2027届高三生物一轮复习课时跟踪练41　植物生长素及其生理作用

**基本信息** 聚焦植物生长素的发现、运输、作用机理及应用，以题构建“概念-机理-应用”逻辑链，强化生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|1-5题|辨析生长素作用特性（两重性、器官敏感性）、运输方式（极性/横向）|从发现实验（温特实验）到核心特性，构建“产生-运输-作用”认知框架| |实验与机理|6-8、11题|结合图示分析向光性、酸生长理论（H⁺运输）、PIN蛋白功能|通过实验现象推导作用机理，体现结构与功能观| |应用拓展|9-10、12题|探究NAA对发芽影响、验证向光性假说，联系生产实践（顶端优势）|从理论到实践，培养探究实践与态度责任|

课时跟踪练41　植物生长素及其生理作用　 　(1-8题,每题4分) 1.(2026·河北石家庄开学考试)园艺师会适时修剪景观树木,让树木发出更多的侧枝,使树形圆润、丰满。下列说法错误的是(　　) A.剪掉顶枝能够促进侧枝生长是因为降低了侧枝处的生长素浓度 B.顶端优势体现了生长素高浓度抑制生长低浓度促进生长的特点 C.同一浓度的生长素可能会促进枝的生长,却抑制根的生长 D.生长素只是调节植物生长,不会影响花和果实的发育等 解析:生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点,剪掉顶枝后,顶芽产生的生长素减少,侧枝处的生长素浓度降低,解除高浓度抑制,促进侧枝生长,A正确;顶端优势中,顶芽低浓度生长素促进自身生长,侧芽高浓度生长素抑制生长,体现生长素高浓度抑制生长、低浓度促进生长的特点,B正确;根对生长素更敏感,同一浓度可能抑制根却促进茎(枝)的生长,C正确;生长素不仅调节生长,还促进果实发育(如诱导无籽果实)、同时能疏花疏果,也能防止落花落果等,D错误。 答案:D 2.(2026·广东茂名二模)某生物兴趣小组为探究胚芽鞘在黑暗条件下的生长情况,将胚芽鞘固定于匀速旋转的圆盘上(如图),一段时间后,胚芽鞘的生长情况最可能是(　　) A.不生长　　　　　　 B.水平生长 C.弯向圆心生长 D.弯向外侧生长 解析:胚芽鞘在匀速旋转的圆盘上受到离心力和重力的共同作用。由于旋转速度均匀,胚芽鞘各部位受离心力均匀分布,无方向性刺激。同时,旋转会抵消重力对生长素分布的影响,在均匀受力且无单侧刺激的情况下,生长素均匀分布,由于旋转导致方向不断变化,实际表现为水平生长(即不弯向某一特定方向)。因此,胚芽鞘最可能水平生长,B正确。 答案:B 3.(2026·河南郑州二模)20世纪70年代,有人重复了温特的实验,发现接触了尖端背光侧的琼脂块,确实比接触了尖端向光侧的琼脂块具有更明显的促进生长的作用,但用物理化学法测定的结果显示两种琼脂块内的生长素含量并无明显差别。有关温特的实验和重复实验的分析正确的是(　　) A.温特的实验没有排除琼脂块本身对胚芽鞘生长的影响 B.重复实验表明胚芽鞘弯曲生长的原因是生长素分布不均 C.推测尖端背光侧产生了抑制生长的物质且多于向光侧 D.需进一步测定琼脂块中是否含有尖端产生的其他物质 解析:温特实验设置了空白琼脂块(未接触尖端)作为对照,排除了琼脂块本身对胚芽鞘生长的影响,A错误;重复实验中两种琼脂块生长素含量无明显差别,但背光侧琼脂块促进生长作用更明显,这说明胚芽鞘弯曲生长不只是因为生长素分布不均,B错误;若背光侧产生了抑制生长的物质且多于向光侧,则向光侧促进生长的效果比背光侧更明显,而重复实验表明背光侧促进生长作用更明显,故该推测错误,C错误;由于出现了两种琼脂块生长素含量无明显差别但促进生长效果不同的情况,所以需要进一步测定琼脂块中是否含有尖端产生的其他物质,D正确。 答案:D 4.(2026·云南昭通期中)“酸生长理论”认为,生长素能使植物细胞膜上存在的质子泵发生活化,活化的质子泵水解ATP,将细胞内的H+运输到细胞壁中,使细胞壁变松弛,促进细胞纵向伸长,进而促进植物生长。下列有关叙述错误的是(　　) A.活化的质子泵运输H+过程中,其构象改变 B.植物细胞膜内的H+浓度低于膜外的H+浓度 C.色氨酸可在细胞的核糖体上转变为生长素 D.