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第四章 植物生命活动的调节
第一节 植物生长素
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
单侧光
光源
背光面比向光面生长快
生长很少不弯曲
弯向光源生长
透过
化学物质
分布不均匀
化学物质
朝对侧弯曲生长
弯曲生长
生长素
生长素分布不均匀
微量有机物
形态学上端
形态学下端
韧皮部
生长旺盛
分裂
分化
顶端优势
单性结实
侧枝
两重性
浓度
器官的种类不同
低
过高
关键能力·重难探究达成
02
核心点一
核心点二
核心点三
应用创新·问题情境探究
03
学习效果·随堂评估自测
04
点击右图进入…
课
时
分
层
作
业
谢谢观看 THANK YOU!
W
处理：去掉
处理：切去尖端后，把
A
现象：生长很少
尖端重置于切面上
B
现象：尖端向着
生长
公
处理：用不透光的金
处理：用不透光的金属环
属环把罩住
罩上
G
现象：
D
现象：弯向生长
浅仰芹
我仰
h
团结守纪勤学春
生长素的发现过程
感光部位：胚芽鞘尖端
植物向光
作用部位：胚芽鞘尖端
植物生长素
性的原因
下面的伸长区
作用机理：单侧光照引起生长素分
布不均匀。背光一侧的含量多于向
光一侧，背光面比向光面生长快
生长素的
产生、运
产生部位：主要是幼嫩的
芽、叶和发育中的种子
输和分布
运输：极性运输
分布：主要分布在生长旺盛的部位
生长素的作用方式：调节细胞生命活动
生理作用
作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长
实例：顶端优势第一节 植物生长素
概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时能表现出不同特点，既能促进生长，也能抑制生长。 1.生命观念和科学思维——通过生长素的作用特点阐释生物学中适度与平衡的观念，并运用这一观念分析和解决现实中的问题。2.科学探究——通过概述生长素的发现过程认同科学探究的一般过程。
一、生长素的发现过程
1．达尔文实验
(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验处理及现象
(3)结论：胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用，而且可能会对胚芽鞘的生长产生某种影响因素，这种影响因素向下传递，并在单侧光的照射下，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2．詹森实验
实验1 实验2
实验3
(1)过程及现象
实验1：切去胚芽鞘尖端＋单侧光＋琼脂块―→生长很少不弯曲。
实验2：在胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光―→弯向光源生长。
实验3：在胚芽鞘尖端和下面部分之间插入云母片＋单侧光→生长很少不弯曲。
(2)结论：琼脂块能让这种影响通过，云母片则不能。胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片的上部向下扩散，刺激胚芽鞘切面以下的部位生长。
3．拜尔实验
(1)实验证明：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响因素在其下部分布不均匀造成的。
(2)詹森实验和拜尔实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在(1)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造成的。
(2)詹森实验和拜尔实验初步证明尖端产生的“影响”可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
4．温特的实验
A B
(1)A组
处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。
(2)B组
处理：对胚芽鞘进行单侧光处理后，把切下的胚芽鞘尖端先放在插入云母片的琼脂块上，再将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的切面上。
现象：胚芽鞘弯曲生长。
(3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把其命名为生长素。
5．1934年，科学家从玉米油等材料中也分离出这种生长素。1946年，科学家从高等植物中分离出这种物质，并确认其是吲哚乙酸(IAA)。
6．植物向光性的原因：生长素分布不均匀造成的。
7．植物激素：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。
二、生长素的运输和生理功能
1．合成部位：幼嫩的叶、芽和发育中的种子，由色氨酸转变而来。
2．运输
(1)方式：主动运输。
(2)方向
3．分布：相对集中分布在生长旺盛的部分。
三、生长素的生理作用
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。
3．作用特点——两重性
(1)生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下，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。
(2)实例：顶端优势。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
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．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。 ( )
3．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素。 ( )
4．同一植株的根和芽生长所需要的最适生长素浓度相同。 ( )
5．当植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端优势，其主要原因是侧芽附近的生长素浓度过高，使其生长受抑制。 ( )
6．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。
( )
