第1节 植物生长素
第1课时 生长素的发现过程及生长素的合成、运输与分布
概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素。
知识点1 生长素的发现过程
1．向光性
在________的照射下，植物朝向________方向生长的现象。
2．生长素的发现过程
科学家 实验过程 实验结论 及分析
达尔文 父子 ________________受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区________面比________面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
鲍森· 詹森 胚芽鞘尖端产生的“________”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部____________
温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种____________引起的，并把这种物质命名为________
其他 科学家 从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质 与生长素作用相同的物质：________
3．植物向光性的解释
4．植物激素：由植物体内产生，能从________运送到________，对植物的生长发育有显著影响的______________。
(P92相关信息)有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些________________分布不均匀造成的。
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。 ( )
2．温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。 ( )
3．植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧。 ( )
4．植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 ( )
梳理“生长素的发现”实验历程
1．达尔文向光性实验的分析：请分析下列组别的自变量和实验结论，并完善表格。
组别 自变量 结论
①和② ________________ 胚芽鞘的弯曲生长与__________有关
①和③ __________________ 胚芽鞘的弯曲生长与______________有关
①和④ ____________________ 胚芽鞘的弯曲生长与________________ __________无关
2．达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是a.胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？b.这种“影响”能否向下传递？c.为什么伸长区背光面比向光面生长快？在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请继续分析其他科学家的研究：
(1)鲍森·詹森的实验证明了什么？
(2)拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么？通过该实验分析某种“影响”的产生是否需要光照？
(3)拜尔实验的贡献是什么？
(4)鲍森·詹森和拜尔的实验都是在有尖端的情况下植物出现了向光性，温特通过巧妙的实验设计排除了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。温特设计的实验自变量是什么？对照组的作用是什么？
探究向光性机理
分析实验，回答问题。
实验一：为研究在单侧光影响下生长素运输方向的变化，研究人员做了如下实验。
实验二：研究人员做了进一步实验，将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，用不能透过生长素的薄玻璃片分割，放在琼脂切块上，实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。
1．实验一中云母片起什么作用？装置a、b中云母片放置位置不同，目的是什么？
2．分析实验一的结果发现：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。由此可以得出的结论是什么？
3．实验二的结果说明了什么？
[深化归纳]
1．胚芽鞘实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面的伸长区。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
(6)琼脂块无感光作用。
2．植物向光性的原因
1．(链接P90～92正文)下列为生长素发现过程中利用胚芽鞘做的不同实验示意图，其中能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的是( )
A B C D
2．(链接P90～92正文)如图是关于生长素发现的实验过程图，请结合所学知识判断，下列说法错误的是( )
A．上述实验排序②③⑤①④，就是科学家发现植物生长素的实验顺序
B．⑤所表示的实验，验证的结论是胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C．④所表示的实验，单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过
D．实验①②③都能验证单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)发生横向移动
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。
知识点2 生长素的合成、运输与分布
1．合成
(1)主要的合成部位：芽、幼嫩的叶和____________。
(2)合成原料：由________经过一系列反应转变而来。
2．运输
(1)极性运输：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从______________运输到______________，而不能反过来运输。极性运输是一种________。
(2)非极性运输：在成熟组织中，可以通过________进行非极性运输。
(3)横向运输：在单侧光、重力等单一方向刺激下，生长素可在根尖、茎尖等处进行横向运输。
3．分布：在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在________的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
单侧光照射下，胚芽鞘尖端的生长素运输情况如何？
1．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。 ( )
2．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素，生长素的化学本质是蛋白质。 ( )
3．极性运输不需要能量。 ( )
4．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。 ( )
探究生长素的极性运输
1．在形态学上，分生迅速，向上或者向下延伸的是上端； 分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是下端。对于地上部分而言，树枝是形态学上端，而树干是形态学下端。对于地下部分而言，距离地面远的部分为形态学上端，距地面近的部分为形态学下端。
(1)植物的形态学上、下端与器官所处的空间位置________(填“有关”或“无关”)。
(2)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的极性运输的方式是什么？
(3)若植物随太空飞船进入太空中，其体内的生长素还能发生极性运输吗？
2．试结合所学知识评价下列实验设计和结论。
实验设计：
结论：
①下端琼脂块中的生长素来自上端的琼脂块。
②生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端运输到形态学下端。
(1)这个实验设计是否严谨？
(2)如果要验证上述结论，应该如何对实验设计进行改进？
[深化归纳]
生长素的运输
1．极性运输：只能从形态学上端向形态学下端运输，是一种主动运输，需要消耗能量。
2．非极性运输：发生于成熟组织中，通过输导组织进行运输。
3．横向运输：外界某些刺激使生长素在尖端进行横向运输。刺激因素有单侧光、重力、离心作用等。
(1)单侧光：
(2)重力：当植物横放时，重力使生长素由远地侧横向运输至近地侧，近地侧生长素浓度高于远地侧。
(3)离心作用：旋转时，由于离心作用，生长素发生横向运输，外侧生长素浓度高于内侧。
1．(链接P93正文)下列关于生长素的相关叙述，不正确的是( )
A．在发育的种子中，色氨酸不能经过脱水缩合生成生长素
B．抑制胚芽鞘的细胞呼吸，生长素的运输速率会下降
C．在太空中将植物横放，生长素既不能极性运输也不能横向运输
D．植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等，它们都属于生长素
2．(链接P95思维训练)为探究生长素的极性运输速率是否受重力影响，某同学利用琼脂块和幼茎的切段设计了如下6组实验。其中可行的方案是( )
A．选取①④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
B．选取②⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
C．选取③④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
D．选取⑤⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
1．植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：
单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
2．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．生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
4．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，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
1．人类的许多科学发现，往往要经过一代又一代人的探索。下列有关植物生长素发现过程的叙述，错误的是( )
A．达尔文设计简单而富有创造性的实验来研究人们熟视无睹的现象
B．首次分离出的具有生长素效应的物质不是来自植物体内，而是来自人的尿液中
C．鲍森·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
D．温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
2．下图表示生长素发现过程中的相关实验，下列相关分析正确的是( )
A．达尔文的实验证明了胚芽鞘弯曲生长和感受单侧光的部位都是胚芽鞘尖端下部
B．鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片
C．拜尔的实验必须在有单侧光照射条件下才会出现胚芽鞘弯曲生长的结果
D．温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质色氨酸有关，并将其命名为生长素