生长素在成熟组织中以非极性运输方式进行运输 解析:活化的质子泵运输H+的方式为主动运输,质子泵是载体蛋白,运输H+时会发生构象改变以完成物质转运,A正确;根据题干“生长素能使植物细胞膜上存在的非活化质子泵发生活化,活化的质子泵水解ATP,将细胞内的H+运输到细胞壁中”可知,将细胞内的H+运输到细胞壁中的运输方式为主动运输,故植物细胞膜内的H+浓度低于膜外的H+浓度,B正确;生长素是植物细胞利用色氨酸衍生而成的吲哚乙酸,生长素的化学本质是吲哚乙酸,不是蛋白质,不在核糖体上合成(核糖体是合成蛋白质的场所),C错误;生长素在成熟组织中通过韧皮部进行非极性运输,D正确。 答案:C 5.(2026·湖北武汉模拟)“向触性”是植物对接触刺激的定向生长响应。例如，藤本植物的卷须在接触到支撑物时会弯曲并缠绕其上,帮助植物攀爬,但卷须对水滴甚至大雨的瞬时刺激几乎无反应。下列叙述错误的是(　　) A.向触性有利于植物适应环境 B.茎的背地生长也体现了向触性 C.接触刺激可能影响了植物体内生长素的分布 D.推测植物对接触刺激做出反应与刺激持续时间有关 解析:向触性使植物的卷须能缠绕在支撑物上帮助植物攀爬,这有利于植物获取更多的阳光等资源,从而适应环境,A正确;茎的背地生长是由于重力作用导致生长素分布不均匀,近地侧生长素浓度高促进生长快,远地侧生长素浓度低促进生长慢,茎的背地性体现的是负向重力性,而不是向触性,B错误;植物的向性运动通常与生长素的分布不均匀有关,向触性这种定向生长响应很可能是接触刺激影响了植物体内生长素的分布,C正确;因为卷须对水滴甚至大雨的瞬时刺激几乎无反应,而对接触支撑物这种持续刺激有反应,所以可以推测植物对接触刺激做出反应与刺激持续时间有关,D正确。 答案:B 6.(2026·陕西宝鸡三模)如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长状况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是(　　) A.甲为背光侧,生长素的含量应高于乙侧和对照组 B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲 C.若光照前去除尖端,则甲、乙两侧的生长状况相同且与对照组一致 D.IAA先极性运输到尖端下部再横向运输 解析:据图分析,与对照组相比,随着单侧光处理时间的延长,甲侧的细胞生长比对照组和乙侧快,说明甲侧的生长素浓度比对照组和乙侧高,促进生长的作用比对照组和乙侧大,因此甲侧表示背光侧,乙侧表示向光侧。根据以上分析可知,甲侧为背光侧,其生长素(IAA)的含量高于乙侧和对照组,A正确;对照组的燕麦胚芽鞘没有受到单侧光的照射,因此不弯曲,但是其尖端可以产生生长素,因此其应该直立生长,B错误;若光照前去除尖端,则没有尖端感受单侧光刺激,则甲、乙两侧生长情况应该基本一致,但是尖端主要产生生长素,甲、乙两侧基本不生长,但是对照组仍然可以直立生长,所以生长状况不一致,C错误;IAA在尖端先横向运输再极性运输到尖端下部,D错误。 答案:A 7.(2026·安徽芜湖二模)下图是生长素的作用机理示意图。生长素与受体结合后,可使质子泵(一种ATP酶,可运输H+)活化,把H+从膜内主动转运到细胞壁,下列说法中正确的是(　　) A.质子泵为H+的主动运输提供了载体蛋白和能量 B.生长素是由色氨酸转化生成的,经协助扩散通过细胞壁 C.生长素作为信号分子诱导合成酶形成,促进了细胞壁松弛 D.原生质体吸水使细胞伸展,体现了生物膜具有一定的流动性 解析:质子泵属于细胞膜上的载体蛋白,能够运输H+,质子泵是一种ATP酶,可以水解ATP,ATP为H+的运输提供能量,A错误;细胞壁具有全透性,因此生长素等物质通过细胞壁的方式不是跨膜运输,所以不是协助扩散,B错误;生长素与受体结合后,可使质子泵(一种ATP酶,可运输H+)活化,把H+从膜内主动转运到细胞壁,促进了细胞壁松弛,C错误;由于生物膜具有一定的流动性,原生质体吸水使细胞伸展,D正确。 答案:D 8.(2026·山东泰安模拟)生长素转运蛋白PIN可介导生长素的极性运输,如图a→b为PIN蛋白将IAA从细胞内释放至细胞外的过程。除草剂NPA是一种生长素极性运输抑制剂,图c为其作用位点示意图。下列说法正确的是(　　) A.生长素由谷氨酸转变而来,在各器官中都有分布 B.a→b过程可表示单侧光刺激下IAA向背光侧转运 C.NPA与IAA的结合部位相似说明其为非竞争性抑制剂 D.