第40讲 植物生长素及其生理作用
课标要求 概述科学家经过不断地探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性。
考情分析 1.植物生长素的发现 2024·贵州卷，15；2023·全国甲卷，2；2023·山东卷，10；2023·天津卷，15
2.生长素的生理作用及特点 2024·河北卷，9；2023·江苏卷，5；2023·山东卷，10；2023·广东卷，9
考点一 植物生长素的发现
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1.经典实验设计过程和结论
科学家 实验设计 实验结论
达尔文 INCLUDEPICTURE"SY718A.tif" INCLUDEPICTURE "../../SY718A.tif" \* MERGEFORMAT 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__________________________
鲍森·詹森 INCLUDEPICTURE"SY718B.tif" INCLUDEPICTURE "../../SY718B.tif" \* MERGEFORMAT 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过________传递给下部
拜尔 INCLUDEPICTURE"SY718C.tif" INCLUDEPICTURE "../../SY718C.tif" \* MERGEFORMAT 胚芽鞘的弯曲生长，是因为____________________________
温特 INCLUDEPICTURE"SY718D.tif" INCLUDEPICTURE "../../SY718D.tif" \* MERGEFORMAT 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对温特实验之前的实验结论进行描述时，不能出现“生长素”，只能说“影响”
2.植物激素的概念
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微量有机物，叫作植物激素。
3.生长素的合成、分布和运输
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(1)单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白。(2024·全国甲卷，3B)( )
(2)玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关。(2024·安徽卷，9B)( )
(3)植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程。(2023·全国甲卷，2D)( )
(4)在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。(2023·全国甲卷，2A)( )
(5)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。(2020·江苏卷，20D改编)( )
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考向1 围绕生长素的发现过程，考查科学探究
1.(2023·山东卷，10)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( )
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
2.(2025·江西南昌联考)如图表示分别用玻璃片和琼脂片将萌发的玉米种子胚芽鞘顶端隔开的实验结果(注：化学物质能够透过琼脂片却不能透过玻璃片)。下列叙述错误的是( )
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A.该实验的结果支持达尔文实验的推测
B.该实验证明了生长素具有极性运输的特点
C.该实验的结果说明尖端产生的物质会影响胚芽鞘的生长
D.玻璃片处理组和琼脂片处理组均应该在单侧光下进行
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1.植物向光性的原因分析
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解释1：单侧光照射下，向光面的生长素横向运输，向背光面转移。
解释2：单侧光照射下，向光面的生长素被分解。
解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。
INCLUDEPICTURE"C363.TIF" INCLUDEPICTURE "../../C363.TIF" \* MERGEFORMAT
若解释1正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a＝b>d。
若解释2正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为c＝a＝b>d。
若解释3正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为a＝b＝c＝d。
2.不同处理条件下植物向性运动的结果分析
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提醒 琼脂不能感光，不会阻断生长素的运输和传递，而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的运输。在失重状态下，尖端只发生极性运输，因此顺“尖”而长。考向2 结合生长素的合成、分布和运输，考查科学思维
3.(2024·全国甲卷，3)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
4.(2025·安徽蚌埠调研)如图为研究生长素(IAA)产生部位及其运输方向的实验。初始时，琼脂块①～⑥不含IAA，下列对实验结果的表述错误的是( )
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A.如果①和②中能检测到生长素，则说明胚芽鞘尖端可以产生生长素
B.图甲中虽然有单侧光照，但①、②中的生长素浓度理论上应该相等
C.图乙中由于有单侧光照，所以③中的生长素浓度高于④中的
D.图乙和图丙对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端
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形态学上端和形态学下端的判断