3．胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是( )
a．单侧光照射胚芽鞘尖端 b．胚芽鞘尖端感受单侧光刺激 c．生长素在背光一侧分布较多 d．胚芽鞘向光弯曲生长 e．背光一侧细胞生长较快 f．胚芽鞘尖端合成生长素
A B C D
4．通过下图可以直接得出的结论是( )
A．生长素能促进植物生长
B．单侧光照引起生长素分布不均匀
C．感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端
D．生长素能由植物体形态学的上端向形态学下端运输
5．(不定项)下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，错误的是( )
A．生长素的横向运输可发生在尖端，外界刺激的方向与生长素发生横向运输的方向无关
B．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
C．生长素只能从形态学上端运往形态学下端
D．呼吸抑制剂会影响生长素的极性运输
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第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
第1课时 生长素的发现过程及生长素的合成、运输与分布
课标
要求
概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素。
知识点1 生长素的发现过程
1．向光性
在_________的照射下，植物朝向______方向生长的现象。
单侧光
光源
2．生长素的发现过程
科学家 实验过程 实验结论及分析
达尔文
父子 ________________受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区________面比________面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
向光
不生长也
直立
向光弯曲
胚芽鞘的尖端
背光
向光
弯曲
不弯曲
科学家 实验过程 实验结论及分析
鲍森·詹森 胚芽鞘尖端产生的“________”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部____________
向光弯曲
对侧
影响
分布不均匀
科学家 实验过程 实验结论及分析
温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种____________引起的，并把这种物质命名为________
其他科学家 从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质 与生长素作用相同的物质：________
对侧
化学物质
生长素
吲哚乙酸
3．植物向光性的解释
4．植物激素：由植物体内产生，能从____________运送到____________，对植物的生长发育有显著影响的______________。
单侧光
向光
背光侧生长快，向光侧生长慢
产生部位
作用部位
微量有机物
(P92相关信息)有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些___________________分布不均匀造成的。
抑制生长的物质
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。 ( )
2．温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。 ( )
提示：温特没有鉴定出生长素的化学本质。
3．植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧。 ( )
提示：单侧光照射下，背光侧生长素浓度高于向光侧。
4．植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 ( )
×
√
×
√
梳理“生长素的发现”实验历程
1．达尔文向光性实验的分析：请分析下列组别的自变量和实验结论，并完善表格。
组别 自变量 结论
①和② ________________ 胚芽鞘的弯曲生长与__________有关
①和③ _________________ 胚芽鞘的弯曲生长与______________有关
①和④ _________________ 胚芽鞘的弯曲生长与___________________
_______无关
提示：胚芽鞘尖端的有无 尖端的存在 胚芽鞘尖端是否遮光 尖端受单侧光刺激 胚芽鞘尖端下部是否遮光 尖端下部是否受光刺激
2．达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是a．胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？b．这种“影响”能否向下传递？c．为什么伸长区背光面比向光面生长快？在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请继续分析其他科学家的研究：
(1)鲍森·詹森的实验证明了什么？
提示：鲍森·詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的某种“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(2)拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么？通过该实验分析某种“影响”的产生是否需要光照？
提示：本实验的目的是研究植物具有向光性的内因是什么，需要排除光照对实验结果的干扰。不需要。
(3)拜尔实验的贡献是什么？
提示：证明了胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀。初步证明了尖端产生的“影响”可能是一种化学物质。
(4)鲍森·詹森和拜尔的实验都是在有尖端的情况下植物出现了向光性，温特通过巧妙的实验设计排除了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。温特设计的实验自变量是什么？对照组的作用是什么？
提示：自变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端；对照组的作用是排除琼脂块本身对实验结果的干扰，以便更有力地说明导致胚芽鞘弯曲生长的是尖端中的某种化学物质。
分析实验，回答问题。
实验一：为研究在单侧光影响下生长素运输方向的变化，研究人员做了如下实验。
探究向光性机理
实验二：研究人员做了进一步实验，将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，用不能透过生长素的薄玻璃片分割，放在琼脂切块上，实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。
1．实验一中云母片起什么作用？装置a、b中云母片放置位置不同，目的是什么？
提示：阻断生长素的横向运输；装置a、b中云母片放置位置不同的目的是探究生长素的横向运输是发生在胚芽鞘尖端还是尖端下部。
2．分析实验一的结果发现：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。由此可以得出的结论是什么？
提示：在单侧光的影响下，生长素在胚芽鞘尖端发生了横向运输。
3．实验二的结果说明了什么？
提示：光照没有影响生长素的总量，但单侧光照射促使生长素由向光侧向背光侧转移。
[深化归纳]
1．胚芽鞘实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面的伸长区。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
(6)琼脂块无感光作用。
2．植物向光性的原因
√
1．(链接P90～92正文)下列为生长素发现过程中利用胚芽鞘做的不同实验示意图，其中能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的是
( )
A B C D
D [D项实验中琼脂块因为接触了尖端之后引起了切去尖端的胚芽鞘弯曲生长，据此能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的，D正确。]
2．(链接P90～92正文)如图是关于生长素发现的实验过程图，请结合所学知识判断，下列说法错误的是( )
A．上述实验排序②③⑤①④，就是科学家发现植物生长素的实验顺序
B．⑤所表示的实验，验证的结论是胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C．④所表示的实验，单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过
D．实验①②③都能验证单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)发生横向移动
√
D [题图表示生长素发现过程的实验，分析图示可知，①是拜尔的实验，②③是达尔文的实验，④是温特的实验，⑤是鲍森·詹森的实验，科学家发现植物的生长素的实验顺序是②③⑤①④，A正确；实验⑤，验证的结论是胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部，B正确；实验设计要遵循单一变量原则，实验④，单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过，C正确；实验①的自变量是胚芽鞘尖端的位置，没有单侧光照，因此不能验证单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)发生横向移动，D错误。]
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。
知识点2 生长素的合成、运输与分布
1．合成
(1)主要的合成部位：芽、幼嫩的叶和______________。
(2)合成原料：由_________经过一系列反应转变而来。
发育中的种子
色氨酸
2．运输
(1)极性运输：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从_______________运输到_______________，而不能反过来运输。极性运输是一种____________。
(2)非极性运输：在成熟组织中，可以通过____________进行非极性运输。
(3)横向运输：在单侧光、重力等单一方向刺激下，生长素可在根尖、茎尖等处进行横向运输。
形态学上端
形态学下端
主动运输
输导组织
3．分布：在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在____________的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
生长旺盛
单侧光照射下，胚芽鞘尖端的生长素运输情况如何？
提示：存在横向运输(由向光侧向背光侧运输)和极性运输(由尖端向尖端下部运输)。
1．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。 ( )
提示：生长素在生物体内含量较少，而不是大量。
2．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素，生长素的化学本质是蛋白质。 ( )
提示：生长素是一种对植物生命活动起调节作用的有机物，其化学本质不是蛋白质。
×
×
3．极性运输不需要能量。 ( )
提示：极性运输属于主动运输，需要载体蛋白和能量。
4．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。 ( )
×
√
