第8单元 9 第36讲 植物生长素及其生理作用（Word教参）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 不定项）

该高中生物学讲义围绕植物生长素的发现、合成运输分布、生理作用及向光性等高考核心考点，按“发现过程→作用机制→实践应用”逻辑架构知识体系，通过考点梳理、方法指导（如“二看法”判断向性生长）、真题训练（2023山东卷等）环节，帮助学生系统突破难点。 资料融合科学思维与探究实践，设计极性运输实验改进分析（增加形态学下端朝上对照组）、生长素作用曲线“四区段”解读等活动，配合分层练习（正误判断、情境分析），高效提升学生实验分析与综合应用能力，为教师精准把控复习节奏提供清晰路径。

第36讲　植物生长素及其生理作用 课标要求 1.概述植物生长素的发现和生理作用。　2.概述植物向光性的原因。 考情分析 1.生长素的发现过程 (2023·山东卷T10) 2.生长素合成、运输与分布 (2023·全国甲卷T2；2023·天津卷T15；2021·重庆卷T18) 3.生长素的生理作用(2024·河北卷T9；2021·全国甲卷T3；2021·福建卷T8) 考点一　植物生长素的发现 1.生长素发现过程的实验 科学家及实验过程 结论及分析 胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 尖端产生的影响在其下部分布不均匀，造成了胚芽鞘的弯曲生长 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素 1934年，科学家从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)；1946年，从高等植物中分离出IAA；进一步研究发现苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，都属于生长素 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、运输与分布 4.植物向光性的解释 提醒　植物向光性的另一种理论：由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。 1.正误判断 (1)(2023·全国甲卷)在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。(√) (2)(2020·江苏卷)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。(√) (3)(2019·天津卷)生长素的极性运输需ATP水解提供能量。(√) 学生用书⬇第257页 2.情境分析 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，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？ 提示：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？ 提示：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。 植物弯曲生长方向的判断 类别 处理条件 实验结果 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向左弯曲生长； ③④中IAA的含量： a＝b＋c，b＞c； ⑤向右弯曲生长 旋转类 ①直立生长； ②向光弯曲生长； ③向小孔弯曲生长； ④茎向心生长，根离心生长 生长素的发现实验与向性运动分析 1.(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 答案：D 解析：据题表可知，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，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明不能产生生长素，也无法得出有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。 “二看法”判断植物的向性生长 生长素的合成、分布与运输 2．(不定项)(2024·吉林附中质检)下列关于生长素的叙述，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 B．生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中，会消耗能量 C．植物幼叶和发育的种子中的色氨酸，经过一系列反应可转变成生长素 D．生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位 答案：BCD 解析：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，A错误；生长素从形态学上端向形态学下端的极性运输过程是主动运输，因此会消耗能量，B正确；在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，C正确；生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘等处，D正确。 学生用书⬇第258页 考点二　生长素的生理作用及特性 1.生长素的生理作用 2.生长素的作用特点 (1)特点：在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。 a点 既不促进生长也不抑制生长 a～c段(不含a点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐增强 c点 该点对应的浓度为促进生长的最适浓度 c～e段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐减弱 e点 促进生长的浓度“阈值”。低于此值(高于a点对应的浓度)时均为促进生长的“低浓度”；超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度” b、d两点 生长素浓度虽然不同，但促进效果相同 e～f段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的抑制作用逐渐增强 提醒　抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。 (2)对生长素的敏感程度曲线分析 ①不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：根＞芽＞茎。 ②不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：双子叶植物＞单子叶植物。 ③不同成熟程度的细胞对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：幼嫩细胞＞衰老细胞。 (3)典型实例 ①顶端优势 a.概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。 b.原因 c.解除方法：摘除顶芽。 d.应用：果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝，提高产量。 ②根的向地性和茎的背地性 a.表现 学生用书⬇第259页 b.原因 1.正误判断 (1)(2021·全国甲卷)在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官。(×) (2)(2021·北京卷)顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长。(√) 2.情境分析 据图回答下列问题。 (1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？ 提示：不一定。在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。 (2)若图甲曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，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多少？ 提示：大于m小于M。 (3)结合图乙中曲线思考：在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的浓度范围是大于i，顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是A－①、E－②、D－③、C－④、B－⑤。 生长素的作用分析 1.