提示：1．√
2．× 生长素在生物体内含量较少，而不是大量。
3．√
4．× 同一植株的根和芽生长所需要的最适生长素浓度不同，根对生长素浓度要敏感些。
5．√ 6．√
生长素的发现过程
1．生长素相关实验的图解分析
类别 图解条件 相关结果
遮盖类 ①直立生②向光生长
暗箱类 ①直立生长②向光(小孔)生长
插入类 ①向右侧弯曲生长②直立生长③向光生长④向光生长
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
旋转类 ①向中央弯曲生长②直立生长③向开孔处弯曲生长
2．植物向光性的原因分析
拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验“将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的切面上”这一步骤是否也需要在黑暗中进行？
提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。不需要。
1．(多选)在生长素的发现史上，1913年詹森进行了如图的实验，以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述错误的是( )
A．本实验证明生长素由胚芽鞘尖端向下传递
B．插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明胚芽鞘尖端是感光部位
C．显微镜观察表明，弯曲部位背面细胞分裂速率快、数量多
D．要使本实验更有说服力，还应设置去掉胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验
ABC [詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部，A错误；要证明胚芽鞘尖端是感光部位，需要设置对照实验：一组的胚芽鞘尖端用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，另一组的胚芽鞘尖端以下部位用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，B错误；生长素促进细胞伸长生长，不促进细胞分裂，故弯曲部位背面细胞较长，C错误；要使本实验更有说服力，还需要设置对照实验，即设置不放胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验，排除琼脂片和云母片的影响，D正确。]
2．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是( )
A．②⑤⑦
B．①②③⑤⑧
C．①③④⑥⑦
D．②⑤⑧
D [①中由于胚芽鞘匀速旋转，a、b琼脂块中的生长素浓度相同，故①直立生长；②向右弯曲生长；③直立生长；④直立生长；⑤向右弯曲生长；⑥不生长也不弯曲；⑦只有暗室内的幼苗旋转，受光均匀，直立生长；⑧装置整体旋转，光通过小孔，胚芽鞘受单侧光照射，所以向小孔方向弯曲生长。]
判断植物“长不长、弯不弯”的简单方法——“两看法”
注：(1)判断生长素的有无，一看有没有产生部位，二看有没有人为施加。
(2)尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。
生长素的产生、运输和分布
1．极性运输
(1)概念：生长素由植物体的形态学上端向形态学下端的运输。
(2)特点：只能由形态学上端→形态学下端，不能倒转。
(3)影响因素：植物的遗传特性决定，不受单侧光、重力等影响。
(4)实验验证
a
b
a、b两组相互对比，共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
2．非极性运输
(1)概念：植物体内物质的运输不受形态学上下端的影响。
(2)实例：在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输。
1．用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向。尝试总结其运输有何规律。
提示：(1)①→② (2)④→③ (3)⑥→⑤
规律：由形态学上端向形态学下端运输。
2．分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有哪些。
提示：(1)①→② (2)③→④ ⑤→⑥ (3)⑦→⑧
影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。
3．验证生长素的极性运输实验中，b组实验能否不改变胚芽鞘形态学上端和形态学下端的方向，而将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置？
提示：不能。将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置，和a组实验比较，多了一个重力的变量。
3．取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组，将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘相同位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘，然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，原因是( )
A．c组尖端能合成生长素，d组尖端不能
B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能
C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能
D．a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能
D [胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误。生长素的运输是只能从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误。据题干可知，a′组中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长；b′组中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。]
