第四章 第一节 第2课时 生长素的生理作用（Word教参）-【步步高】2024-2025学年高二生物选择性必修1 稳态与调节学习笔记（苏教版）

本讲义聚焦生长素的生理作用及特点这一核心知识点，系统梳理其促进细胞伸长、顶端优势等作用与抑制侧枝生长等作用，结合两重性（浓度、器官敏感性影响），通过经典实验（如Thimann豌豆实验）、曲线图分析、判断正误题构建从理论到实例的学习支架。 该资料以实验探究（玉米幼苗水平放置实验）和曲线图解读为亮点，培养科学思维与探究实践能力，联系棉花打顶等生产应用体现态度责任。课中辅助教师引导学生分析实验数据，课后通过拓展题帮助学生巩固两重性理解，有效查漏补缺。

第2课时　生长素的生理作用 [学习目标]　1.理解生长素的生理作用及特点。2.根据生长素的作用及特点，学会分析和解决生活实际问题。 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．生长素的生理作用及特点 (1)生理作用 ①促进作用：细胞分裂、分化和伸长，叶片扩大，顶端优势，种子萌发，单性结实等。 ②抑制作用：侧枝生长、花脱落、叶片衰老等。 (2)生理作用的两重性 ①含义：生长素既能促进植物生长，又能抑制植物生长。 ②影响生长素生理作用的因素 2．顶端优势 (1)概念：植物顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。 (2)形成原因 (3)解除方法：摘除顶芽。 (4)应用：棉花打顶，果树剪枝等。 判断正误 (1)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(　　) (2)生长素能诱导细胞的分化(　　) (3)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响(　　) (4)顶芽产生的生长素通过简单扩散的方式运输到侧芽部位(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)× 提示　(4)顶芽产生的生长素运输到侧芽部位的方式为极性运输，属于主动运输，不是简单扩散。 任务：分析生长素的作用特点 1．Thimann等人进行了一次经典的实验。他对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理，之后放置一段时间，观察其侧芽的生长状况。 组别 侧芽增加的长度(mm) a.保留顶芽 3.4±0.5 b.去除顶芽 16.0±2.7 c.去除顶芽，外施生长素 1.8±0.6 (1)a、b组处理的结果能否说明生长素抑制了侧芽的生长？并说明理由。 提示　不能说明生长素抑制了侧芽的生长，a、b组的自变量是顶芽的有无而不是侧芽生长素浓度，只能说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长。 (2)b、c组处理的结果说明了什么？ 提示　顶端运输(或外施)的生长素抑制了侧芽的生长。 (3)该实验的结论是什么？ 提示　植物顶芽产生的生长素可抑制侧芽的生长，间接说明了过高的生长素浓度可抑制侧芽的生长。 2．如图是科学家研究不同浓度生长素对芽的作用曲线，请思考回答下列问题： (1)描述图中各区段生长素的作用效果： ①ac段：随生长素浓度增加，促进生长作用增强。 ②c点：生长素的促进作用效果最强，该点所对应生长素浓度为最适浓度。 ③ce段：随生长素浓度增加，促进生长作用减弱，仍表现为促进生长。 ④e点：既不促进生长，也不抑制生长。 ⑤ef段：随生长素浓度增加，抑制生长作用增强。 (2)据图分析“浓度较低时促进生长，浓度较高时则会抑制生长”是相较于e(填图中字母)点所对应的生长素浓度而言的。 (3)综上可知，生长素的作用特点是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。 3．玉米幼苗水平放置一段时间后，地上部分背地生长，地下部分向地生长。请从生长素在根、茎处的分布趋势和器官内部因素两个角度分析，利用所给信息，完善表格。 部位 根部 茎部 C D A B 生长素浓度 低 高 低 高 生长速度 快 慢 慢 快 生长素敏感程度 敏感 不敏感 弯曲方向 向地生长 背地生长 视野拓展　生长素促进细胞伸长的作用机理 关于生长素的作用机理，科学家们提出了“酸生长假说”(细胞壁pH下降，使细胞壁松弛，细胞伸长生长)和“基因活化学说”(IAA与细胞内受体结合促进基因表达)。 1．不同种类的植物对生长素的敏感程度 分析图示可知，不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。该原理可应用于除草剂的开发。 2．影响生长素浓度变化及作用结果的因素分析 1．(2021·重庆，18)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，取样部位及结果见表。