1．在形态学上，分生迅速，向上或者向下延伸的是上端；分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是下端。对于地上部分而言，树枝是形态学上端，而树干是形态学下端。对于地下部分而言，距离地面远的部分为形态学上端，距地面近的部分为形态学下端。
探究生长素的极性运输
(1)植物的形态学上、下端与器官所处的空间位置________(填“有关”或“无关”)。
提示：无关
(2)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的极性运输的方式是什么？
提示：主动运输。
(3)若植物随太空飞船进入太空中，其体内的生长素还能发生极性运输吗？
提示：极性运输由植物遗传特性决定的，即使在太空中也会发生极性运输。
2．试结合所学知识评价下列实验设计和结论。
实验设计：
结论：
①下端琼脂块中的生长素来自上端的琼脂块。
②生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端运输到形态学下端。
(1)这个实验设计是否严谨？
提示：不严谨，缺少对照实验。
(2)如果要验证上述结论，应该如何对实验设计进行改进？
提示：将该胚芽鞘切段倒置，即形态学上端在下，形态学下端在上，观察位于下方的空白琼脂块中是否能获得生长素。
[深化归纳]
生长素的运输
1．极性运输：只能从形态学上端向形态学下端运输，是一种主动运输，需要消耗能量。
2．非极性运输：发生于成熟组织中，通过输导组织进行运输。
3．横向运输：外界某些刺激使生长素在尖端进行横向运输。刺激因素有单侧光、重力、离心作用等。
(1)单侧光：
(2)重力：当植物横放时，重力使生长素由远地侧横向运输至近地侧，近地侧生长素浓度高于远地侧。
(3)离心作用：旋转时，由于离心作用，生长素发生横向运输，外侧生长素浓度高于内侧。
√
1．(链接P93正文)下列关于生长素的相关叙述，不正确的是( )
A．在发育的种子中，色氨酸不能经过脱水缩合生成生长素
B．抑制胚芽鞘的细胞呼吸，生长素的运输速率会下降
C．在太空中将植物横放，生长素既不能极性运输也不能横向运输
D．植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等，它们都属于生长素
C [生长素的本质是吲哚乙酸，是由色氨酸经过一系列反应转化而来，不是经过脱水缩合生成的，A正确；在胚芽鞘中生长素的运输方式是主动运输，抑制细胞呼吸，产生ATP将减少，从而影响生长素的运输速率，B正确；太空是失重状态，生长素的极性运输是基因决定的，不受重力影响，因此植物失去的是生长素在重力影响下的横向运输，故在太空中将植物横放，生长素仍然能进行极性运输，C错误；植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等，它们都属于生长素，它们具有促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育的作用，D正确。]
√
2．(链接P95思维训练)为探究生长素的极性运输速率是否受重力影响，某同学利用琼脂块和幼茎的切段设计了如下6组实验。其中可行的方案是( )
A．选取①④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
B．选取②⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
C．选取③④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
D．选取⑤⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
A [本题实验的自变量为重力，因变量为生长素的运输速率，故自变量的控制方式为改变重力的相对方向(重力的大小和方向无法改变但可以改变幼茎茎段的摆放方向和位置)，应选用重力相对方向不同、其余均相同的两组，由于生长素的极性运输为已知条件，②③⑤组中都不能进行生长素的极性运输，不予考虑；①④⑥三组间的差异为重力的相对方向，可进行对比实验，通过检测受体琼脂块中的IAA含量，判断IAA的运输速率是否受重力影响，A正确，B、C、D错误。]
1．植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：
单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两
侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
2．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．生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
4．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，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
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√
1．人类的许多科学发现，往往要经过一代又一代人的探索。下列有关植物生长素发现过程的叙述，错误的是( )
A．达尔文设计简单而富有创造性的实验来研究人们熟视无睹的现象
B．首次分离出的具有生长素效应的物质不是来自植物体内，而是来自人的尿液中
C．鲍森·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
D．温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
D [达尔文根据实验得出了植物出现向光性弯曲这种常见现象的原因，A正确；1934年，科学家首先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)，B正确；鲍森·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正确；拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的，D错误。]
√
2．下图表示生长素发现过程中的相关实验，下列相关分析正确的是( )
A．达尔文的实验证明了胚芽
鞘弯曲生长和感受单侧光的部
位都是胚芽鞘尖端下部
B．鲍森·詹森的实验证明胚芽
鞘尖端产生的影响可以透过琼
脂片
C．拜尔的实验必须在有单侧光照射条件下才会出现胚芽鞘弯曲生长的结果
D．温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质色氨酸有关，并将其命名为生长素
B [达尔文提出单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响，这种影响传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲，因此感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端，胚芽鞘弯曲生长的部位在尖端以下，A错误；鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部，初步证明该影响可能是一种化学物质，B正确；拜尔的实验不涉及单侧光照，是在黑暗条件下进行的，证明胚芽鞘弯曲生长是由尖端产生的某种化学物质在其下部分布不均匀造成的，C错误；温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的“刺激”确实是一种化学物质，并命名为生长素，但没有证明与化学物质色氨酸有关，D错误。]
√
3．胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是( )
a．单侧光照射胚芽鞘尖端 b．胚芽鞘尖端感受单侧光刺激 c．生长素在背光一侧分布较多 d．胚芽鞘向光弯曲生长 e．背光一侧细胞生长较快 f．胚芽鞘尖端合成生长素
A B C D
A [胚芽鞘尖端合成生长素，当有单侧光照射胚芽鞘尖端时，胚芽鞘尖端感受单侧光的刺激；胚芽鞘尖端感受光刺激后，导致生长素在背光一侧分布较多，运输到胚芽鞘尖端的下部；胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长素分布的多，背光侧细胞生长得快，向光侧细胞生长得慢，结果向光弯曲生长，使胚芽鞘表现出向光性，故A正确。]
4．通过下图可以直接得出的结论是( )
A．生长素能促进植物生长
B．单侧光照引起生长素分布不均匀
C．感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端
D．生长素能由植物体形态学的上端向形态学下端运输
√
A [甲、乙的变量是有无生长素，甲生长，乙不生长，该实验能证明生长素能促进植物生长，A正确；单侧光照引起生长素分布不均匀应该发生在尖端，该图已经除去尖端，单侧光照不能引起琼脂块中的生长素分布不均匀，甲直立生长，B错误；该实验没有具有尖端的胚芽鞘做对照，不能证明感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，C错误；该图未表明形态学上端和下端，并没有说明生长素能由植物体形态学的上端向形态学下端运输，D错误。]
√
√
√
5．(不定项)下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，错误的是
( )
A．生长素的横向运输可发生在尖端，外界刺激的方向与生长素发生横向运输的方向无关
B．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
C．生长素只能从形态学上端运往形态学下端
D．呼吸抑制剂会影响生长素的极性运输
ABC [生长素的横向运输可发生在尖端，但外界刺激的方向与生长素发生横向运输的方向有关，如在左侧单侧光照射下，生长素在胚芽鞘尖端的横向运输是从左侧向光侧运输到右侧背光侧，A错误；胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应合成生长素，但生长素是植物激素，含量低，所以不是大量合成，B错误；极性运输是指生长素只能从形态学上端运往形态学下端，而在植物体内，生长素还存在非极性运输等，C错误；生长素的极性运输是一种主动运输，呼吸抑制剂会影响主动运输，D正确。]
课时分层作业(20) 生长素的发现过程及生长素的合成、运输与分布
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题组一 生长素的发现过程
1．关于达尔文父子的植物向光性实验，下列分析正确的是( )
A．①②组说明单侧光能使背光侧生长素分布增多
B．①④组说明幼苗感光部位在尖端下部不在尖端
C．②④组说明幼苗向光弯曲生长与尖端下部有关
D．①③组说明幼苗向光弯曲生长与尖端感光有关
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [达尔文未提出生长素的概念，故不能说明单侧光能使背光侧生长素分布增多，A错误；①④组自变量是尖端下部能否感受光照，实验结果是两组均可向光弯曲生长，说明幼苗感光部位不在尖端下部，B错误；②④组自变量有两个，不能说明幼苗向光弯曲生长与尖端下部有关，C错误；①③组的自变量是尖端能否感光，①组幼苗尖端感光，幼苗向光弯曲生长，③组幼苗尖端遮光，直立生长，①③组结果证明幼苗向光弯曲生长与尖端感光有关，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
2．植物的茎具有向光性，此现象中光的直接作用是( )
A．促进植物光合作用
B．促进植物合成生长素
C．改变生长素在植物体内的分布
D．抑制向光一侧的细胞生长
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C [植物向光性的原因是单侧光照过后，生长素由向光一侧朝背光一侧运输，使生长素分布不均匀，表现为背光一侧含量高于向光一侧，从而导致背光侧生长快于向光侧，进而导致植物弯向光源生长，C正确。]
√
3．如图为有关生长素的实验探究，下列相关叙述错误的是( )
