法”判断生长素的“高浓度”和“低浓度” 注：存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象，最适浓度则在此两种浓度之间。 配套精练 第九单元　植物生命活动的调节 第41讲　植物生长素 一、 单项选择题 1. (2024·宿迁期末)在生长素的发现过程中，有很多科学家开展了相关实验。下列叙述错误的是(C) A．达尔文的实验，说明感光部位在胚芽鞘尖端 B．温特将胚芽鞘尖端产生的促进生长的物质命名为生长素 C．拜尔的实验中，光照引起生长素分布不均匀造成幼苗弯曲生长 D．詹森的实验结果证明了胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部 【解析】拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的，整个实验室在黑暗中进行的，故不能证明是光照引起生长素分布不均匀造成幼苗弯曲生长。 2. 下列关于生长素的叙述，正确的是(C) A．生长素是主要存在于芽、幼嫩的叶和发育中的种子中的一类蛋白质 B．单侧光会刺激燕麦胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素分布不均 C．生长素需与生长素受体特异性结合后才能引发信号转导，产生效应 D．超过最适浓度后，对生长的抑制作用随生长素浓度增加逐渐增强 【解析】生长素的化学本质是吲哚乙酸等，A错误；单侧光会引起生长素的分布不均匀，但是胚芽鞘尖端产生生长素与单侧光无关，B错误；生长素首先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，C正确；超过生长素最适浓度后，一定范围内随着浓度升高，促进作用逐渐减弱，当促进作用减为零时，才是随浓度升高，抑制作用逐渐增强，D错误。 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结论是(D) 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 【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，两组幼苗都不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，无法知道②③之间有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。 4. (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(B) 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 【解析】AUX1缺失突变体导致生长素不能正常运输，顶端优势消失，分蘖可能增多，A正确；分蘖发生部位生长素浓度过高时会对分蘖产生抑制，导致分蘖减少，B错误；在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输，C正确；根对生长素的敏感程度高于芽，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。 5. 生长素是生产中广泛应用的一种植物激素，下列叙述正确的是(A) A．胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关 B．用高浓度的生长素处理植物，植物就会停止生长 C．顶芽分泌的生长素可运往侧芽，抑制侧芽生长素的合成 D．牵牛花茎的背地生长体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用 【解析】胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关，横向运输受到光照影响，A正确；当生长素浓度过高时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞，所以植物不一定会停止生长，B错误；顶芽产生的生长素可运往侧芽，增加了侧芽的生长素浓度，从而抑制了侧芽生长，C错误；牵牛花茎的背地生长，是近地侧和远地侧均为促进生长，不能体现生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用，D错误。 6. (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(D) 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】生长素是信号分子，不是催化剂，催化是酶的作用。 7. 取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞)，第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中，第3组置于IAA＋Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是(C) A．KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压 B．胚芽鞘伸长生长过程中，伴随细胞对水分的吸收 C．本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的 D．IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高 【解析】KCl可以通过主动运输进入胚芽鞘细胞中，从而调节植物细胞的渗透压，A正确；胚芽鞘伸长生长过程中需要一定的水分，所以该过程伴随细胞对水分的吸收，B正确；实验中蔗糖没有充当能源物质，因为加入无机盐KCl仍然可以得到相同的结果，C错误；分析曲线变化趋势可知，生长素＋蔗糖组(第3组)胚芽鞘伸长率高于单独使用生长素组(第2组)，用KCl代替蔗糖可以得到相同的结果，所以IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D正确。 8. (2024·宿迁期末)下图所示为黄化燕麦幼苗中生长素相对含量的分布情况，据所学知识和图中信息判断，下列叙述错误的是(B) A．b点与a点相比，所对应的幼苗部位细胞体积更大 B．整个幼苗中，生长素的极性运输只发生在a～c段 C．a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点细胞的生长 D．d～e段对应的根部形态也符合顶端优势的现象 【解析】a点是芽尖分生区部位的细胞，b是芽尖下部伸长区细胞，与a点相比，b点对应细胞发生了生长，体积增大，A正确；生长素的极性运输是指从形态学上端运输到形态学的下端，所以生长素可以从a运输到c，也可以从e运输到c，B错误；植物的根细胞对生长素的敏感性高于芽，a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点细胞的生长，C正确；根部主根产生的生长素能运输到侧根部位，其生长也能表现顶端优势，即d～e段对应的根部形态也符合顶端优势的现象，D正确。 