(1)单侧光(重力)影响生长素的分布，但不影响生长素的合成。
(2)引起生长素分布不均匀的因素很多，如含生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置等。
(3)生长素在琼脂块中的运输不是主动运输，而是扩散作用。
4．科学家做过如下的实验：a．把不含生长素的两个琼脂小块放在燕麦胚芽鞘下端；b．把含生长素的琼脂小块放在一段去掉尖端的燕麦胚芽鞘形态学上端，把另两个不含生长素的琼脂小块作为接受块放在形态学下端；c．把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学上端朝下，做同样的实验。三个实验都用单侧光照射。经过一段时间后，接受块①②③④⑤⑥的成分变化的叙述正确的是( )
A．①含生长素比②多，③含生长素比④多
B．①含生长素比②少，⑤含生长素比⑥多
C．在③④⑤⑥小块中，⑤含生长素最多
D．③④中生长素含量之和比⑤⑥中多
D [胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位，单侧光使背光侧生长素多于向光侧，①含生长素比②多。琼脂块不能感受光刺激，且生长素只能由形态学上端运到形态学下端，不能倒过来运输，因此，③④中生长素含量相同，⑤⑥中不含生长素。]
生长素的生理作用
1．生长素的作用方式
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。
2．作用特点的影响因素
(1)浓度：一般情况下，生长素在低浓度时促进生长，在高浓度时抑制生长，甚至杀死植物。
(2)器官：不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为根>芽>茎。
(3)成熟程度：一般来说，幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。
3．(1)图1表示不同浓度生长素的生理作用不同，表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
①图1四个关键点含义：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图1曲线段含义
a．AB段表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强；
b．BC段(不包括C点)表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用减弱；
c．CD段(不包括C点)表示超过一定的浓度范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强。
(2)图2表示不同器官对生长素的敏感程度不同：根>芽>茎。
(3)图3表示不同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性强。
4．顶端优势
(1)概念：顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象。
(2)原因
①生长素的运输方向是A→B(用图中字母表示)，A处生长素浓度低―→促进生长。
②B处生长素浓度高―→抑制生长。
结合右图解释植物的根为何具有向地性。此特点是否体现了生长素作用的特点？植物的茎的背地生长是否体现了生长素作用的特点？
提示：根对生长素较为敏感，D处浓度过高对根的生长起抑制作用，而C处的浓度较低促进根的生长，充分体现了生长素生理作用的两重性。茎对生长素相对不敏感，B处生长素浓度大于A处生长素浓度，所以B侧促进作用大于A侧，没有体现生长素生理作用的两重性。
5．生长素是人们发现和研究较早的植物激素，其主要作用是促进细胞生长。如图是某植物的地上部分，下列有关生长素调节的叙述，正确的是( )
A．该植物体地上部分生长素不都是由①②③④所示结构合成
B．①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的敏感性高于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．由于④结构能够生长，因此该植物的生长没有体现植物的顶端优势现象
A [幼叶等部位也可合成生长素，A项正确；顶芽合成的生长素向下运输积累在侧芽处，导致侧芽处生长素浓度过高而抑制了侧芽生长，B项错误；②生长受抑制而④生长较快，是由于④处距离顶芽较远，①合成的生长素运到④处的较少，C项错误；该植物顶芽①优先生长，而侧芽的生长均受到不同程度的抑制，说明该植物的生长体现了植物的顶端优势现象，D项错误。]
6．(多选)经实验检测出某一植株的不同器官对不同生长素浓度的反应如图所示，横坐标表示生长素的浓度。根据实验结果，可以获得的正确结论是( )
A．当生长素浓度为10－9mol·L－1时，抑制根的生长
B．若解除顶端优势，应确保侧芽的生长素浓度低于10－6mol·L－1
C．低浓度生长素促进根、芽的生长，高浓度生长素则促进茎的生长
D．根向地生长的原因是其远地侧生长素浓度低于10－8mol·L－1
BD [由题图可知，当生长素浓度为10－9mol·L－1时促进根的生长，故A错误；当生长素浓度大于10－6mol·L－1时抑制芽的生长，当生长素浓度小于10－6mol·L－1时促进芽的生长，故B正确；图中根、芽、茎的三条曲线均能体现生长素作用的两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，故C错误；根对生长素较敏感，由于重力原因，远地侧生长素浓度低于近地侧，远地侧生长较快，远地侧生长素浓度应低于10－8mol·L－1，故D正确。]
生长素的作用及作用特点
(1)生长素促进生长的原理是促进细胞的纵向伸长，从而使体积变大，而不是促进细胞数目的增多。下图中背光侧之所以长得快，就是因为背光侧细胞比向光侧“更伸长”。
(2)若生长慢的部位的生长素浓度高于生长快的部位的生长素浓度，则可体现作用特点，如根的向地性、顶端优势等。
(3)与“0”浓度(蒸馏水处理组)比较，生长慢于“0”浓度则表现为抑制作用，从而体现出作用特点，否则不能体现作用特点。就如上图的坐标曲线模型而言，若作用曲线为负值(横轴以下，图中C点以下)，则可体现作用特点。
甲图表示的是不同器官对生长素浓度的敏感度，乙图表示的是同一器官在不同生长素浓度下的作用。
甲 乙