A．实验1中①直立生长
B．实验2中生长素的含量为a＝b>c
C．实验1中②向左侧弯曲生长
D．实验2可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B [琼脂块中有生长素，①生长素分布均匀，会直立生长，A正确；实验2中生长素的含量关系为a＝b＋c，b＞c，B错误；琼脂块中有生长素，②的琼脂块放置偏右，则右侧生长素多，会使其向左侧弯曲生长，C正确；实验2中的③琼脂块生长素分布均匀，在光的照射下④的b琼脂块生长素多于c琼脂块生长素，可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，D正确。]
题号
1
3
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2
4
6
8
7
9
√
题组二 生长素的产生、运输和分布
4．下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，正确的是( )
A．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
B．生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C．在植物体的幼嫩部位，生长素不可以逆浓度梯度运输
D．呼吸抑制剂可以影响生长素的极性运输和非极性运输
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B [生长素在植物体内的含量很少，因此胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应转变成生长素，而不是大量合成，A错误；植物体的未成熟组织具有分生能力，是生长素合成和分布的主要场所，B正确；在植物体的幼嫩部位，生长素可以逆浓度梯度进行极性运输，C错误；生长素的极性运输是一种主动运输，所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输，但不影响非极性运输，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
5．如图是金丝雀 草胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述错误的是( )
A．生长素由②向①运输
B．生长素由①向③运输
C．生长素由④向③运输
D．③处生长比④处快
题号
1
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6
8
7
9
C [生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端，即由②向①，而尖端下部不会发生横向运输，C错误。]
√
6．用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否有放射性14C标记的吲哚乙酸存在，枝条及位置如图。下列有关处理方法及结果的叙述，正确的是( )
A．处理甲图中A端，能在甲图中B端探测到14C的存在
B．处理乙图中A端，能在乙图中B端探测到14C的存在
C．处理甲图中B端，能在甲图中A端探测到14C的存在
D．处理乙图中B端，不能在乙图中A端探测到14C的存在
题号
1
3
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2
4
6
8
7
9
A [处理甲图中A端，生长素能从A端运输到B端，故能在甲图中B端探测到14C的存在，A正确；乙图中A端是形态学下端，处理乙图中A端，生长素不能运输到B端，B错误；甲图中B端是形态学下端，处理B端，生长素不能运输到A端，C错误；乙图中B端是形态学上端，处理B端，生长素能运输到A端，因此能在乙图中A端探测到14C的存在，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
7．为验证胚芽鞘弯曲生长的原理，某同学在暗室中按图设计进行实验，结果应为( )
题号
1
3
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2
4
6
8
7
9
A．甲组和乙组胚芽鞘不生长
B．甲组胚芽鞘向左弯曲生长，乙组胚芽鞘向右弯曲生长
C．甲组和乙组胚芽鞘直立生长
D．甲组胚芽鞘向右弯曲生长，乙组胚芽鞘向左弯曲生长
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [因为胚芽鞘有尖端，能够产生生长素，并且生长素会向下运输，所以胚芽鞘会生长，A错误；由图甲看到，左侧放置了胚芽鞘切段，生长素向下极性运输，会使左侧生长素浓度相对较高，生长快，所以胚芽鞘应向右弯曲生长，由图乙看到，右侧放置了胚芽鞘切段，生长素向下极性运输，会使右侧生长素浓度相对较高，生长快，所以胚芽鞘应向左弯曲生长，B、C错误，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
8．(不定项)某同学做了如下的实验：①②③④⑤⑥为六个空白琼脂块，经过一段时间后，对实验结果的预测和实验结论等相关内容的叙述，错误的是( )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A．①含生长素比②多，③含生长素比④多，⑤⑥不含生长素
B．该实验可证明生长素有极性运输的现象，并且该现象和单侧光照无关
C．若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，则放置①的胚芽鞘弯曲角度更大
D．若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，二者弯曲角度不同可以证明在单侧光的照射下生长素发生了横向运输
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
√
√
ABD [据题图可知，保留胚芽鞘尖端给予单侧光照射，①接收到的生长素比②多；去除胚芽鞘尖端，放置含生长素的琼脂块，这时单侧光照射不影响生长素的分布，在胚芽鞘中生长素可从形态学上端运输至形态学下端，但不能从形态学下端运输至形态学上端，所以③④生长素含量相同，⑤⑥不含生长素，A错误；该实验可证明生长素有极性运输的现象，但没有设置无单侧光的对照组，无法判断极性运输和单侧光照无关，B错误；①含生长素比②多，若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，则放置①的胚芽鞘生长得更快、弯曲角度更大，C正确；若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，二者弯曲角度不同可以证明①②中生长素含量不同，但没有设置无单侧光的一组，无法证明在单侧光的照射下生长素发生了横向运输，D错误。]
题号
1
3
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8
7
9
9．(13分)向光性应答反应是植物有效获取光能的重要方式，不同植物向光机理不同。分析回答：
(1)金丝雀 草胚芽鞘尖端合成生长素，当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，尖端背光侧的生长素浓度________向光侧，生长素从胚芽鞘尖端运输到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度__________背光侧，胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀 草的生长具有________作用。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
高于
小于
促进
(2)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种，解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动；解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因，科学家做了以下实验，图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知，单侧光照引起生长素分布不均的解释是_________________(填“解释1”或“解释2”)，判断依据是__________________________________________________________________。
题号
1
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6
8
7
9
解释1(1分)
A、B、C、D琼脂块中生长素的总量相同，
且D中右侧生长素含量高于左侧
题号
1
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8
7
9
A B
C D
(3)研究表明玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的。某生物学实验小组为了验证该结论，设计了如图所示实验装置，并完成部分实验设计方案。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
①请在图中完善实验设计方案。
②按补充完整的方案进行实验，需要统计实验结果的数据有___________
______________________________________________。
甲、乙、丙、
丁中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量
[解析] (1)植物产生向光性的原因是：当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，生长素由向光侧向背光侧转移，因此尖端背光侧的生长素浓度高于向光侧；生长素从胚芽鞘尖端通过主动运输到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度小于背光侧；胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀 ]草的生长具有促进作用。(2)据实验结果可知，A、B、C、D四组琼脂块中生长素的总量分别为22.9、22.8、11.5＋11.4＝22.9、8.1＋14.9＝23，相差不大，且D组受单侧光照射后，背光侧生长素的含量高于向光侧(右侧
题号
1
3
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4
6
8
7
9
生长素含量高于左侧)，因此推测单侧光引起生长素分布不均的解释是单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动，即解释1。(3)①实验设计方案如下图所示。②本实验验证玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的，自变量为是否具有单侧光，因变量为琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量，因此需要统计甲、乙、丙、丁的生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量。
题号
1
3
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2
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6
8
7
9
√
(教师用书独具)
1．某同学在重复温特实验时设置了部分对照实验如图所示。下列叙述正确的是( )
A．a将表现为直立生长
B．b弯曲生长体现了生长素抑制生长的作用
C．该实验能证明胚芽鞘尖端中存在生长素的极性运输
D．该实验能证明胚芽鞘尖端含有影响胚芽鞘生长的化学物质