二、 多项选择题 9. (2024·徐州期末)下图为某课外学习小组用玉米胚芽鞘进行的部分实验，该实验说明(AB) A．感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端 B．玉米胚芽鞘对生长素的灵敏度低于根尖 C．实验说明胚芽鞘直立或弯曲生长均与单侧光照射有关 D．生长素促进尖端的下部背光侧生长，抑制向光侧生长 【解析】图中自变量为尖端是否遮光，可以看出，在尖端未遮光的情况下，在单侧光的照射下胚芽鞘向光弯曲生长，在透明帽遮光条件下也表现为向光生长，而遮光条件下则直立生长，说明感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端，A正确；该实验中根尖的生长状态一致，均表现为背光生长，说明生长素由向光侧向背光侧转移，进而抑制了背光侧的生长，说明玉米胚芽鞘对生长素的灵敏度低于根尖，B正确；实验中没有均匀照光和黑暗条件的对照实验，因而不能说明胚芽鞘直立或弯曲生长均与单侧光照射有关，C错误；生长素对尖端的向光侧和背光侧均表现为促进生长，只不过背光侧生长快于向光侧，因而表现为向光弯曲生长，D错误。 10. 1926年，温特设计了一种燕麦胚芽鞘弯曲实验进行生长素的定量分析。实验在全暗、22～23 ℃、湿度92%的条件下按图甲进行，结果如图乙所示。将去顶胚芽鞘弯曲10°时，2 mm3凝胶块(如图甲Ⅰ)中的生长素含量作为1个燕麦单位。下列叙述正确的有(AB) 甲 乙 A．在暗处实验是为了排除单侧光的影响 B．温度、湿度、凝胶块的大小都是该实验的无关变量 C．图甲情况下，凝胶块Ⅰ中含生长素为3个燕麦单位 D．随胚芽鞘顶端数目继续增加，弯曲角度将逐渐减小 【解析】避光条件下进行该实验，有利于排除单侧光的影响，A正确；本实验的自变量是琼脂块中生长素的含量，因变量为弯曲角度，温度、湿度、凝胶块的大小等都是无关变量，B正确；通过图甲知，6个胚芽鞘顶端放置在凝胶块Ⅰ上，由图乙曲线可知，6个胚芽鞘顶端对应弯曲角度约为23°，再根据题干概念，凝胶块Ⅰ中含生长素约为2～3个燕麦单位，C错误；由图乙可知，随胚芽鞘顶端数目继续增加，弯曲角度逐渐增大，直到不再增大，D错误。 11. (2024·前黄中学)生长素(IAA)主要促进细胞的伸长，而细胞壁的弹性非常小，影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法错误的是(ABC) A．生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2＋引发H＋以被动运输的方式向外运输 B．生长素是植物体内信息的化学载体，其受体只存在于细胞膜上 C．活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA和蛋白质 D．生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系 【解析】H＋跨膜运出细胞需要消耗ATP，所以该过程为主动运输，A错误；图示生长素的受体既存在于细胞膜上，也存在于细胞质中，B错误；活化因子与生长素结合，使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体，C错误；生长素是一种信息分子，能够调节生命活动，生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系，D正确。 12. (2024·南京六校联合体期末)图1为探究不同实验条件对植物生长的影响，图2表示不同浓度生长素溶液对植物茎生长的影响。下列有关叙述不正确的有(ABC) 图1 图2 A．要探究植物的弯曲生长是否与单侧光有关，最好选用图1中①②两个装置进行实验 B．如果将整个装置④放在旋转器的圆心上匀速旋转，一段时间后，植物茎的生长情况是向光弯曲生长 C．图2曲线上C点表示不生长，H点对应的生长素浓度是促进茎生长的最适生长素浓度 D．据图2分析，若图1中装置①内茎的近地侧生长素浓度为2 m，则背地侧生长素浓度小于m 【解析】探究植物的弯曲生长与单侧光的关系，实验的自变量为是否有单侧光照射，植物的放置方向等属于无关变量，应避免重力因素干扰实验结果，因此应选择图1中③④两个装置进行实验，A错误；若将图1中装置④放在匀速旋转器的圆心上，因为是整个装置一起旋转，植物只有靠近窗口部位能接受单侧光照，所以其生长情况是向窗口弯曲生长，B错误；分析图2，C点与横轴相交，该点对应的生长素浓度对植物生长既不促进，也不抑制，生长素浓度高于g或低于g时，促进作用都降低，说明H点对应的生长素浓度是促进茎生长的最适生长素浓度，C错误；若图1装置①内茎的近地侧生长素浓度为2m，背地侧的浓度应该小于m，因其促进作用小于图中2m对应浓度，D正确。 三、 非选择题 13. (2024·仪征中学节选)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 预测实验结果 a.甲组植物生长高于乙组 b.④甲组中3－亚甲基氧代吲哚含量少于乙组 【解析】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，预期结果是甲组中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。 14. (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极性运输。 (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(填“表皮”或“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内向细胞外。NRP敲除植株中的PIN2分布特点为除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质，导致生长素运输异常。 ③综上，推测NRP的作用机制为：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，进而促进根尖的生长。 【解析】据图可知，生长素从根尖分生区运输到伸长区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，在表皮中分布较少，据此可推测生长素在根部表皮运输受阻。②据图3可知，野生个体和NRP蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同，野生型的侧膜和细胞质中PIN2很少，结合图1，推测PIN2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，野生个体几乎只有顶膜有PIN2蛋白分布，而NRP蛋白缺失型个体则在多处都有分布，据此推测NRP蛋白的作用。 学科网（北京）股份有限公司 $$