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考点二 生长素的生理作用及特点
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1.生长素的生理作用
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2.生长素的作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组)
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典型实例——顶端优势
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解除方法：摘除顶芽。
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。
3.生长素生理作用曲线分析
(1)同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析
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(2)不同植物对生长素敏感程度曲线分析
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[深度思考] 某同学用绿豆种子为实验材料，研究生长素对芽的影响。他只配制了甲、乙两种不同浓度的生长素溶液，两组效果相同且都为促进作用。该同学有一失误，忘记了标记生长素溶液浓度的高低。请依据科学家的实验结果和该同学的实验，想一个最简单的办法将两种生长素浓度的高低区别开来，并说明理由。______________________________________________________________________________________________________________________________________
4.根的向地性和茎的背地性
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提醒 茎的背地性和向光性不能体现生长素的作用特点，而根的向地性与顶端优势则能体现。
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考向 结合生长素的作用及特点，考查科学思维
1.(2024·河北卷，9)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
2.(2023·江苏卷，5)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－1 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( )
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A.0～1 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形成无影响
B.1～20 nmol·L－1 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－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形成影响更显著
D.0～50 nmol·L－1 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
3.(2025·广东珠海联考)研究人员对生理状况相同的水稻的根用不同强度的单侧光照射相同时间后，根的生长状况如图1所示，黑暗、弱光、强光条件下测得的α大小分别为0°、17.5°、35.5°。已知光照不会影响生长素的合成，研究人员测定了不同处理后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图2所示。以下分析正确的是( )
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A.茎的向光性和本实验都只体现了生长素促进生长的作用
B.与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大
C.水稻根向光侧生长素含量下降仅与向光侧生长素向背光侧运输有关
D.根据题意可推测水稻根背光弯曲的角度随光照强度的增加而增大
INCLUDEPICTURE"关键真题必刷.tif" INCLUDEPICTURE "../../关键真题必刷.tif" \* MERGEFORMAT 1.(2023·全国甲卷，2)植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是( )
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
2.(2024·贵州卷，15)研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是(
序号 研究结果 推测或推论
① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道
② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层
③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④ DNA双螺旋结构 半保留复制
⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④ B.②③⑤
C.①④⑤ D.②③④
3.(2023·1月浙江选考，18)研究人员取带叶的某植物茎段，切去叶片，保留叶柄，然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中，分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度，实验结果如图所示。
下列关于本实验的叙述，正确的是( )
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A.切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰
B.越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显
C.IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的
D.不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性