D [a的一侧放置的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，由于没有生长素，胚芽鞘既不生长也不弯曲，A错误；b的一侧放置的是接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，发现胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长，说明生长素能自顶端向下运输，促进胚芽鞘生长，但不能体现生长素抑制生长的作用，B错误；生长素的极性运输是指在胚芽鞘、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，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，极性运输是一种主动运输，该实验未设置相应的对比实验，故不能证明胚芽鞘尖端存在生长素的极性运输，C错误；该实验能证明胚芽鞘尖端含有影响胚芽鞘生长的化学物质，该物质能自顶端向下运输，促进胚芽鞘生长，D正确。]
2．为了验证生长素的运输方向，生物学兴趣小组的同学用玉米胚芽鞘、琼脂块和14C-IAA进行了如图所示实验。相关叙述正确的是( )
A．实验前应充分浸泡胚芽鞘片段，排除内源性激素对结果的干扰
B．单侧光照射下，①中受体块左右两侧14C-IAA的含量差异显著
C．①②对照，证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力作用的影响
D．①③对照，证明生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端
√
D [本实验运用同位素标记法标记IAA，不需要排除内源性激素干扰，A错误；图中①不含有胚芽鞘尖端，生长素的分布不受单侧光照射影响，①中受体块左右两侧14C-IAA的含量差异不显著，B错误；①②的自变量是供体块放置的位置，②中受体块不会出现14C，②③的实验结果可证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力作用的影响，C错误；①③的自变量为形态学上、下端的位置，两者对照，可证明生长素在胚芽鞘中进行极性运输，即生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端，D正确。]
3．(不定项)PIN蛋白是生长素进行极性运输时的输出载体，其合成过程及位置如图所示，下列说法正确的是( )
A．PIN基因经转录、翻译过程合成PIN蛋白
B．PIN蛋白在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工
C．生长素经PIN蛋白输出细胞时不需要消耗ATP并可原路返回
D．PIN基因表达异常时，会影响植物体内生长素的极性运输
√
√
√
ABD [PIN基因经转录、翻译过程合成PIN蛋白，A正确；PIN蛋白在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工，以具有特定的空间结构行使特定的功能，B正确；由题干可知，PIN蛋白是生长素进行极性运输的载体，极性运输是主动运输，所以生长素经PIN蛋白输出细胞时需要消耗ATP且不可原路返回，C错误；由题干可知，PIN蛋白与极性运输有关，故PIN基因表达异常时，会影响植物体内生长素的极性运输，D正确。]第1节 植物生长素
第1课时 生长素的发现过程及生长素的合成、运输与分布
概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素。
知识点1 生长素的发现过程
1．向光性
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
2．生长素的发现过程
科学家 实验过程 实验结论及分析
达尔文父子 胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“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
鲍森· 詹森 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔 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
温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并把这种物质命名为生长素
其他 科学家 从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质 与生长素作用相同的物质：吲哚乙酸
3．植物向光性的解释
4．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。
(P92相关信息)有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是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．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。 (√)
2．温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。 (×)
提示：温特没有鉴定出生长素的化学本质。
3．植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧。 (×)
提示：单侧光照射下，背光侧生长素浓度高于向光侧。
4．植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 (√)
梳理“生长素的发现”实验历程
1．达尔文向光性实验的分析：请分析下列组别的自变量和实验结论，并完善表格。
组别 自变量 结论
①和② ________________ 胚芽鞘的弯曲生长与__________有关
①和③ __________________ 胚芽鞘的弯曲生长与______________有关
①和④ ____________________ 胚芽鞘的弯曲生长与___________________ _______无关
提示：胚芽鞘尖端的有无 尖端的存在 胚芽鞘尖端是否遮光 尖端受单侧光刺激 胚芽鞘尖端下部是否遮光 尖端下部是否受光刺激
2．达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是a．胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？b．这种“影响”能否向下传递？c．为什么伸长区背光面比向光面生长快？在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请继续分析其他科学家的研究：
(1)鲍森·詹森的实验证明了什么？
提示：鲍森·詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的某种“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(2)拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么？通过该实验分析某种“影响”的产生是否需要光照？
提示：本实验的目的是研究植物具有向光性的内因是什么，需要排除光照对实验结果的干扰。不需要。
(3)拜尔实验的贡献是什么？
提示：证明了胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀。初步证明了尖端产生的“影响”可能是一种化学物质。
(4)鲍森·詹森和拜尔的实验都是在有尖端的情况下植物出现了向光性，温特通过巧妙的实验设计排除了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。温特设计的实验自变量是什么？对照组的作用是什么？
提示：自变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端；对照组的作用是排除琼脂块本身对实验结果的干扰，以便更有力地说明导致胚芽鞘弯曲生长的是尖端中的某种化学物质。
探究向光性机理
分析实验，回答问题。
实验一：为研究在单侧光影响下生长素运输方向的变化，研究人员做了如下实验。
实验二：研究人员做了进一步实验，将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，用不能透过生长素的薄玻璃片分割，放在琼脂切块上，实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。
1．实验一中云母片起什么作用？装置a、b中云母片放置位置不同，目的是什么？
提示：阻断生长素的横向运输；装置a、b中云母片放置位置不同的目的是探究生长素的横向运输是发生在胚芽鞘尖端还是尖端下部。
2．分析实验一的结果发现：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。由此可以得出的结论是什么？
提示：在单侧光的影响下，生长素在胚芽鞘尖端发生了横向运输。
3．实验二的结果说明了什么？
提示：光照没有影响生长素的总量，但单侧光照射促使生长素由向光侧向背光侧转移。
[深化归纳
1．胚芽鞘实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面的伸长区。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
(6)琼脂块无感光作用。
2．植物向光性的原因
1．(链接P90～92正文)下列为生长素发现过程中利用胚芽鞘做的不同实验示意图，其中能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的是( )
A B C D
D [D项实验中琼脂块因为接触了尖端之后引起了切去尖端的胚芽鞘弯曲生长，据此能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的，D正确。]
2．(链接P90～92正文)如图是关于生长素发现的实验过程图，请结合所学知识判断，下列说法错误的是( )
A．上述实验排序②③⑤①④，就是科学家发现植物生长素的实验顺序
B．⑤所表示的实验，验证的结论是胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C．④所表示的实验，单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过
D．实验①②③都能验证单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)发生横向移动
D [题图表示生长素发现过程的实验，分析图示可知，①是拜尔的实验，②③是达尔文的实验，④是温特的实验，⑤是鲍森·詹森的实验，科学家发现植物的生长素的实验顺序是②③⑤①④，A正确；实验⑤，验证的结论是胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部，B正确；实验设计要遵循单一变量原则，实验④，单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过，C正确；实验①的自变量是胚芽鞘尖端的位置，没有单侧光照，因此不能验证单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)发生横向移动，D错误。]
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。
知识点2 生长素的合成、运输与分布
1．合成
(1)主要的合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)合成原料：由色氨酸经过一系列反应转变而来。
2．运输
(1)极性运输：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，而不能反过来运输。极性运输是一种主动运输。