通过对甲坐标图的分析，利用演绎推理等科学思维分析三种器官对生长素浓度的敏感度的高低，通过对乙图的分析对不同生长素浓度促进效果可能相同的理解，找出相应的生长素浓度范围，形成模型与建模的思维方式；通过对“高浓度”“低浓度”界限的分析形成批判性思维方式。
1．根据甲图中的曲线分析三种器官对生长素浓度的敏感度的高低。(科学思维)
提示：根>芽>茎。
2．生长素的两重性可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”，这里的“高浓度”和“低浓度”的界限指的是甲图中哪几个点对应的生长素浓度？(科学思维)
提示：对根、芽和茎而言，“高浓度”和“低浓度”的界限分别是A′、B′和C′对应的生长素浓度。
3．甲图中A→A′的含义是不是随着生长素浓度的增大，对根的抑制作用逐渐增强？(科学思维)
提示：不是，A→A′的含义是随着生长素浓度的增大，对根的促进作用逐渐减弱。
4．根据乙图回答下列问题：
(1)若曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，且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？(科学思维)
提示：大于m小于M。
(2)若曲线表示植物的茎，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M，则茎的远地侧生长素浓度范围是多少？(科学思维)
提示：大于0小于m。
(3)若曲线表示植物的根，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浓度为m，则近地侧浓度范围是多少？(科学思维)
提示：大于i。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 要 点 强 化 识 记
1．胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘的尖端。2．植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，背光一侧生长素的含量多于向光一侧。3．在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，即极性运输，极性运输是细胞的主动运输。4．生长素相对集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根顶端分生组织、形成层和发育中的种子和果实等处。5．植物激素是由植物体内产生，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。6．生长素不催化细胞代谢，不为细胞提供能量而是给细胞传达信息。7．生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长。顶端优势和根的向重力性都体现了生长素作用的该特点。8．对生长素的敏感程度：根>芽>茎；幼嫩细胞>衰老细胞；双子叶植物>单子叶植物。
1．(2022·山东济南历城二中期中)科学家拜尔将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长，证明了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。拜尔这个实验的对照组可以设计为( )
A．去除胚芽鞘的尖端，单侧光照射
B．去除胚芽鞘的尖端，遮光处理
C．将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，单侧光照射
D．将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光处理
D [拜尔的实验是在黑暗条件下进行的，故对照组也应该进行遮光处理，自变量应该是尖端放置的位置，因变量是胚芽鞘的生长情况，故对照组应该设计为将胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光处理，D符合题意。]
2．如图是某兴趣小组研究植物向光性的一组实验，通过该实验可以得出的结论是( )
A．幼苗感受光刺激的部位在尖端
B．幼苗合成生长素的部位在尖端
C．只有在光照下幼苗才能合成生长素
D．生长素对幼苗生长具有两重性
A [由题图可知，图中锡箔的位置分别在尖端和尖端下面的一段，锡箔在尖端的幼苗直立生长，锡箔在尖端下方的幼苗弯曲生长，因此幼苗感受光刺激的部位在尖端，A符合题意；该实验不能看出幼苗合成生长素的部位，B不符合题意；本题未涉及无光情况下生长素的合成情况，故不能说明只有在光照下幼苗才能合成生长素，C不符合题意；该实验只体现了生长素的促进作用，未体现其两重性，D不符合题意。]
3．下列关于植物生长素的叙述，错误的是( )
A．植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B．成熟组织中，生长素通过输导组织进行非极性运输
C．幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
D．成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
C [生长素是由色氨酸经过一系列反应转变成的，A正确；在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，B正确；幼嫩的细胞对生长素更敏感，C错误；成熟茎韧皮部的筛管中的生长素可以进行非极性运输，D正确。]
4．(2022·福建福州高一期末)如图是生长素浓度与所起作用的关系图，下列相关说法错误的是( )
A．不同的生长素浓度促进作用可以相同
B．ab段随着生长素浓度的增大，促进作用增强
C．bc段随着生长素浓度的增大，抑制作用增强
D．该曲线能够表明生长素的生理作用具有两重性
C [由题图可知，不同的生长素浓度促进作用可以相同，A正确；ab段表明随着生长素浓度的增大，促进作用增强，B正确；bc段仍位于横轴以上，仍表现为促进作用，只是随着生长素浓度的增大，促进作用减弱，C错误；题图曲线能够表明生长素在低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，即其作用具有两重性，D正确。]
5．(2022·江西南昌二中月考)甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用的关系，乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长情况。