4.(2023·天津卷，15)植株根尖的生长素，主要由茎尖合成，运输至根尖。其在根尖运输情况如图1。
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(1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为 。
(2)植物蛋白NRP会影响根尖的生长素运输。为研究其作用机制，构建NRP基因敲除植株。
①与野生植株相比，NRP敲除植株的根尖更短。检测二者根尖生长素分布，结果如图2。推知：NRP敲除使生长素在根尖 (填“表皮”或“中央”)运输受阻。
②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。检测两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布，结果如图3。在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜，推断其介导的生长素运输方向为由细胞 向细胞 。NRP敲除植株中的PIN2分布特点为 ，导致生长素运输异常。
③综上，推测NRP的作用机制为： ，进而促进根尖的生长。
第40讲 植物生长素及其生理作用
考点一
核心要点·再研
1.伸长区背光面比向光面生长快 琼脂片 尖端产生的影响在其下部分布不均匀
2.产生部位 作用部位
3.色氨酸 叶 种子 生长旺盛 从形态学上端到形态学下端 主动运输 输导组织
考点速览
(1)× 提示 极性运输是一种主动运输，需要载体蛋白的参与。
(2)× 提示 近地侧生长素含量较高。
(3)× 提示 植物激素具有调节作用，而酶具有催化作用。
(4)√ (5)√
典型例题·深研
1.D [据表格和题图可知，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，该幼苗不生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位；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，说明此时不能产生生长素，也无法得出有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。]
2.B [该实验的结果支持达尔文实验的推测，即有某种“影响”从胚芽鞘尖端传递到下面，A正确；本实验只能说明某种化学物质由胚芽鞘尖端向下传递，但不能证明这“某种化学物质”就是生长素，也无法证明生长素具有极性运输的特点，B错误；实验结果表明，化学物质能够透过琼脂片，引起胚芽鞘弯曲生长，而化学物质不能透过玻璃片，胚芽鞘不弯曲生长，因此实验的结果说明尖端产生的物质会影响胚芽鞘的生长，C正确；该实验在单侧光下进行有利于实验现象观察，且由琼脂片处理组胚芽鞘向右侧弯曲生长可知该实验确实在单侧光照下进行，为了保证单一变量原则，玻璃片处理组也应该在单侧光下进行，D正确。]
3.B [赤霉素可以诱导α－淀粉酶的合成，α－淀粉酶可以催化淀粉水解，供种子萌发和幼苗生长使用，A正确；生长素的极性运输是一种主动运输，需要载体蛋白的参与，B错误；植物激素可与相应受体特异性结合，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，从而表现出生物学效应，C正确；不同激素在代谢上还存在着相互作用，例如，当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用，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。]
4.C [胚芽鞘尖端可以产生生长素，并通过极性运输运输至尖端下部，所以①和②中都含有生长素，由于云母片阻止了生长素的横向运输，所以①、②中生长素浓度理论上应该相等，A、B正确；③和④琼脂块中都含有生长素，因为生长素能从形态学上端向形态学下端运输，又因为胚芽鞘没有尖端，不能感受单侧光，生长素不会发生横向运输，所以③中的生长素浓度与④中的相等，C错误；③、④中含有生长素，⑤、⑥中不含有生长素，图乙和图丙两个实验对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端，D正确。]
考点二
核心要点·再研
1.传达信息 伸长生长 细胞分化 受体 特定基因
2.低 促进 高 抑制
[深度思考] 提示 测量并计算绿豆幼根的平均长度，较长者对应的浓度为低浓度，另一种为高浓度。同一植株，对芽促进作用效果相同的两种生长素浓度，对根会出现低浓度促进和高浓度抑制的作用效果。
典型例题·深研
1.B [AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一，AUX1缺失突变体由于生长素的极性运输受阻，导致水稻在苗期不能表现出顶端优势，从而使其分蘖增多，A正确；一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时则会抑制生长，故分蘖发生部位生长素浓度不是越高越有利于分蘖增多，B错误；在水稻的成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，C正确；水稻分蘖相当于侧枝，生长素所发挥的作用，因器官的种类不同而有较大的差异，植物不同器官对生长素的敏感程度大致为根>芽>茎，因此，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.B [0～1 nmol·L－1 IAA浓度范围内，有BL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－1 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－1IAA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－1 IAA浓度范围内，BL与IAA的协同作用均表现为促进，D错误。]
3.B [分析题意可知，本实验是探究不同强度的单侧光对水稻根生长的影响，黑暗组为对照组，弱光组和强光组为实验组。分析图2可知，黑暗条件下，根两侧生长素含量相同，弱光和强光条件下，背光侧生长素含量均高于向光侧，且向光侧生长素含量的减少量大于背光侧生长素含量的增加量，强光条件下向光侧和背光侧生长素含量的差异略大于弱光条件下的，本实验中，弱光、强光条件下水稻根背光生长，这是因为低浓度的生长素促进了根向光侧的生长，高浓度的生长素抑制了根背光侧的生长，茎的向光性只体现了生长素促进生长的作用，A错误；根据弯曲角度和对图2的分析可知，与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大，B正确；分析图2数据可知，光照条件下生长素的总含量比黑暗条件下少且向光侧生长素含量的减少量大于背光侧生长素含量的增加量，由于光照不影响生长素的合成，所以光照可能引起向光侧生长素的分解；弱光、强光条件下背光侧生长素的含量均大于黑暗条件下背光侧生长素的含量，而向光侧生长素的含量均小于黑暗条件下向光侧生长素的含量，故推知单侧光引起了生长素的横向运输，部分生长素由向光侧向背光侧运输，故水稻根向光侧生长素含量下降可能与上述两方面因素(单侧光可能引起向光侧生长素的分解、单侧光引起了生长素的横向运输)有关，C错误；本实验只测定了黑暗、弱光和强光条件下水稻根背光弯曲的角度，实验数据较少，因此水稻根背光弯曲的角度不一定始终随光照强度的增加而增大，D错误。]