(2)非极性运输：在成熟组织中，可以通过输导组织进行非极性运输。
(3)横向运输：在单侧光、重力等单一方向刺激下，生长素可在根尖、茎尖等处进行横向运输。
3．分布：在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
单侧光照射下，胚芽鞘尖端的生长素运输情况如何？
提示：存在横向运输(由向光侧向背光侧运输)和极性运输(由尖端向尖端下部运输)。
1．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。 (×)
提示：生长素在生物体内含量较少，而不是大量。
2．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素，生长素的化学本质是蛋白质。 (×)
提示：生长素是一种对植物生命活动起调节作用的有机物，其化学本质不是蛋白质。
3．极性运输不需要能量。 (×)
提示：极性运输属于主动运输，需要载体蛋白和能量。
4．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。 (√)
探究生长素的极性运输
1．在形态学上，分生迅速，向上或者向下延伸的是上端；分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是下端。对于地上部分而言，树枝是形态学上端，而树干是形态学下端。对于地下部分而言，距离地面远的部分为形态学上端，距地面近的部分为形态学下端。
(1)植物的形态学上、下端与器官所处的空间位置________(填“有关”或“无关”)。
提示：无关
(2)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的极性运输的方式是什么？
提示：主动运输。
(3)若植物随太空飞船进入太空中，其体内的生长素还能发生极性运输吗？
提示：极性运输由植物遗传特性决定的，即使在太空中也会发生极性运输。
2．试结合所学知识评价下列实验设计和结论。
实验设计：
结论：
①下端琼脂块中的生长素来自上端的琼脂块。
②生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端运输到形态学下端。
(1)这个实验设计是否严谨？
提示：不严谨，缺少对照实验。
(2)如果要验证上述结论，应该如何对实验设计进行改进？
提示：将该胚芽鞘切段倒置，即形态学上端在下，形态学下端在上，观察位于下方的空白琼脂块中是否能获得生长素。
[深化归纳
生长素的运输
1．极性运输：只能从形态学上端向形态学下端运输，是一种主动运输，需要消耗能量。
2．非极性运输：发生于成熟组织中，通过输导组织进行运输。
3．横向运输：外界某些刺激使生长素在尖端进行横向运输。刺激因素有单侧光、重力、离心作用等。
(1)单侧光：
(2)重力：当植物横放时，重力使生长素由远地侧横向运输至近地侧，近地侧生长素浓度高于远地侧。
(3)离心作用：旋转时，由于离心作用，生长素发生横向运输，外侧生长素浓度高于内侧。
1．(链接P93正文)下列关于生长素的相关叙述，不正确的是( )
A．在发育的种子中，色氨酸不能经过脱水缩合生成生长素
B．抑制胚芽鞘的细胞呼吸，生长素的运输速率会下降
C．在太空中将植物横放，生长素既不能极性运输也不能横向运输
D．植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等，它们都属于生长素
C [生长素的本质是吲哚乙酸，是由色氨酸经过一系列反应转化而来，不是经过脱水缩合生成的，A正确；在胚芽鞘中生长素的运输方式是主动运输，抑制细胞呼吸，产生ATP将减少，从而影响生长素的运输速率，B正确；太空是失重状态，生长素的极性运输是基因决定的，不受重力影响，因此植物失去的是生长素在重力影响下的横向运输，故在太空中将植物横放，生长素仍然能进行极性运输，C错误；植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等，它们都属于生长素，它们具有促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育的作用，D正确。]
2．(链接P95思维训练)为探究生长素的极性运输速率是否受重力影响，某同学利用琼脂块和幼茎的切段设计了如下6组实验。其中可行的方案是( )
A．选取①④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
B．选取②⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
C．选取③④两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
D．选取⑤⑥两组，一段时间后检测两受体琼脂块中的IAA含量
A [本题实验的自变量为重力，因变量为生长素的运输速率，故自变量的控制方式为改变重力的相对方向(重力的大小和方向无法改变但可以改变幼茎茎段的摆放方向和位置)，应选用重力相对方向不同、其余均相同的两组，由于生长素的极性运输为已知条件，②③⑤组中都不能进行生长素的极性运输，不予考虑；①④⑥三组间的差异为重力的相对方向，可进行对比实验，通过检测受体琼脂块中的IAA含量，判断IAA的运输速率是否受重力影响，A正确，B、C、D错误。]
1．植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：
单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
2．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．生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
4．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，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
1．人类的许多科学发现，往往要经过一代又一代人的探索。下列有关植物生长素发现过程的叙述，错误的是( )
A．达尔文设计简单而富有创造性的实验来研究人们熟视无睹的现象
B．首次分离出的具有生长素效应的物质不是来自植物体内，而是来自人的尿液中
C．鲍森·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
D．温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
D [达尔文根据实验得出了植物出现向光性弯曲这种常见现象的原因，A正确；1934年，科学家首先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)，B正确；鲍森·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正确；拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的，D错误。]
2．下图表示生长素发现过程中的相关实验，下列相关分析正确的是( )
A．达尔文的实验证明了胚芽鞘弯曲生长和感受单侧光的部位都是胚芽鞘尖端下部
B．鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片
C．拜尔的实验必须在有单侧光照射条件下才会出现胚芽鞘弯曲生长的结果
D．温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质色氨酸有关，并将其命名为生长素
B [达尔文提出单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响，这种影响传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲，因此感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端，胚芽鞘弯曲生长的部位在尖端以下，A错误；鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部，初步证明该影响可能是一种化学物质，B正确；拜尔的实验不涉及单侧光照，是在黑暗条件下进行的，证明胚芽鞘弯曲生长是由尖端产生的某种化学物质在其下部分布不均匀造成的，C错误；温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的“刺激”确实是一种化学物质，并命名为生长素，但没有证明与化学物质色氨酸有关，D错误。]
3．胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是( )
a．单侧光照射胚芽鞘尖端 b．胚芽鞘尖端感受单侧光刺激 c．生长素在背光一侧分布较多 d．胚芽鞘向光弯曲生长 e．背光一侧细胞生长较快 f．胚芽鞘尖端合成生长素
A B C D
A [胚芽鞘尖端合成生长素，当有单侧光照射胚芽鞘尖端时，胚芽鞘尖端感受单侧光的刺激；胚芽鞘尖端感受光刺激后，导致生长素在背光一侧分布较多，运输到胚芽鞘尖端的下部；胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长素分布的多，背光侧细胞生长得快，向光侧细胞生长得慢，结果向光弯曲生长，使胚芽鞘表现出向光性，故A正确。]
4．通过下图可以直接得出的结论是( )
A．生长素能促进植物生长
B．单侧光照引起生长素分布不均匀
C．感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端
D．生长素能由植物体形态学的上端向形态学下端运输
A [甲、乙的变量是有无生长素，甲生长，乙不生长，该实验能证明生长素能促进植物生长，A正确；单侧光照引起生长素分布不均匀应该发生在尖端，该图已经除去尖端，单侧光照不能引起琼脂块中的生长素分布不均匀，甲直立生长，B错误；该实验没有具有尖端的胚芽鞘做对照，不能证明感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，C错误；该图未表明形态学上端和下端，并没有说明生长素能由植物体形态学的上端向形态学下端运输，D错误。]
5．(不定项)下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，错误的是( )
A．生长素的横向运输可发生在尖端，外界刺激的方向与生长素发生横向运输的方向无关
B．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
C．生长素只能从形态学上端运往形态学下端
D．呼吸抑制剂会影响生长素的极性运输
ABC [生长素的横向运输可发生在尖端，但外界刺激的方向与生长素发生横向运输的方向有关，如在左侧单侧光照射下，生长素在胚芽鞘尖端的横向运输是从左侧向光侧运输到右侧背光侧，A错误；胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应合成生长素，但生长素是植物激素，含量低，所以不是大量合成，B错误；极性运输是指生长素只能从形态学上端运往形态学下端，而在植物体内，生长素还存在非极性运输等，C错误；生长素的极性运输是一种主动运输，呼吸抑制剂会影响主动运输，D正确。]
课时分层作业(20) 生长素的发现过程及生长素的合成、运输与分布
题组一 生长素的发现过程
1．关于达尔文父子的植物向光性实验，下列分析正确的是( )
A．①②组说明单侧光能使背光侧生长素分布增多
B．①④组说明幼苗感光部位在尖端下部不在尖端
C．②④组说明幼苗向光弯曲生长与尖端下部有关
D．①③组说明幼苗向光弯曲生长与尖端感光有关
D [达尔文未提出生长素的概念，故不能说明单侧光能使背光侧生长素分布增多，A错误；①④组自变量是尖端下部能否感受光照，实验结果是两组均可向光弯曲生长，说明幼苗感光部位不在尖端下部，B错误；②④组自变量有两个，不能说明幼苗向光弯曲生长与尖端下部有关，C错误；①③组的自变量是尖端能否感光，①组幼苗尖端感光，幼苗向光弯曲生长，③组幼苗尖端遮光，直立生长，①③组结果证明幼苗向光弯曲生长与尖端感光有关，D正确。]