甲 乙
(1)1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确定其化学本质是__________，它是由__________经过一系列反应转变而来的。
(2)乙图中b侧生长素对根生长的效应是________，a侧生长素浓度范围应为________mol·L－1。
(3)在认识到生长素的生理作用后，农民会适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，是因为去掉顶芽后，__________________，于是抑制作用被解除，侧芽萌动、加快生长。
(4)植物的生长发育过程，在根本上是_________________的结果。
[解析] (1)1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确定其化学本质是吲哚乙酸(IAA)，它是由色氨酸经过一系列反应转变而来的。(2)根的向地性生长体现了生长素具有两重性的作用特点，b侧为低浓度，促进生长，a侧为高浓度，抑制生长，a侧生长素浓度范围应大于10－8mol·L－1。(3)顶端优势是指顶芽(生长素浓度低)优先生长，侧芽(生长素浓度高)生长受抑制的现象，故在认识到生长素的生理作用后，农民会适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，是因为去掉顶芽后，侧芽处的生长素来源受阻，浓度降低，于是抑制作用被解除，侧芽萌动、加快生长。(4)植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
[答案] (1)吲哚乙酸(IAA) 色氨酸 (2)促进 大于10－8 (3)侧芽处的生长素来源受阻，浓度降低 (4)基因组在一定时间和空间上程序性表达课时分层作业(14) 植物生长素
题组一 生长素的发现过程
1．下列关于生长素发现过程的叙述，错误的是( )
A．达尔文提出单侧光使胚芽鞘尖端产生生长素，造成背光面生长快，引起向光弯曲
B．詹森通过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
C．拜尔的实验证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造成的
D．温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质，并将这种化学物质命名为生长素
A [达尔文通过实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就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，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲，A错误；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，B正确；拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由于尖端产生的影响在其下部分布不均，C正确；温特的实验证明了造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质并将这种化学物质命名为生长素，D正确。]
2．科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经过处理的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了( )
A．生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B．造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C．生长素的化学本质是吲哚乙酸
D．胚芽鞘会弯向光源生长
B [温特实验中，把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时以后，移去胚芽鞘尖端，并将这块琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘会向放琼脂小块的对侧弯曲生长。如果把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘既不生长，也不弯曲。由此说明，胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长。]
3．下列是生长素发现的一系列实验(实验材料为燕麦胚芽鞘)，回答下列问题：
A弯曲生长 B直立生长 C直立生长 D弯曲生长
E不生长不弯曲 F直立生长
G弯曲生长 H
(1)A、B实验的推论：燕麦胚芽鞘生长具有________。
(2)若要证明感受光刺激的部位是尖端，则应选的实验组合是________(填字母)。
(3)E、F实验的推论是____________________________。
上述实验体现了设计实验的单一变量原则，请你写出E、F实验的单一变量：
____________________________________________________________________。
(4)A、G实验的推论：向光性是________________造成的。
(5)预测实验H的现象是______________________________________。
[解析] (1)A、B实验中A在单侧光的照射下弯向光源生长，B虽然有单侧光，但整个植株被不透光的装置罩住，可以说明胚芽鞘生长具有向光性。(2)要证明感光部位是尖端，尖端是否接受光照是自变量，故应选实验组合A、C、D。(3)E琼脂块没接触过胚芽鞘尖端，F琼脂块接触过胚芽鞘尖端，E、F中单一变量是琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端；E、F实验的结果不同说明了尖端产生了某种促进生长的物质。(4)A弯曲生长，G中接触过胚芽鞘的琼脂块放在右侧也引起弯曲，可以说明向光性是单侧光引起某种物质分布不均匀造成的。(5)可以判断H应该向右弯曲生长。
[答案] (1)向光性 (2)A、C、D (3)胚芽鞘尖端产生了某种促进生长的物质 琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端 (4)单侧光引起某种物质分布不均匀 (5)向右弯曲生长