关键·真题必刷
1.D [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，A正确；植物激素是由产生部位运输到作用部位的，B正确；植物激素之间相互协调，互相配合共同影响植物生命活动，调节植物生长发育，C正确；生长素是一种植物激素，作为一种信号调节细胞的生命活动，不是催化剂，D错误。]
2.A [水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，可以推测细胞膜上存在特殊的水分子通道，①正确；人成熟红细胞不含任何细胞器，故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍推测细胞膜中的磷脂分子为两层，②正确；注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，说明加热致死的S型肺炎链球菌失去了毒性，但不能说明其DNA被破坏，③错误；沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说，这种复制方式称作半保留复制，④正确；单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，由于缺乏相应对照，无法说明胚芽鞘尖端产生生长素，⑤错误。故选A。]
3.A [越迟使用IAA处理，越接近未处理，折断强度越小，越容易折断，抑制叶柄脱落的效应越不明显，B错误；因每组都有乙烯，没有不加乙烯的空白对照，不能知道乙烯对折断强度的影响，无法判断IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同还是相抗衡，C错误；IAA的两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生长，此题中IAA浓度不变，不能体现两重性，D错误。]
4.(1)极性运输 (2)①表皮 ②内 外 除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质 ③维持PIN2在表皮细胞顶膜上的正确定位，保证生长素沿正确方向运输
解析 (1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为极性运输。(2)①与野生植株相比，NRP敲除植株的根尖更短。根据二者根尖生长素分布图，得知NRP敲除植株伸长区生长素分布减少。NRP敲除影响了极性运输，因此使生长素在根尖表皮运输受阻。②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。分析两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布图，在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜，由于极性运输方向为从根尖分生区到伸长区，推断其介导的生长素运输方向为由细胞内向细胞外，这样才能保障极性运输正常进行。分析图3可知，NRP敲除植株中的PIN2分布特点为除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质，因此导致生长素运输异常。③根据图3，推测NRP的作用机制为维持PIN2在表皮细胞顶膜上的大量分布，保证生长素沿从细胞内向细胞外的方向运输，将生长素从分生区运输至伸长区，进而促进根尖的生长。(共53张PPT)
植物生长素及其生理作用
第 40 讲
课标 要求 概述科学家经过不断地探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性。
考情 分析 1.植物生长素的发现 2024·贵州卷，15；2023·全国甲卷，2；2023·山东卷，10；2023·天津卷，15
2.生长素的生理作用及特点 2024·河北卷，9；2023·江苏卷，5；2023·山东卷，10；2023·广东卷，9
1
目 录
植物生长素的发现
2
生长素的生理作用及特点
关键 · 真题必刷
3
考点一
植物生长素的发现
核心要点·再研
典型例题·深研
1.经典实验设计过程和结论
科学家 实验设计 实验结论
达尔文 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____________________________
鲍森·詹森 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过________传递给下部
伸长区背光面比向光面生长快
琼脂片
科学家 实验设计 实验结论
拜尔 胚芽鞘的弯曲生长，是因为____________
________________________
温特 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
对温特实验之前的实验结论进行描述时，不能出现“生长素”，只能说“影响”
尖端产生的
影响在其下部分布不均匀
2.植物激素的概念
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微量有机物，叫作植物激素。
产生部位
作用部位
3.生长素的合成、分布和运输
色氨酸
叶
种子
生长旺盛
从形态学上端到
形态学下端
主动运输
输导组织
(1)单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白。(2024·全国甲卷，3B)( )
提示 极性运输是一种主动运输，需要载体蛋白的参与。
(2)玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关。(2024·安徽卷，9B)( )
提示 近地侧生长素含量较高。
×
×
(3)植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程。(2023·全国甲卷，2D)( )
提示 植物激素具有调节作用，而酶具有催化作用。
(4)在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。(2023·全国甲卷，2A)( )