2．植物的茎具有向光性，此现象中光的直接作用是( )
A．促进植物光合作用
B．促进植物合成生长素
C．改变生长素在植物体内的分布
D．抑制向光一侧的细胞生长
C [植物向光性的原因是单侧光照过后，生长素由向光一侧朝背光一侧运输，使生长素分布不均匀，表现为背光一侧含量高于向光一侧，从而导致背光侧生长快于向光侧，进而导致植物弯向光源生长，C正确。]
3．如图为有关生长素的实验探究，下列相关叙述错误的是( )
A．实验1中①直立生长
B．实验2中生长素的含量为a＝b>c
C．实验1中②向左侧弯曲生长
D．实验2可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀
B [琼脂块中有生长素，①生长素分布均匀，会直立生长，A正确；实验2中生长素的含量关系为a＝b＋c，b＞c，B错误；琼脂块中有生长素，②的琼脂块放置偏右，则右侧生长素多，会使其向左侧弯曲生长，C正确；实验2中的③琼脂块生长素分布均匀，在光的照射下④的b琼脂块生长素多于c琼脂块生长素，可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，D正确。]
题组二 生长素的产生、运输和分布
4．下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，正确的是( )
A．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
B．生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C．在植物体的幼嫩部位，生长素不可以逆浓度梯度运输
D．呼吸抑制剂可以影响生长素的极性运输和非极性运输
B [生长素在植物体内的含量很少，因此胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应转变成生长素，而不是大量合成，A错误；植物体的未成熟组织具有分生能力，是生长素合成和分布的主要场所，B正确；在植物体的幼嫩部位，生长素可以逆浓度梯度进行极性运输，C错误；生长素的极性运输是一种主动运输，所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输，但不影响非极性运输，D错误。]
5．如图是金丝雀]草胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述错误的是( )
A．生长素由②向①运输
B．生长素由①向③运输
C．生长素由④向③运输
D．③处生长比④处快
C [生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端，即由②向①，而尖端下部不会发生横向运输，C错误。]
6．用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否有放射性14C标记的吲哚乙酸存在，枝条及位置如图。下列有关处理方法及结果的叙述，正确的是( )
A．处理甲图中A端，能在甲图中B端探测到14C的存在
B．处理乙图中A端，能在乙图中B端探测到14C的存在
C．处理甲图中B端，能在甲图中A端探测到14C的存在
D．处理乙图中B端，不能在乙图中A端探测到14C的存在
A [处理甲图中A端，生长素能从A端运输到B端，故能在甲图中B端探测到14C的存在，A正确；乙图中A端是形态学下端，处理乙图中A端，生长素不能运输到B端，B错误；甲图中B端是形态学下端，处理B端，生长素不能运输到A端，C错误；乙图中B端是形态学上端，处理B端，生长素能运输到A端，因此能在乙图中A端探测到14C的存在，D错误。]
7．为验证胚芽鞘弯曲生长的原理，某同学在暗室中按图设计进行实验，结果应为( )
A．甲组和乙组胚芽鞘不生长
B．甲组胚芽鞘向左弯曲生长，乙组胚芽鞘向右弯曲生长
C．甲组和乙组胚芽鞘直立生长
D．甲组胚芽鞘向右弯曲生长，乙组胚芽鞘向左弯曲生长
D [因为胚芽鞘有尖端，能够产生生长素，并且生长素会向下运输，所以胚芽鞘会生长，A错误；由图甲看到，左侧放置了胚芽鞘切段，生长素向下极性运输，会使左侧生长素浓度相对较高，生长快，所以胚芽鞘应向右弯曲生长，由图乙看到，右侧放置了胚芽鞘切段，生长素向下极性运输，会使右侧生长素浓度相对较高，生长快，所以胚芽鞘应向左弯曲生长，B、C错误，D正确。]
8．(不定项)某同学做了如下的实验：①②③④⑤⑥为六个空白琼脂块，经过一段时间后，对实验结果的预测和实验结论等相关内容的叙述，错误的是( )
A．①含生长素比②多，③含生长素比④多，⑤⑥不含生长素
B．该实验可证明生长素有极性运输的现象，并且该现象和单侧光照无关
C．若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，则放置①的胚芽鞘弯曲角度更大
D．若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，二者弯曲角度不同可以证明在单侧光的照射下生长素发生了横向运输
ABD [据题图可知，保留胚芽鞘尖端给予单侧光照射，①接收到的生长素比②多；去除胚芽鞘尖端，放置含生长素的琼脂块，这时单侧光照射不影响生长素的分布，在胚芽鞘中生长素可从形态学上端运输至形态学下端，但不能从形态学下端运输至形态学上端，所以③④生长素含量相同，⑤⑥不含生长素，A错误；该实验可证明生长素有极性运输的现象，但没有设置无单侧光的对照组，无法判断极性运输和单侧光照无关，B错误；①含生长素比②多，若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，则放置①的胚芽鞘生长得更快、弯曲角度更大，C正确；若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，二者弯曲角度不同可以证明①②中生长素含量不同，但没有设置无单侧光的一组，无法证明在单侧光的照射下生长素发生了横向运输，D错误。]
9．(13分)向光性应答反应是植物有效获取光能的重要方式，不同植物向光机理不同。分析回答：
(1)金丝雀]草胚芽鞘尖端合成生长素，当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，尖端背光侧的生长素浓度________向光侧，生长素从胚芽鞘尖端运输到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度__________背光侧，胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀]草的生长具有________作用。
(2)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种，解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动；解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因，科学家做了以下实验，图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知，单侧光照引起生长素分布不均的解释是_________________
(填“解释1”或“解释2”)，判断依据是_________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
A B
C D
(3)研究表明玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的。某生物学实验小组为了验证该结论，设计了如图所示实验装置，并完成部分实验设计方案。
①请在图中完善实验设计方案。
②按补充完整的方案进行实验，需要统计实验结果的数据有____________________________________________________。
[解析] (1)植物产生向光性的原因是：当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，生长素由向光侧向背光侧转移，因此尖端背光侧的生长素浓度高于向光侧；生长素从胚芽鞘尖端通过主动运输到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度小于背光侧；胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀]草的生长具有促进作用。(2)据实验结果可知，A、B、C、D四组琼脂块中生长素的总量分别为22.9、22.8、11.5＋11.4＝22.9、8.1＋14.9＝23，相差不大，且D组受单侧光照射后，背光侧生长素的含量高于向光侧(右侧生长素含量高于左侧)，因此推测单侧光引起生长素分布不均的解释是单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动，即解释1。(3)①实验设计方案如下图所示。②本实验验证玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的，自变量为是否具有单侧光，因变量为琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量，因此需要统计甲、乙、丙、丁的生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量。
[答案] (除标注外，每空2分，共13分)(1)高于 小于 促进 (2)解释1(1分) A、B、C、D琼脂块中生长素的总量相同，且D中右侧生长素含量高于左侧
(3)
甲、乙、丙、丁中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量
(教师用书独具)
1．某同学在重复温特实验时设置了部分对照实验如图所示。下列叙述正确的是( )
A．a将表现为直立生长
B．b弯曲生长体现了生长素抑制生长的作用
C．该实验能证明胚芽鞘尖端中存在生长素的极性运输
D．该实验能证明胚芽鞘尖端含有影响胚芽鞘生长的化学物质
D [a的一侧放置的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，由于没有生长素，胚芽鞘既不生长也不弯曲，A错误；b的一侧放置的是接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，发现胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长，说明生长素能自顶端向下运输，促进胚芽鞘生长，但不能体现生长素抑制生长的作用，B错误；生长素的极性运输是指在胚芽鞘、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，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，极性运输是一种主动运输，该实验未设置相应的对比实验，故不能证明胚芽鞘尖端存在生长素的极性运输，C错误；该实验能证明胚芽鞘尖端含有影响胚芽鞘生长的化学物质，该物质能自顶端向下运输，促进胚芽鞘生长，D正确。]
2．为了验证生长素的运输方向，生物学兴趣小组的同学用玉米胚芽鞘、琼脂块和14C-IAA进行了如图所示实验。相关叙述正确的是( )
A．实验前应充分浸泡胚芽鞘片段，排除内源性激素对结果的干扰
B．单侧光照射下，①中受体块左右两侧14C-IAA的含量差异显著
C．①②对照，证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力作用的影响
D．①③对照，证明生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端
D [本实验运用同位素标记法标记IAA，不需要排除内源性激素干扰，A错误；图中①不含有胚芽鞘尖端，生长素的分布不受单侧光照射影响，①中受体块左右两侧14C-IAA的含量差异不显著，B错误；①②的自变量是供体块放置的位置，②中受体块不会出现14C，②③的实验结果可证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力作用的影响，C错误；①③的自变量为形态学上、下端的位置，两者对照，可证明生长素在胚芽鞘中进行极性运输，即生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端，D正确。]