据此分析，下列叙述错误的是(　　) 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　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。 2．如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，下列叙述正确的是(　　) A．在单侧光作用下，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧为d B．将植物体水平放置，若茎部近地侧生长素浓度为a，则远地侧为b C．将植物体水平放置，若根部近地侧生长素浓度为c，则远地侧为d D．若曲线Ⅰ表示生长素对植物芽的作用，则曲线Ⅱ表示对根的作用 答案　A 解析　单侧光能使生长素由向光侧向背光侧运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，则背光侧生长快于向光侧，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧生长素浓度要大于c，植物生长单位长度所需时间短于向光侧，即背光侧为d，A正确；将植物体水平放置，由于重力作用，生长素集中分布在近地侧，由于茎对生长素较不敏感，近地侧生长素浓度高于远地侧，近地侧生长素浓度对茎的生长起促进作用，而远地侧生长素浓度对茎的生长也起促进作用，但促进作用没有近地侧强。若茎部近地侧生长素浓度为a，则远地侧生长素浓度应小于a，而不是b，B错误；将植物体水平放置，由于受到重力作用影响，近地侧生长素浓度高于远地侧，若根部近地侧生长素浓度为c，则远地侧生长素浓度应小于c，而不是d，C错误；植物不同器官对生长素的敏感程度不同，根比芽敏感，芽比茎敏感，因此若曲线Ⅰ表示生长素对植物芽的作用，则曲线Ⅱ表示对茎的作用，D错误。 [分值：100分] 第1～10题，每题6分，共60分。 题组一　生长素的生理作用 1．下列关于生长素生理作用的叙述，正确的是(　　) A．随着生长素浓度的增加，其对生长的促进作用增强 B．适宜茎生长的一定浓度的生长素往往促进根的生长 C．同一浓度的生长素对不同器官的作用效果往往不同 D．成熟的细胞比幼嫩的细胞对生长素更敏感 答案　C 解析　在一定范围内，随着生长素浓度的增加，其对生长的促进作用增强，超过最适浓度后，对生长的促进作用减弱，直到起抑制作用，高浓度的生长素可能会导致植物死亡，A错误；由于根比茎对生长素敏感，因此，适宜茎生长的一定浓度的生长素往往会抑制根的生长，B错误；在植物体内，幼嫩的细胞的代谢和生长比成熟的细胞旺盛，对生长素也更敏感，D错误。 2．植物生长素具有低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长的特性，即“两重性”。下列现象或应用不能说明生长素调节具有“两重性”的是(　　) A．在自然状况下，大型乔木的树冠多呈圆锥形 B．被大风刮倒的树木，其露出地面的根总是向地生长 C．置于窗台上的盆栽植物总是朝窗外生长 D．棉花的顶芽比侧芽生长快 答案　C 解析　置于窗台上的盆栽植物，由于单侧光的影响，背光一侧的生长素浓度高，促进作用强，生长快，所以总是朝窗外生长，只体现了生长素的促进作用，C符合题意。 3．(2021·全国甲，3)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(　　) 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。 4.已知植物存在顶端优势现象，如图所示，将茎剪断数小时后，本来已停止生长的侧芽又开始生长。而在顶芽中合成并向下运输的生长素和这一现象密切相关。下列说法正确的是(　　) A．将茎剪断，数小时后侧芽开始生长的原因可能是侧芽部位生长素含量降低 B．顶芽合成的生长素向下运输时需要载体，但不需要能量 C．茎剪断前，顶芽合成的生长素向下运输至侧芽，侧芽不合成生长素 D．若在剪断的茎处涂抹大量的生长素，侧芽的生长不会受到抑制 答案　A 解析　顶芽合成的生长素通过极性运输的方式从形态学上端运输到形态学下端，在侧芽处积累，侧芽处生长素浓度过高抑制侧芽的生长。剪断茎后，顶芽合成的生长素不能向下运输，侧芽部位生长素含量降低，促进侧芽的生长，A正确；生长素的极性运输属于主动运输，既需要载体，也需要能量，B错误；侧芽也可以合成生长素，C错误；若在剪断的茎处涂抹大量的生长素，侧芽部位生长素浓度仍然很高，侧芽的生长仍会受到抑制，D错误。 题组二　解读生长素作用特点的图形 5．(2024·常州市第一中学高二期末)图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响，图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析不正确的是(　　) A．