(5)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。(2020·江苏卷，20D改编)( )
×
√
√
考向1 围绕生长素的发现过程，考查科学探究
1.(2023·山东卷，10)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( )
D
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
解析 据表格和题图可知，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，该幼苗不生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位；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，说明此时不能产生生长素，也无法得出有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。
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
2.（2025·江西南昌联考）如图表示分别用玻璃片和琼脂片将萌发的玉米种子胚芽鞘顶端隔开的实验结果（注：化学物质能够透过琼脂片却不能透过玻璃片）。下列叙述错误的是（ ）
B
A.该实验的结果支持达尔文实验的推测
B.该实验证明了生长素具有极性运输的特点
C.该实验的结果说明尖端产生的物质会影响胚芽鞘的生长
D.玻璃片处理组和琼脂片处理组均应该在单侧光下进行
解析 该实验的结果支持达尔文实验的推测，即有某种“影响”从胚芽鞘尖端传递到下面，A正确；
本实验只能说明某种化学物质由胚芽鞘尖端向下传递，但不能证明这“某种化学物质”就是生长素，也无法证明生长素具有极性运输的特点，B错误；
A.该实验的结果支持达尔文实验的推测
B.该实验证明了生长素具有极性运输的特点
C.该实验的结果说明尖端产生的物质会影响胚芽鞘的生长
D.玻璃片处理组和琼脂片处理组均应该在单侧光下进行
实验结果表明，化学物质能够透过琼脂片，引起胚芽鞘弯曲生长，而化学物质不能透过玻璃片，胚芽鞘不弯曲生长，因此实验的结果说明尖端产生的物质会影响胚芽鞘的生长，C正确；
该实验在单侧光下进行有利于实验现象观察，且由琼脂片处理组胚芽鞘向右侧弯曲生长可知该实验确实在单侧光照下进行，为了保证单一变量原则，玻璃片处理组也应该在单侧光下进行，D正确。
A.该实验的结果支持达尔文实验的推测
B.该实验证明了生长素具有极性运输的特点
C.该实验的结果说明尖端产生的物质会影响胚芽鞘的生长
D.玻璃片处理组和琼脂片处理组均应该在单侧光下进行
1.植物向光性的原因分析
解释1：单侧光照射下，向光面的生长素横向运输，
向背光面转移。
解释2：单侧光照射下，向光面的生长素被分解。
解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a＝b>d。
若解释2正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为c＝a＝b>d。
若解释3正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为a＝b＝c＝d。
2.不同处理条件下植物向性运动的结果分析
提醒 琼脂不能感光,不会阻断生长素的运输和传递，而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的运输。在失重状态下，尖端只发生极性运输，因此顺“尖”而长。
考向2 结合生长素的合成、分布和运输，考查科学思维
3.（2024·全国甲卷，3）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
B
解析 赤霉素可以诱导α－淀粉酶的合成，α－淀粉酶可以催化淀粉水解，供种子萌发和幼苗生长使用，A正确；
生长素的极性运输是一种主动运输，需要载体蛋白的参与，B错误；
植物激素可与相应受体特异性结合，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，从而表现出生物学效应，C正确；
不同激素在代谢上还存在着相互作用，例如，当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用，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。
4.（2025·安徽蚌埠调研）如图为研究生长素（IAA）产生部位及其运输方向的实验。初始时，琼脂块①～⑥不含IAA，下列对实验结果的表述错误的是（ ）
C
A.如果①和②中能检测到生长素，则说明
胚芽鞘尖端可以产生生长素
B.图甲中虽然有单侧光照，但①、②中的
生长素浓度理论上应该相等
C.图乙中由于有单侧光照，所以③中的生
长素浓度高于④中的
D.图乙和图丙对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端
解析 胚芽鞘尖端可以产生生长素，并通过极性运输运输至尖端下部，所以①和②中都含有生长素，由于云母片阻止了生长素的横向运输，所以①、②中生长素浓度理论上应该相等，A、B正确；
③和④琼脂块中都含有生长素，因为生长素能从形态学上端向形态学下端运输，又因为胚芽鞘没有尖端，不能感受单侧光，生长素不会发生横向运输，所以③中的生长素浓度与④中的相等，C错误；
③、④中含有生长素，⑤、⑥中不含有生长素，图乙和图丙两个实验对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端，D正确。
A.如果①和②中能检测到生长素，则说明胚芽鞘尖端可以产生生长素
B.图甲中虽然有单侧光照，但①、②中的生长素浓度理论上应该相等
C.图乙中由于有单侧光照，所以③中的生长素浓度高于④中的
D.图乙和图丙对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端
形态学上端和形态学下端的判断
考点二
生长素的生理作用及特点
核心要点·再研
典型例题·深研
1.生长素的生理作用
传达信息
伸长生长
细胞分化
受体
特定
基因
2.生长素的作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组)
典型实例——顶端优势
解除方法：摘除顶芽。
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。
低
促进
高
抑制
3.生长素生理作用曲线分析
(1)同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析
(2)不同植物对生长素敏感程度曲线分析