3．(不定项)PIN蛋白是生长素进行极性运输时的输出载体，其合成过程及位置如图所示，下列说法正确的是( )
A．PIN基因经转录、翻译过程合成PIN蛋白
B．PIN蛋白在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工
C．生长素经PIN蛋白输出细胞时不需要消耗ATP并可原路返回
D．PIN基因表达异常时，会影响植物体内生长素的极性运输
ABD [PIN基因经转录、翻译过程合成PIN蛋白，A正确；PIN蛋白在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工，以具有特定的空间结构行使特定的功能，B正确；由题干可知，PIN蛋白是生长素进行极性运输的载体，极性运输是主动运输，所以生长素经PIN蛋白输出细胞时需要消耗ATP且不可原路返回，C错误；由题干可知，PIN蛋白与极性运输有关，故PIN基因表达异常时，会影响植物体内生长素的极性运输，D正确。]
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(20) 生长素的发现过程及生长素的合成、运输与分布
(本套共9小题，共30分。第1～7小题，每小题2分；第8小题3分；第9小题13分。)
题组一 生长素的发现过程
1．关于达尔文父子的植物向光性实验，下列分析正确的是( )
A．①②组说明单侧光能使背光侧生长素分布增多
B．①④组说明幼苗感光部位在尖端下部不在尖端
C．②④组说明幼苗向光弯曲生长与尖端下部有关
D．①③组说明幼苗向光弯曲生长与尖端感光有关
2．植物的茎具有向光性，此现象中光的直接作用是( )
A．促进植物光合作用
B．促进植物合成生长素
C．改变生长素在植物体内的分布
D．抑制向光一侧的细胞生长
3．如图为有关生长素的实验探究，下列相关叙述错误的是( )
A．实验1中①直立生长
B．实验2中生长素的含量为a＝b>c
C．实验1中②向左侧弯曲生长
D．实验2可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀
题组二 生长素的产生、运输和分布
4．下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，正确的是( )
A．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
B．生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C．在植物体的幼嫩部位，生长素不可以逆浓度梯度运输
D．呼吸抑制剂可以影响生长素的极性运输和非极性运输
5．如图是金丝雀草胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述错误的是( )
A．生长素由②向①运输
B．生长素由①向③运输
C．生长素由④向③运输
D．③处生长比④处快
6．用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否有放射性14C标记的吲哚乙酸存在，枝条及位置如图。下列有关处理方法及结果的叙述，正确的是( )
A．处理甲图中A端，能在甲图中B端探测到14C的存在
B．处理乙图中A端，能在乙图中B端探测到14C的存在
C．处理甲图中B端，能在甲图中A端探测到14C的存在
D．处理乙图中B端，不能在乙图中A端探测到14C的存在
7．为验证胚芽鞘弯曲生长的原理，某同学在暗室中按图设计进行实验，结果应为( )
A．甲组和乙组胚芽鞘不生长
B．甲组胚芽鞘向左弯曲生长，乙组胚芽鞘向右弯曲生长
C．甲组和乙组胚芽鞘直立生长
D．甲组胚芽鞘向右弯曲生长，乙组胚芽鞘向左弯曲生长
8．(不定项)某同学做了如下的实验：①②③④⑤⑥为六个空白琼脂块，经过一段时间后，对实验结果的预测和实验结论等相关内容的叙述，错误的是( )
A．①含生长素比②多，③含生长素比④多，⑤⑥不含生长素
B．该实验可证明生长素有极性运输的现象，并且该现象和单侧光照无关
C．若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，则放置①的胚芽鞘弯曲角度更大
D．若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，二者弯曲角度不同可以证明在单侧光的照射下生长素发生了横向运输
9．(13分)向光性应答反应是植物有效获取光能的重要方式，不同植物向光机理不同。分析回答：
(1)金丝雀草胚芽鞘尖端合成生长素，当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，尖端背光侧的生长素浓度________向光侧，生长素从胚芽鞘尖端运输到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度________背光侧，胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀草的生长具有________作用。
(2)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种，解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动；解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因，科学家做了以下实验，图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知，单侧光照引起生长素分布不均的解释是_________________
(填“解释1”或“解释2”)，判断依据是_________________________________
____________________________________________________________________。
A B
C D
(3)研究表明玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的。某生物学实验小组为了验证该结论，设计了如图所示实验装置，并完成部分实验设计方案。
①请在图中完善实验设计方案。
②按补充完整的方案进行实验，需要统计实验结果的数据有__________________
___________________________________。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(20)
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D C B B C A D ABD
1．D [达尔文未提出生长素的概念，故不能说明单侧光能使背光侧生长素分布增多，A错误；①④组自变量是尖端下部能否感受光照，实验结果是两组均可向光弯曲生长，说明幼苗感光部位不在尖端下部，B错误；②④组自变量有两个，不能说明幼苗向光弯曲生长与尖端下部有关，C错误；①③组的自变量是尖端能否感光，①组幼苗尖端感光，幼苗向光弯曲生长，③组幼苗尖端遮光，直立生长，①③组结果证明幼苗向光弯曲生长与尖端感光有关，D正确。]
2．C [植物向光性的原因是单侧光照过后，生长素由向光一侧朝背光一侧运输，使生长素分布不均匀，表现为背光一侧含量高于向光一侧，从而导致背光侧生长快于向光侧，进而导致植物弯向光源生长，C正确。]
3．B [琼脂块中有生长素，①生长素分布均匀，会直立生长，A正确；实验2中生长素的含量关系为a＝b＋c，b＞c，B错误；琼脂块中有生长素，②的琼脂块放置偏右，则右侧生长素多，会使其向左侧弯曲生长，C正确；实验2中的③琼脂块生长素分布均匀，在光的照射下④的b琼脂块生长素多于c琼脂块生长素，可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，D正确。]
4．B [生长素在植物体内的含量很少，因此胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应转变成生长素，而不是大量合成，A错误；植物体的未成熟组织具有分生能力，是生长素合成和分布的主要场所，B正确；在植物体的幼嫩部位，生长素可以逆浓度梯度进行极性运输，C错误；生长素的极性运输是一种主动运输，所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输，但不影响非极性运输，D错误。]
5．C [生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端，即由②向①，而尖端下部不会发生横向运输，C错误。]
6．A [处理甲图中A端，生长素能从A端运输到B端，故能在甲图中B端探测到14C的存在，A正确；乙图中A端是形态学下端，处理乙图中A端，生长素不能运输到B端，B错误；甲图中B端是形态学下端，处理B端，生长素不能运输到A端，C错误；乙图中B端是形态学上端，处理B端，生长素能运输到A端，因此能在乙图中A端探测到14C的存在，D错误。]
7．D [因为胚芽鞘有尖端，能够产生生长素，并且生长素会向下运输，所以胚芽鞘会生长，A错误；由图甲看到，左侧放置了胚芽鞘切段，生长素向下极性运输，会使左侧生长素浓度相对较高，生长快，所以胚芽鞘应向右弯曲生长，由图乙看到，右侧放置了胚芽鞘切段，生长素向下极性运输，会使右侧生长素浓度相对较高，生长快，所以胚芽鞘应向左弯曲生长，B、C错误，D正确。]
8．ABD [据题图可知，保留胚芽鞘尖端给予单侧光照射，①接收到的生长素比②多；去除胚芽鞘尖端，放置含生长素的琼脂块，这时单侧光照射不影响生长素的分布，在胚芽鞘中生长素可从形态学上端运输至形态学下端，但不能从形态学下端运输至形态学上端，所以③④生长素含量相同，⑤⑥不含生长素，A错误；该实验可证明生长素有极性运输的现象，但没有设置无单侧光的对照组，无法判断极性运输和单侧光照无关，B错误；①含生长素比②多，若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，则放置①的胚芽鞘生长得更快、弯曲角度更大，C正确；若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧，二者弯曲角度不同可以证明①②中生长素含量不同，但没有设置无单侧光的一组，无法证明在单侧光的照射下生长素发生了横向运输，D错误。]
9．(1)植物产生向光性的原因是：当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时，生长素由向光侧向背光侧转移，因此尖端背光侧的生长素浓度高于向光侧；生长素从胚芽鞘尖端通过主动运输到尖端下部，导致尖端下部生长素分布不均，使向光侧细胞生长速度小于背光侧；胚芽鞘向光弯曲生长，说明生长素对金丝雀草的生长具有促进作用。(2)据实验结果可知，A、B、C、D四组琼脂块中生长素的总量分别为22.9、22.8、11.5＋11.4＝22.9、8.1＋14.9＝23，相差不大，且D组受单侧光照射后，背光侧生长素的含量高于向光侧(右侧生长素含量高于左侧)，因此推测单侧光引起生长素分布不均的解释是单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动，即解释1。(3)①实验设计方案如下图所示。②本实验验证玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的，自变量为是否具有单侧光，因变量为琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量，因此需要统计甲、乙、丙、丁的生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量。
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