题组二 生长素的产生、运输和分布
4．如图所示，将燕麦胚芽鞘尖端切除后置于一空白琼脂块上一段时间，在已切尖端的胚芽鞘下部正中插入不透水的玻璃片后，再将琼脂块置于去尖端的胚芽鞘上，经过一段时间的单侧光照射后，胚芽鞘下部的a、b两琼脂块中生长素的含量应为( )
A．a>b B．aC．a＝b D．不能判断
C [将燕麦的胚芽鞘尖端放在琼脂块上，过一段时间后，琼脂块上含有一定浓度的生长素。再将琼脂块放置于去掉尖端的胚芽鞘上，虽然经过一段时间的单侧光照射，但是由于胚芽鞘的感光部位是尖端，故单侧光不会引起琼脂中生长素的横向运输，故a、b两个琼脂块中的生长素含量相等。]
5．为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段并随机分成两组，在实验组胚芽鞘上端的一侧放置含有适宜浓度的IAA的琼脂块，在对照组胚芽鞘上端的同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是( )
A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C．胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D．琼脂块d′从a′中获得的IAA的量小于a′的输出量
D [结合文字信息和图示信息可知，题中左图为对照组，右图为实验组。对照组中a琼脂块不含IAA，所以胚芽鞘b侧不含IAA，b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA，故A项错误。胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA，故B项错误。胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，故C项错误。a′琼脂块输出的IAA在向下运输过程中有所消耗，所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量，故D项正确。]
题组三 生长素的生理作用
6．如图为燕麦胚芽鞘向光弯曲生长的示意图，下列说法正确的是( )
A．向光侧细胞较小是因为强光使生长素失去作用
B．向光侧细胞分裂太快导致向光侧细胞体积较小
C．胚芽鞘向光弯曲生长是因为背光侧细胞发生弯曲
D．背光侧的生长素浓度能起到促进细胞伸长的作用
D [向光侧细胞较小是由于单侧光使生长素在背光侧分布较多，促进了背光侧细胞的伸长，D正确。]
7．下列关于生长素作用的说法，正确的是( )
A．生长素为植物生长发育提供能量
B．生长素能促进细胞伸长生长，但不能诱导细胞分化
C．生长素通过促进细胞的伸长生长，来促进果实的生长，因此生长素浓度越高，促进作用越明显
D．生长素能促进侧根和不定根的发生，影响花、叶和果实的发育
D [生长素在植物体内的作用是给细胞传达信息，起调节细胞生命活动的作用，不为细胞提供能量，A错误；在植物体内，生长素在细胞水平上起促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用，B错误；生长素通过促进细胞的伸长生长，而促进果实的生长，但生长素具有两重性，在低浓度时起促进作用，在高浓度时起抑制作用，C错误；在植物体内，生长素在器官水平上影响器官的生长和发育，如促进侧根和不定根的发生，影响花、叶和果实的发育等，D正确。]
8．将植物横放，测量根和茎的生长素浓度与其生长状况如甲图所示，曲线上P点最可能对应乙图中的位置是( )
甲 乙
A．a B．b C．c D．d
D [将植物横放，受重力作用，生长素在靠地一侧分布较多。根对生长素较为敏感，较高浓度会抑制根的生长。曲线上P点在较高的生长素浓度下，生长1 cm所需的时间较长，符合根的靠地一侧生长情况与生长素浓度的关系，D正确。]
9．植物的顶芽生长占优势，侧芽生长受抑制的现象，称为“顶端优势”。某校生物小组的同学为探究顶端优势是否与植物激素有关，做了如下实验，请完成有关实验内容。
(1)实验目的：__________________________________________________。
(2)实验假设：顶芽产生生长素抑制侧芽生长。
(3)实验材料：发育状况相近的杨树幼苗若干、琼脂块、生长素(IAA)等。
(4)实验步骤
第一步：选取发育状况相近的杨树幼苗若干，均分为四组，并编号A、B、C、D。
第二步：A组杨树幼苗切除顶芽；B组杨树幼苗_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________；
C组杨树幼苗切除顶芽，并在顶芽处放置含生长素的琼脂块；D组杨树幼苗______________，作为空白对照。
第三步：四组幼苗均在__________________________________________。
的条件下培养一段时间，观察并记录每组幼苗________________。
(5)实验结果及结论
①若__________________________________________________________，则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素无关。
②若____________________________________________________________，则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素有关。
[解析] 根据题中信息可知，本实验的实验目的是探究杨树幼苗的顶芽抑制侧芽生长是否与生长素有关。本实验涉及顶芽、生长素两个自变量，所以，对B组杨树幼苗应进行去顶芽并放置不含生长素的琼脂块，而对D组杨树幼苗不做任何处理，作为空白对照。由于本实验为探究性实验，实验结果和结论未知，需要进行讨论。
[答案] (1)探究杨树幼苗的顶芽抑制侧芽生长是否与生长素有关 (4)切除顶芽，并在顶芽处放置不含生长素的琼脂块 不做任何处理 相同且适宜 侧芽的生长情况(其他答案合理也可) (5)①A、B、C组杨树幼苗的侧芽正常生长，D组杨树幼苗的侧芽生长受抑制 ②A、B组杨树幼苗的侧芽正常生长，C、D组杨树幼苗的侧芽生长受抑制
10．(多选)(2022·四川成都外国语学校期中)下列关于生长素的叙述正确的是( )
A．缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