(2021·福建卷)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时，打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施，但打顶后侧芽会萌动生长，消耗营养，需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量，该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响，实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　) A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输 B.打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运 C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发 D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率 答案：B 解析：生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端，生长素涂抹处为形态学上端，因此打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输，A正确；由题意可知，打顶后的抹芽措施是为了提高上部叶片的质量，因此该措施利于营养物质向上部叶片转运，B错误；由题意可知，打顶涂抹生长素能抑制侧芽萌动，相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发，C正确；由题意和图示可知，打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率，D正确。 生长素作用特点在实践中的应用 2.(2023·江苏卷)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 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 IAA浓度范围内，BL对侧根形成无影响 B.1～20 nmol/L 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 IAA浓度范围内，BL对侧根形成影响更显著 D.0～50 nmol/L 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 答案：B 解析：0～1 nmol/L IAA浓度范围内，有BL组和无BL组形成侧根的相对量不同，说明BL对侧根形成有影响，A错误；1～20 nmol/L IAA浓度范围内，IAA单独作用组别的侧根数量明显低于IAA和BL共同作用时的数量，说明该浓度范围内两者对侧根形成的协同作用显著，B正确；20～50 nmol/L IAA浓度范围内，当BL存在时，形成侧根的相对数量变化不大，当BL不存在时，随着IAA浓度的增大，形成侧根的相对数量明显增加，说明该浓度范围内，IAA对侧根形成的影响更显著，C错误；由图可知，0～50 nmol/L IAA浓度范围内，BL与IAA的协同作用均表现为促进，D错误。 1.(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 答案：B 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，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，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。 2.(2024·全国甲卷)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 答案：B 解析：赤霉素主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽，赤霉素能促进植物的生长，可以诱导某些酶的合成促进种子萌发，A正确；生长素的极性运输属于主动运输，主动运输需要载体蛋白的协助并消耗能量，B错误；植物激素与受体特异性结合，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；调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，因此一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用，D正确。 3.(2020·全国卷Ⅲ)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：渗透压的大小与单位体积溶液中溶质微粒数目的多少有关，KCl进入胚芽鞘细胞以后，导致细胞中溶质微粒数目增多，可以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。 4.(2021·北京卷)植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是(　　) A.顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长 B.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长 C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势 D.侧芽生长受不同植物激素共同调节 答案：C 解析：顶芽生长素浓度低，促进生长，侧芽生长素浓度高，抑制生长，顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长，A正确；去顶芽或抑制顶芽的生长素运输都可以使侧芽的生长素浓度降低，可促进侧芽生长，B正确；由题可知，用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝，说明细胞分裂素能减弱植物的顶端优势，C错误；由题可知，侧芽生长可受到生长素、细胞分裂素的调节，故其生长受不同植物激素共同调节，D正确。 　　水稻是世界主要粮食作物之一，其有效分蘖是高产的关键。分蘖是水稻、麦类等禾本科作物的一种特殊的分枝(相当于侧芽)现象，顶端优势是植物分枝调控的核心问题。为探究外源生长素极性运输抑制剂对不同磷浓度处理条件下水稻分蘖数的影响，某科研小组取若干长势相同的水稻幼苗进行实验，并在水稻灌浆期统计分蘖数，分组、处理和实验结果如表所示。 分组 处理 分蘖数/个 甲组 NP 2.7 乙组 NP＋NPA 4.2 丙组 LP 1.3 丁组 LP＋NPA 1.0 注：NPA为生长素极性运输抑制剂，NP为正常供磷条件，LP为低磷条件。 角度一　考查生长素的产生和运输 　(1)植物顶芽产生的生长素，是由　　　　经过一系列反应转变而成的。这些生长素可通过　　　　方式逐渐向下运输，使枝条上部的侧芽发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。 角度二　实验数据的分析和结论 　(2)根据甲、乙两组的实验结果可知，正常供磷条件下，NPA最可能通过　　　　　　　　　　促进水稻分蘖的发生。综合表中数据可知，除了生长素之外，水稻体内可能还存在其他因素抑制分蘖的发生，判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)色氨酸　极性运输(或主动运输)　(2)抑制生长素的极性运输　甲、丙两组实验结果表明，与正常供磷条件相比，低磷条件会导致水稻分蘖数减少，即低磷条件抑制了水稻分蘖的发生。再根据丙、丁两组实验结果可知，与单独的低磷条件相比，低磷条件下进一步施加NPA不能增加水稻的分蘖数，且分蘖数与单独的低磷处理的分蘖数相近(或差异不显著) 解析：(1)植物顶芽产生的生长素，是由色氨酸经过一系列反应转变而成的；这些生长素可通过极性运输(或主动运输)方式逐渐向下运输，使枝条上部的侧芽发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。(2)由表中甲、乙两组数据可知，在正常供磷条件下，施加NPA(乙组)水稻分蘖数明显多于不施加NPA(甲组)，据此分析，正常供磷条件下，NPA最可能通过抑制生长素的极性运输促进水稻分蘖的发生；甲、丙两组实验结果表明，与正常供磷条件相比，低磷条件会导致水稻分蘖数减少，即低磷条件抑制了水稻分蘖的发生，再根据丙、丁两组实验结果可知，与单独的低磷条件相比，低磷条件下进一步施加NPA不能增加水稻的分蘖数，且分蘖数与单独的低磷处理的分蘖数相近(或差异不显著)，综上可知，在低磷条件下，除了生长素之外，水稻体内可能还存在其他因素抑制分蘖的发生。 学科网（北京）股份有限公司 $