图甲曲线表明生长素的生理作用具有两重性，P点为促进该植物生长的最适浓度 B．用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量一定不同 C．图乙中根的向地生长体现了生长素的生理作用具有两重性 D．图乙中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似 答案　B 解析　根据图甲所示曲线，当浓度不同但促进作用相同时，用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相等，B错误。 6．对烟草植株进行打顶处理解除顶端优势后，侧芽生长素浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．打顶前生长素对顶芽和侧芽的作用效果体现了两重性 B．打顶后第20天，侧芽生长素主要由侧芽自身合成 C．打顶能解除顶端优势，使侧芽生长素浓度持续升高 D．不同器官对生长素的敏感程度能影响生长素的作用效果 答案　C 解析　打顶前，生长素对顶芽是促进作用，对侧芽表现为抑制作用，因此体现了生长素作用的两重性，A正确；打顶能解除顶端优势，使侧芽生长素浓度先降低后升高，C错误。 7．如图表示生长素浓度与植物生长的关系，P点和Q点可分别表示(　　) A．植株横放时根弯曲部位的近地侧和远地侧 B．植株横放时茎弯曲部位的远地侧和近地侧 C．具有顶端优势的植株的顶芽部位和侧芽部位 D．胚芽鞘向光弯曲生长时尖端下部的向光侧和背光侧 答案　C 解析　植株横放时，根弯曲部位的近地侧生长素浓度高，生长受抑制；远地侧生长素浓度低，生长快，所以P点和Q点可分别表示植株横放时根弯曲部位的远地侧和近地侧，A不符合题意；植株横放时，茎弯曲部位的远地侧生长素浓度低，生长慢；近地侧生长素浓度高，生长快，但是都起促进作用，B不符合题意；具有顶端优势的植株顶芽优先生长而侧芽受抑制，所以P点和Q点可分别表示顶芽部位和侧芽部位，C符合题意；胚芽鞘向光弯曲生长时，尖端下部的向光侧生长素浓度低，促进作用小；背光侧生长素浓度高，促进作用大，但是都起促进作用，D不符合题意。 8．(2020·全国Ⅲ，2)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 答案　C 解析　渗透压的大小与溶质微粒数目的多少有关，KCl进入胚芽鞘细胞以后，细胞中溶质微粒数目增多，使细胞内的渗透压增大，A合理；生长素和蔗糖只有溶解在水中才能被细胞吸收，细胞在吸收生长素和蔗糖的同时，也吸收水分，而且细胞各项生命活动的进行都离不开水，B合理；本实验中蔗糖的作用是调节细胞渗透压，而不是作为能源物质，C不合理；从图中可以看出，第1组和第2组的胚芽鞘伸长率都小于第3组，且题干中说到用KCl代替蔗糖进行实验，效果是相同的，说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D合理。 9．(多选)生长素是人们发现和研究较早的植物激素，其作用是促进细胞分裂、分化和伸长，叶片扩大。如图表示某植物体地上部分，下列有关生长素调节的叙述，不正确的是(　　) A．该植物体地上部分能合成生长素的部位只有①②③④所示结构 B．①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的敏感程度高于① C．②生长受抑制而④生长较快，是由于①合成的生长素无法运输到④部位 D．生长素是植物体内的信号分子，必须与靶细胞受体结合才能发挥作用 答案　ABC 解析　植物体的幼叶也能合成生长素，A错误；①(顶芽)合成的生长素向下运输积累在②(侧芽)处，导致侧芽处生长素浓度过高从而抑制了侧芽的生长，B错误；④距离顶芽较远，①合成的生长素运输到④的量较少，因此④生长较②快，C错误；生长素必须与靶细胞受体结合才能完成信号传递，从而发挥相应的作用，D正确。 10．(多选)生长素能够促进植物细胞生长，作用机理如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．生长素的调节作用依赖于与细胞质膜上和细胞内的受体识别来传递信息 B．生长素与细胞质膜上的受体结合可引发H＋以协助扩散方式向外运输 C．生长素可以通过影响细胞的基因表达来调节植物生长 D．细胞壁在酸性条件下发生结构改变导致细胞膨胀，引起细胞生长 答案　ACD 解析　生长素能作为信息分子调节代谢，其作用依赖于与细胞质膜上和细胞内的受体识别进行的信息传递，A正确；分析题图可知，H＋向外运输时需要ATP供能，因此其运输方式属于主动运输，B错误；分析题图可知，生长素能够作用于细胞内的活化因子，从而调节细胞发生转录，故生长素可以通过影响细胞的基因表达来调节植物生长，C正确；H＋运输到细胞质膜外会导致细胞壁处的pH下降，使细胞壁发生结构改变，导致细胞膨胀，引起细胞生长，D正确。 