[深度思考] 某同学用绿豆种子为实验材料，研究生长素对芽的影响。他只配制了甲、乙两种不同浓度的生长素溶液，两组效果相同且都为促进作用。该同学有一失误，忘记了标记生长素溶液浓度的高低。请依据科学家的实验结果和该同学的实验，想一个最简单的办法将两种生长素浓度的高低区别开来，并说明理由。
提示 测量并计算绿豆幼根的平均长度，较长者对应的浓度为低浓度，另一种为高浓度。同一植株，对芽促进作用效果相同的两种生长素浓度，对根会出现低浓度促进和高浓度抑制的作用效果。
4.根的向地性和茎的背地性
提醒 茎的背地性和向光性不能体现生长素的作用特点,而根的向地性与顶端优势则能体现。
考向 结合生长素的作用及特点，考查科学思维
1.(2024·河北卷，9)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
B
解析 AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一，AUX1缺失突变体由于生长素的极性运输受阻，导致水稻在苗期不能表现出顶端优势，从而使其分蘖增多，A正确；
一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时则会抑制生长，故分蘖发生部位生长素浓度不是越高越有利于分蘖增多，B错误；
在水稻的成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，C正确；
水稻分蘖相当于侧枝，生长素所发挥的作用，因器官的种类不同而有较大的差异，植物不同器官对生长素的敏感程度大致为根>芽>茎，因此，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.(2023·江苏卷，5)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－1 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( )
B
A.0～1 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形成无影响
B.1～20 nmol·L－1 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－1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0～50 nmol·L－1 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
解析 0～1 nmol·L－1 IAA浓度范围内，有BL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－1 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；
A.0～1 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形成无影响
B.1～20 nmol·L－1 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－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形成影响更显著
D.0～50 nmol·L－1 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
20～50 nmol·L－1IAA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－1 IAA浓度范围内，BL与IAA的协同作用均表现为促进，D错误。
A.0～1 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形成无影响
B.1～20 nmol·L－1 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－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形成影响更显著
D.0～50 nmol·L－1 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
3.(2025·广东珠海联考)研究人员对生理状况相同的水稻的根用不同强度的单侧光照射相同时间后，根的生长状况如图1所示，黑暗、弱光、强光条件下测得的α大小分别为0°、17.5°、35.5°。已知光照不会影响生长素的合成，研究人员测定了不同处理后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图2所示。以下分析正确的是( )
B
A.茎的向光性和本实验都只体现了
生长素促进生长的作用
B.与弱光相比，强光对生长素分布
的影响程度更大
C.水稻根向光侧生长素含量下降仅
与向光侧生长素向背光侧运输有关
D.根据题意可推测水稻根背光弯曲的角度随光照强度的增加而增大
解析 分析题意可知，本实验是探究不同强度的单侧光对水稻根生长的影响，黑暗组为对照组，弱光组和强光组为实验组。分析图2可知，黑暗条件下，根两侧生长素含量相同，弱光和强光条件下，背光侧生长素含量均高于向光侧，且向光侧生长素含量的减少量大于背光侧生长素含量的增加量，强光条件下向光侧和背光侧生长素含量的差异略大于弱光条件下的，本实验中，弱光、强光条件下水稻根背光生长，这是因为低浓度的生长素促进了根向光侧的生长，高浓度的生长素抑制了根背光侧的生长，茎的向光性只体现了生长素促进生长的作用，A错误；
A.茎的向光性和本实验都只体现了生长素促进生长的作用
B.与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大
C.水稻根向光侧生长素含量下降仅与向光侧生长素向背光侧运输有关
D.根据题意可推测水稻根背光弯曲的角度随光照强度的增加而增大
根据弯曲角度和对图2的分析可知，与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大，B正确；
分析图2数据可知，光照条件下生长素的总含量比黑暗条件下少且向光侧生长素含量的减少量大于背光侧生长素含量的增加量，由于光照不影响生长素的合成，所以光照可能引起向光侧生长素的分解；弱光、强光条件下背光侧生长素的含量均大于黑暗条件下背光侧生长素的含量，而向光侧生长素的含量均小于黑暗条件下向光侧生长素的含量，故推知单侧光引起了生长素的横向运输，部
A.茎的向光性和本实验都只体现了生长素促进生长的作用
B.与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大
C.水稻根向光侧生长素含量下降仅与向光侧生长素向背光侧运输有关
D.根据题意可推测水稻根背光弯曲的角度随光照强度的增加而增大