B．幼芽、幼叶和萌发的种子都能产生生长素
C．生长素横向运输发生在尖端，发挥作用的部位也在尖端
D．拜尔通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种“影响”，并传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种“影响”是一种化学物质
AB [植物体内生长素的极性运输属于主动运输，需要能量和载体蛋白，缺乏氧气，有氧呼吸被抑制，提供给主动运输的能量减少，会影响植物体内生长素的极性运输，A正确；幼芽、幼叶和萌发的种子都能产生生长素，B正确；生长素横向运输发生在尖端，发挥作用的部位在尖端下面的一段，C错误；达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，温特通过实验证明了这种“影响”是一种化学物质，D错误。]
11．(多选)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体现了两重性
B．打顶前，侧芽的生长素只来自顶芽
C．打顶能解除顶端优势，使侧芽的生长素浓度持续升高
D．不同器官对生长素的敏感程度不同能影响生长素的作用
BC [打顶前，生长素对顶芽是促进作用，对侧芽表现为抑制作用，因此体现了两重性，A正确；打顶前，侧芽生长素来自顶芽的向下运输和侧芽自身合成，B错误；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；不同器官对生长素的敏感程度不同能影响生长素的作用，D正确。]
12.某同学设计了一个验证“幼嫩叶片可以产生生长素，而生长素能阻止叶柄脱落”的结论的实验。
材料：如图所示的健壮植物若干，不含(或含)生长素的羊毛脂、剪刀等。
实验步骤：
①取两盆长势、生理状态相同的植物，去除顶芽，分别标号甲、乙。
②用剪刀剪去甲盆植物叶片C，在叶柄断口处敷上不含生长素的羊毛脂；乙不做处理。
③将甲、乙两植物置于相同条件下培养一段时间，观察叶柄C的情况。
请回答下列问题：
(1)实验中去掉顶芽有无道理？为什么？_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)该同学用叶片C做研究对象是否恰当？为什么？
____________________________________________________________________。
(3)如对不当之处做了修改，该同学可能得到的实验现象是__________，据此能否验证题干的结论？
____________________________________________________________________。
(4)如果让你参与实验，你准备如何完善设计？
____________________________________________________________________。
[解析] 本题分两个实验：一是验证幼嫩叶片可以产生生长素；二是验证生长素能阻止叶柄脱落。题目中甲组和乙组构成对照，当观察到甲组叶柄脱落，乙组不脱落，只能说明幼嫩叶片能阻止叶柄脱落；要判定是否是生长素参与作用的结果，需要设置含外源生长素的丙组进行二次实验，结果丙组叶片不脱落，这样通过甲组和丙组的对照，说明生长素能阻止叶柄脱落。综合甲、乙、丙三组实验结果，即可验证实验结论。在实验选材时，为避免叶片间的相互影响，并考虑生长素的极性运输，应选用A叶片进行实验。
[答案] (1)有道理，避免顶芽产生的生长素对实验结果造成干扰 (2)不恰当，应选用A做研究对象。因为叶片A、B产生的生长素，会对叶片C造成影响 (3)甲组叶柄脱落，乙组叶柄不脱落 不能，因为缺少对照 (4)另设第三组丙，去掉A叶片，在叶柄断口敷上含生长素的羊毛脂
易错点 不能准确判断是否为单侧光照
13．在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱的一侧开一小窗，固定光源可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15 min匀速转一周的速度。一星期后幼苗的生长状况为图中的( )
A B C D
B [将暗箱置于旋转器上水平旋转，意味着暗箱、花盆一起旋转；幼苗只受来自小孔的单侧光照射，由此推知幼苗向接受光源的小窗生长，即B项符合题意。]
[易错提醒] 注意暗箱和盆栽幼苗一起旋转，相当于小窗部位接受单侧光照，只不过光照是不连续的。
1课时分层作业(14) 植物生长素
题组一 生长素的发现过程
1．下列关于生长素发现过程的叙述，错误的是( )
A．达尔文提出单侧光使胚芽鞘尖端产生生长素，造成背光面生长快，引起向光弯曲
B．詹森通过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
C．拜尔的实验证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造成的
D．温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质，并将这种化学物质命名为生长素
2．科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经过处理的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了( )
A．生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B．造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C．生长素的化学本质是吲哚乙酸
D．胚芽鞘会弯向光源生长
3．下列是生长素发现的一系列实验(实验材料为燕麦胚芽鞘)，回答下列问题：
A弯曲生长 B直立生长 C直立生长 D弯曲生长
E不生长不弯曲 F直立生长
G弯曲生长 H
(1)A、B实验的推论：燕麦胚芽鞘生长具有________。
(2)若要证明感受光刺激的部位是尖端，则应选的实验组合是________(填字母)。
(3)E、F实验的推论是____________________________。
上述实验体现了设计实验的单一变量原则，请你写出E、F实验的单一变量：
____________________________________________________________________。
(4)A、G实验的推论：向光性是________________造成的。