顶芽喷施适宜浓度NPA可一定程度上缓解顶端优势 解析:生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来,而非谷氨酸,A错误;单侧光能引起IAA由向光侧到背光侧的横向运输,a→b为PIN蛋白介导生长素的极性运输,极性运输是由形态学上端向形态学下端运输,B错误;NPA与IAA的结合部位相似,NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点,故为竞争性抑制剂,C错误;顶端优势是因为顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽,抑制侧芽生长,顶芽喷施适宜浓度NPA,NPA作为生长素极性运输抑制剂,可抑制生长素的极性运输,减少侧芽处生长素的积累,从而一定程度上缓解顶端优势,D正确。 答案:D 　(9-10题,每题5分) 9.(2026·安徽安庆模拟)PIN蛋白可以运输生长素,其在细胞膜(PM)上的极性定位直接影响了生长素的功能。钙离子依赖型蛋白激酶CPK29功能丧失,胞内PIN蛋白的转运和表现极性的能力会显著下降,使得生长素输出载体(RE)异常,生长素再分布受到影响,进而影响植物侧根的生成、根的弯曲、下胚轴向重力性等。下列说法错误的是(　　) A.细胞内Ca2+浓度波动与生长素极性运输存在直接联系 B.CPK29通过调控PIN蛋白的磷酸化影响生长素再分布 C.生长素输出载体在细胞膜上的分布影响生长素运输效率 D.可通过调节内外源钙离子信号的传导影响植物的生长发育 解析:钙离子依赖型蛋白激酶CPK29功能与钙离子浓度相关,其功能丧失,胞内PIN蛋白的转运和表现极性的能力会显著下降,使得生长素输出载体(RE)异常,故细胞内Ca2+浓度波动与生长素极性运输存在间接联系,A错误;由图可知,CPK29可调控PIN蛋白的磷酸化,影响生长素输出载体(RE)在细胞膜上的分布,进而影响生长素的再分布和极性运输,B、C正确;由于钙离子依赖型蛋白激酶CPK29功能与钙离子浓度相关,可通过调节内外源钙离子浓度的信号传导来影响生长素的分布,进而调节植物的生长,D正确。 答案:A 10．(2026·湖南长沙阶段练习)为研究生长素类调节剂萘乙酸(NAA)对玉米种子发芽的影响，课题组用不同浓度的NAA溶液分别浸泡玉米种子一定时间，再在相同且适宜条件下使其萌发，一定时间后测定根和芽的长度，结果如图1所示。图2为一株玉米幼苗水平放置一段时间后的生长情况。下列说法错误的是(　　) 　 A．图1可以判断出促进生根的最适浓度在0～0.6 mg·L-1 B．图1结果表明高浓度的NAA溶液对根的生长具有抑制作用，但不能说明高浓度的NAA对芽的生长具有抑制作用 C.图2中的幼苗根尖产生的生长素极性运输方向从分生区到伸长区 D．图2中生长素浓度a大于b，c大于d，故a生长快于b，c生长快于d 解析：根据图1的信息分析，0.3 mg·L-1时对根的促进作用最强，由此推测促进生根的最适浓度在0～0.6 mg·L-1，A正确；图1结果表明高浓度的NAA溶液对根的生长都具有抑制作用，但不能表明对芽有抑制作用，图示对芽都是促进作用，B正确；在幼嫩的部位，生长素从形态学的上端运输到形态学的下端，根尖分生区属于形态学上端，C正确；由于重力作用，图2中生长素浓度a大于b，c大于d，但根和芽对生长素的敏感度不同，a生长慢于b，c生长快于d，D错误。 答案：D 11.(9分)(2026·天津红桥开学考试)生长素是第一个被发现的植物激素,在调控器官生长时具有两重性,即生长素浓度低于某“临界值”时促进生长而高于某“临界值”时抑制生长。科研人员以拟南芥下胚轴(种子萌发后,连接第一片叶子和胚根之间的茎段)为研究对象探究了两重性的机理。 (1)我国古代人民很早就发现与两重性有关的农业现象并加以利用。《农桑辑要》中记载:“苗长高二尺之上,打去冲天心;旁条长尺半,亦打去心。叶叶不空、开花结实。”这是一项提高棉花产量的技术。其中“打去冲天心”是指摘除棉花的顶芽,这样做的目的是　　　　“旁条”生长素浓度,　　　　“旁条”生长。  (2)据图分析下列关于生长素的说法,其中合理的是　　　　。  A.可转化为SAUR蛋白 B.可作为信号影响基因表达 C.可为H+运输提供能量 D.可催化纤维素的生物合成 (3)据图可以推断,H+通过　　　　　　方式跨膜转运进入细胞,适量的H+使细胞壁软化松弛,降低对细胞内的压力,细胞　　　　(填“吸水”或“失水”),细胞开始伸长生长,而过量的H+则抑制该过程,这是使生长素的调节作用表现出两重性的原因。  (4)单侧光照射下的拟南芥胚芽鞘会发生向光弯曲,主要原因是:单侧光下,弯曲部位的背光侧生长素浓度　　　　向光侧,引起背光侧细胞壁处的pH　　　　向光侧,导致背光侧细胞长度　　　　向光侧。  解析:(1)顶芽产生的生长素运至侧芽,积累在侧芽,导致侧芽生长素浓度过高,抑制侧芽生长,因此“打去冲天心”是指摘除棉花的顶芽,这样做的目的是降低“旁条”生长素浓度,促进“旁条”生长。(2)生长素不会转变为SAUR蛋白,蛋白质的基本单位是氨基酸,由氨基酸脱水缩合而成,A错误;结合图示可知,生长素可作为信号促进SAUR基因的表达,促进SAUR蛋白质的合成,B正确;生长素作为植物激素,不能为物质运输提供能量,C错误;酶才有催化作用,生长素只有调节作用,D错误。(3)生长素的两重性是指其在低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长的特性,结合图示可知,生长素影响SAUR蛋白的合成,SAUR是H+载体,H+通过主动运输方式跨膜进入细胞,H+浓度适量,细胞壁软化松弛,细胞内部的压力下降,细胞吸水,下胚轴伸长;而H+过量,抑制细胞壁软化松弛,抑制下胚轴伸长,表现为两重性。(4)单侧光促进尖端生长素的横向运输,使其运往背光侧,导致弯曲部位的背光侧生长素浓度大于向光侧;生长素促进H+运输,引起背光侧细胞壁处的H+增多,pH下降,小于向光侧;H+增多促进下胚轴伸长,导致背光侧的长度大于向光侧。 答案:(1)降低　促进　(2)B　(3)主动运输　吸水　(4)大于　小于　大于 12.(9分)(2026·山东阶段练习)生长素是在植物中最早被发现的激素,几乎参与了植物所有的生长、发育过程以及对复杂环境的适应过程。科学研究发现从来不是一蹴而就,从达尔文对向光性的研究,到温特证明生长素存在,再到对生长素作用机理(如图)的研究,许多科学家接续努力,不断向我们展示其中的奥秘。 (1)生长素的化学本质是　　　　　　,由　　　　经过一系列反应转变而来,其主要合成部位是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)生长素的发现使人们认识到,植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的,这主要与生长素在胚芽鞘尖端的　　　　有关。  (3)科学家根据生长素、细胞壁酸性化及细胞伸长的关联性,提出了著名的“酸生长理论”:生长素作为　　　　　　,与细胞膜上的受体结合后,激活细胞膜上的H+泵,使细胞壁酸化,细胞壁的氢键断裂从而使细胞生长。依据这一理论,下列预测成立的有　　　　。  A.酸缓冲液能够促进细胞短期生长 B.生长素应该能提高H+外排的速度 C.中性缓冲液能抑制生长素诱导的生长 D.促进H+外排的物质可能促进生长 (4)关于植物向光生长的原因,目前还存在争议,有人发现某植物向光生长是单侧光照射引起某种抑制植物生长的物质——萝卜宁分布不均匀造成的,与生长素无关,请设计实验验证该假说的正确性:    　 　(写出实验设计思路和预期结果)。  解析:(1)生长素的化学本质是吲哚乙酸,由色氨酸经过一系列反应转变而来,其主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。(2)生长素的发现使人们认识到,植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的,这主要与生长素在胚芽鞘尖端的横向运输有关。(3)生长素作为信息分子,与细胞膜上的受体结合后,激活细胞膜上的H+泵,使细胞壁酸化,细胞壁的氢键断裂从而使细胞生长。据此理论,ABCD四项都是合理的。(4)该实验为验证性实验,实验设计思路:分别测定该植物向光弯曲部位的向光侧和背光侧的萝卜宁、生长素含量并比较。预期结果:该植物向光弯曲部位的向光侧和背光侧生长素含量相当,向光侧的萝卜宁含量高于背光侧。 答案:(1)吲哚乙酸　色氨酸　芽、幼嫩的叶和发育中的种子　(2)横向运输　(3)信息分子(或信号分子)　ABCD　(4)实验设计思路:分别测定该植物向光弯曲部位的向光侧和背光侧的萝卜宁、生长素含量并比较。预期结果:该植物向光弯曲部位的向光侧和背光侧生长素含量相当,向光侧的萝卜宁含量高于背光侧 学科网（北京）股份有限公司 $