分生长素由向光侧向背光侧运输，故水稻根向光侧生长素含量下降可能与上述两方面因素(单侧光可能引起向光侧生长素的分解、单侧光引起了生长素的横向运输)有关，C错误；
本实验只测定了黑暗、弱光和强光条件下水稻根背光弯曲的角度，实验数据较少，因此水稻根背光弯曲的角度不一定始终随光照强度的增加而增大，D错误。
A.茎的向光性和本实验都只体现了生长素促进生长的作用
B.与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大
C.水稻根向光侧生长素含量下降仅与向光侧生长素向背光侧运输有关
D.根据题意可推测水稻根背光弯曲的角度随光照强度的增加而增大
关键 · 真题必刷
1.(2023·全国甲卷，2)植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是( )
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
D
解析 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，A正确；
植物激素是由产生部位运输到作用部位的，B正确；
植物激素之间相互协调，互相配合共同影响植物生命活动，调节植物生长发育，C正确；
生长素是一种植物激素，作为一种信号调节细胞的生命活动，不是催化剂，D错误。
2.(2024·贵州卷，15)研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是( )
A
序号 研究结果 推测或推论
① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道
② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层
③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④ DNA双螺旋结构 半保留复制
⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④
B.②③⑤
C.①④⑤
D.②③④
解析 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，可以推测细胞膜上存在特殊的水分子通道，①正确；人成熟红细胞不含任何细胞器，故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍推测细胞膜中的磷脂分子为两层，②正确；注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，说明加热致死的S型肺炎链球菌失去了毒性，但不能说明其DNA被破坏，③错误；沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说，这种复制方式称作半保留复制，④正确；单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，由于缺乏相应对照，无法说明胚芽鞘尖端产生生长素，⑤错误。故选A。
3.(2023·1月浙江选考，18)研究人员取带叶的某植物茎段，切去叶片，保留叶柄，然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中，分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度，实验结果如图所示。
A
下列关于本实验的叙述，正确的是( )
A.切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰
B.越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显
C.IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的
D.不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性
解析 越迟使用IAA处理，越接近未处理，折断强度越小，越容易折断，抑制叶柄脱落的效应越不明显，B错误；
因每组都有乙烯，没有不加乙烯的空白对照，不能知道乙烯对折断强度的影响，无法判断IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同还是相抗衡，C错误；
IAA的两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生长，此题中IAA浓度不变，不能体现两重性，D错误。
A.切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰
B.越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显
C.IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的
D.不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性
4.(2023·天津卷，15)植株根尖的生长素，主要由茎尖合成，运输至根尖。其在根尖运输情况如图1。
(1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为________。
极性运输
(2)植物蛋白NRP会影响根尖的生长素运输。为研究其作用机制，构建NRP基因敲除植株。
①与野生植株相比，NRP敲除植株的根尖更短。检测二者根尖生长素分布，结果如图2。推知：NRP敲除使生长素在根尖________(填“表皮”或“中央”)运输受阻。
表皮
②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。检测两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布，结果如图3。在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜，推断其介导的生长素运输方向为由细胞________向细胞________。NRP敲除植株中的PIN2分布特点为____________________________，导致生长素运输异常。
内
外
除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质
③综上，推测NRP的作用机制为：_______________________________________
___________________________________，进而促进根尖的生长。
维持PIN2在表皮细胞顶膜上的正确定位，保证生长素沿正确方向运输