11．(18分)图甲为一株水平放置的燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况，图乙和图丙为横放后1～4处生长素相对浓度变化曲线(虚线代表既不促进也不抑制时的生长素浓度，虚线上方代表抑制时的生长素浓度，虚线下方代表促进时的生长素浓度)。请回答下列问题： (1)通常情况下幼苗根尖或芽尖产生的生长素通过__________________的方式向形态学下端运输，图甲中横放的燕麦幼苗出现弯曲生长的原因是受到________刺激，生长素因发生横向运输而分布不均。 (2)图乙中A1曲线对应图甲__________(填序号)处的生长素相对浓度变化。测量可知，图乙中C对应的生长素浓度比图丙中的D对应的生长素浓度低，原因是__________________。 答案　(1)主动运输　重力　(2)2　根比茎对生长素更敏感 12．(22分)(2024·南京高二检测)图1表示将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗，分别放入四个暗箱中的情况，其中第②、④两个暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线射入；图2表示不同浓度生长素与植物生长的关系。请回答下列问题： (1)装置②中蚕豆幼苗的弯曲生长受____________的影响，其弯曲角度比④号蚕豆幼苗____________，用图1中的____________两个装置进行实验，可了解蚕豆的生长与单侧光的关系。 (2)图1装置①根的生长情况是____________，若将装置④植株与暗箱一同匀速旋转，茎尖生长情况是____________________。 (3)图2中HC段表明，随着生长素浓度的增大，对植物生长的影响是____________________。 ①若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系，其出现向光性时，测得其背光侧的生长素浓度为2m,则其向光侧的生长素浓度范围是______________。测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是______________。 ②若曲线表示生长素浓度与植物芽的关系，在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为g，则侧芽的生长素浓度范围是______________。 ③若曲线表示生长素浓度与植物茎的关系，在植物水平放置、表现出茎的背地性时，且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m,则茎的远地侧生长素浓度范围是______________。 ④若曲线表示生长素浓度与植物根的关系，在植物水平放置、表现出根的向地性时，且测得其根的远地侧生长素的浓度为m，则近地侧生长素浓度范围是________________________。 答案　(1)单侧光和重力　大　③④　(2)向地生长　弯向小孔一侧生长　(3)促进生长作用减弱　①大于0，小于m　大于m，小于2m　②大于c　③大于0，小于m　④大于c 解析　(1)由图1可知，装置②蚕豆幼苗的弯曲生长同时受单侧光和重力的影响，装置④蚕豆幼苗的弯曲生长只受单侧光的影响，所以装置②的弯曲角度比装置④大；探究蚕豆的生长与单侧光的关系，实验的自变量为是否接受单侧光照射，故应选择图1中③④两个实验装置进行实验。(2)由于重力的影响，最终装置①植株根向地生长；若将装置④植株与暗箱一同匀速旋转，则茎尖生长情况是弯向小孔一侧生长。(3)①植物表现向光性时，背光侧生长素浓度高于向光侧，且促进生长效应强于向光侧。当背光侧的生长素浓度为2m时，则其向光侧的生长素浓度范围是大于0，小于m，以保证向光侧的生长素浓度和促进生长效应低于背光侧；当向光侧的生长素浓度为m时，背光侧生长素浓度范围应大于m，小于2m，以保证背光侧的生长素浓度和促进生长效应强于向光侧。②顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制生长，若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度大于g且表现出抑制生长的效应，所以侧芽的生长素浓度范围应大于c。③由于受重力影响，茎的近地侧生长素浓度高于远地侧，且促进生长效应强于远地侧，故近地侧的生长素浓度为2m时，远地侧生长素浓度范围应大于0，小于m，以保证远地侧的生长素浓度和促进生长效应弱于近地侧。④由于受重力影响且根对生长素较敏感，在根处能体现生长素作用的两重性，所以根的近地侧生长素浓度高于远地侧且表现出抑制生长的效应，故远地侧的生长素浓度为m时，近地侧生长素浓度范围应大于c。 学科网（北京）股份有限公司 $