(5)预测实验H的现象是______________________________________。
题组二 生长素的产生、运输和分布
4．如图所示，将燕麦胚芽鞘尖端切除后置于一空白琼脂块上一段时间，在已切尖端的胚芽鞘下部正中插入不透水的玻璃片后，再将琼脂块置于去尖端的胚芽鞘上，经过一段时间的单侧光照射后，胚芽鞘下部的a、b两琼脂块中生长素的含量应为( )
A．a>b B．aC．a＝b D．不能判断
5．为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段并随机分成两组，在实验组胚芽鞘上端的一侧放置含有适宜浓度的IAA的琼脂块，在对照组胚芽鞘上端的同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是( )
A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C．胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D．琼脂块d′从a′中获得的IAA的量小于a′的输出量
题组三 生长素的生理作用
6．如图为燕麦胚芽鞘向光弯曲生长的示意图，下列说法正确的是( )
A．向光侧细胞较小是因为强光使生长素失去作用
B．向光侧细胞分裂太快导致向光侧细胞体积较小
C．胚芽鞘向光弯曲生长是因为背光侧细胞发生弯曲
D．背光侧的生长素浓度能起到促进细胞伸长的作用
7．下列关于生长素作用的说法，正确的是( )
A．生长素为植物生长发育提供能量
B．生长素能促进细胞伸长生长，但不能诱导细胞分化
C．生长素通过促进细胞的伸长生长，来促进果实的生长，因此生长素浓度越高，促进作用越明显
D．生长素能促进侧根和不定根的发生，影响花、叶和果实的发育
8．将植物横放，测量根和茎的生长素浓度与其生长状况如甲图所示，曲线上P点最可能对应乙图中的位置是( )
甲 乙
A．a B．b C．c D．d
9．植物的顶芽生长占优势，侧芽生长受抑制的现象，称为“顶端优势”。某校生物小组的同学为探究顶端优势是否与植物激素有关，做了如下实验，请完成有关实验内容。
(1)实验目的：__________________________________________________。
(2)实验假设：顶芽产生生长素抑制侧芽生长。
(3)实验材料：发育状况相近的杨树幼苗若干、琼脂块、生长素(IAA)等。
(4)实验步骤
第一步：选取发育状况相近的杨树幼苗若干，均分为四组，并编号A、B、C、D。
第二步：A组杨树幼苗切除顶芽；B组杨树幼苗_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________；
C组杨树幼苗切除顶芽，并在顶芽处放置含生长素的琼脂块；D组杨树幼苗______________，作为空白对照。
第三步：四组幼苗均在__________________________________________。
的条件下培养一段时间，观察并记录每组幼苗________________。
(5)实验结果及结论
①若__________________________________________________________，则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素无关。
②若____________________________________________________________，则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素有关。
10．(多选)(2022·四川成都外国语学校期中)下列关于生长素的叙述正确的是( )
A．缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
B．幼芽、幼叶和萌发的种子都能产生生长素
C．生长素横向运输发生在尖端，发挥作用的部位也在尖端
D．拜尔通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种“影响”，并传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种“影响”是一种化学物质
11．(多选)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体现了两重性
B．打顶前，侧芽的生长素只来自顶芽
C．打顶能解除顶端优势，使侧芽的生长素浓度持续升高
D．不同器官对生长素的敏感程度不同能影响生长素的作用
12.某同学设计了一个验证“幼嫩叶片可以产生生长素，而生长素能阻止叶柄脱落”的结论的实验。
材料：如图所示的健壮植物若干，不含(或含)生长素的羊毛脂、剪刀等。
实验步骤：
①取两盆长势、生理状态相同的植物，去除顶芽，分别标号甲、乙。
②用剪刀剪去甲盆植物叶片C，在叶柄断口处敷上不含生长素的羊毛脂；乙不做处理。
③将甲、乙两植物置于相同条件下培养一段时间，观察叶柄C的情况。
请回答下列问题：
(1)实验中去掉顶芽有无道理？为什么？_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)该同学用叶片C做研究对象是否恰当？为什么？
____________________________________________________________________。
(3)如对不当之处做了修改，该同学可能得到的实验现象是__________，据此能否验证题干的结论？
____________________________________________________________________。
(4)如果让你参与实验，你准备如何完善设计？
____________________________________________________________________。
易错点 不能准确判断是否为单侧光照
13．在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱的一侧开一小窗，固定光源可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15 min匀速转一周的速度。一星期后幼苗的生长状况为图中的( )
A B C D
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