解析 (1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为极性运输。
(2)①与野生植株相比，NRP敲除植株的根尖更短。根据二者根尖生长素分布图，得知NRP敲除植株伸长区生长素分布减少。NRP敲除影响了极性运输，因此使生长素在根尖表皮运输受阻。
②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。分析两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布图，在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜，由于极性运输方向为从根尖分生区到伸长区，推断其介导的生长素运输方向为由细胞内向细胞外，这样才能保障极性运输正常进行。分析图3可知，NRP敲除植株中的PIN2分布特点为除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质，因此导致生长素运输异常。
③根据图3，推测NRP的作用机制为维持PIN2在表皮细胞顶膜上的大量分布，保证生长素沿从细胞内向细胞外的方向运输，将生长素从分生区运输至伸长区，进而促进根尖的生长。限时练40 植物生长素及其生理作用
(时间：30分钟 分值：30分)
选择题1～9小题，每小题2分，共18分。
【对点强化】
考点一 植物生长素的发现
1.(2025·湖北武汉调研)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
B.细胞的成熟情况会影响生长素作用的发挥
C.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
D.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
2.(2025·河南焦作一中质检)如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一胚芽鞘被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述正确的是( )
INCLUDEPICTURE"SW595.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW595.tif" \* MERGEFORMAT
A.a中胚芽鞘直立生长，b、c中胚芽鞘向光弯曲生长
B.a、b中胚芽鞘向光弯曲生长，c中胚芽鞘背光弯曲生长
C.d中如果固定胚芽鞘，旋转纸盒，一段时间后，胚芽鞘向左弯曲生长
D.d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转，则胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长
3.(2025·广东惠州调研)《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。”该操作可以解除植株的顶端优势，合理分配营养，提高棉花产量。去除顶端优势、调节营养物质分配都与生长素有关。下列叙述错误的是( )
A.棉花植株顶芽合成的生长素向下运输至侧芽需要消耗能量
B.打去“冲天心”利于“旁条”合成生长素，促进“旁条”生长
C.适宜浓度的生长素能促进营养物质向棉铃运输，促进棉铃生长
D.生长素调节植物生长是通过调节相关基因的表达来实现的
4.(2025·湖北武汉联考)生长素信号转导分为两条主要途径：途径①为细胞膜上的生长素结合蛋白(ABP)可能起接收细胞外生长素信号的作用，并将细胞外信号向细胞内传导，从而诱导细胞伸长；途径②为细胞中存在的细胞质或细胞核可溶性结合蛋白(SABP)与生长素结合，在转录和翻译水平上影响基因表达。下列相关说法正确的是( )
A.生长素进入细胞后，直接参与细胞内的代谢
B.细胞膜上不可能存在运输生长素的载体
C.生长素在植物体内发挥作用后仍可以重复使用
D.生长素通过影响基因的表达对生物体的代谢活动进行调节
考点二 生长素的生理作用及特点
5.(2021·全国甲卷，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
6.(2025·湖北黄冈模拟)植物顶芽产生的生长素向下运输，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。下列叙述错误的是( )
A.顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长
B.去除顶芽或抑制顶芽的生长素运输可解除对侧芽的抑制
C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势，使侧芽生长成侧枝
D.侧芽生长受不同植物激素共同调节，主要受到生长素的影响
7.(2024·九省联考贵州卷，11)为探究生长素对某植物芽生长的影响，以清水为对照，用不同浓度的生长素溶液对该植物进行喷施处理，获得芽生长1 cm所需时间，结果如图所示。下列分析正确的是( )
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A.B、D点，生长素对芽生长的抑制作用一致
B.E点，生长素对芽的生长既不促进也不抑制
C.C点，生长素对芽的抑制作用最强
D.AC段，生长素对芽的抑制作用逐渐下降
8.(2025·河北沧州联考)如图1是将某燕麦幼苗水平放置一段时间后的生长情况，图2表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用之间的关系。下列相关叙述正确的是( )
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A.生长素发挥的作用不会因植物细胞的成熟情况不同而有较大差异
B.图1中燕麦幼苗茎Ⅲ侧的生长素浓度大于Ⅳ侧的生长素浓度
C.若图1中根Ⅰ侧生长素浓度对应图2中的a，则Ⅱ侧生长素浓度在a～b之间
D.图1中燕麦幼苗茎Ⅲ、Ⅳ两侧对应图2中的生长素浓度均小于10－2mol·L－1
【综合提升】
9.(2025·湖南部分学校开学联考)生长素受体TIRI和酶复合体(SCF)结合形成复合体，生长素与胞内的TIRI结合后影响AUX/IAA(转录抑制蛋白因子)与ARFs的结合，调控生长素诱导基因的表达，从而产生生长素反应，其机制如图所示。下列分析错误的是( )
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A.生长素在胚芽鞘、幼芽处的运输需要消耗能量
B.TIRI和SCF结合的复合体具有蛋白酶水解活性
C.AUX/IAA蛋白被降解后，ARFs调控转录的效应增强
D.AUX/IAA与ARFs结合导致生长素诱导基因不能翻译
10.(12分)(2025·江西金太阳联考)在拟南芥的幼根中，根尖产生的生长素很少，根所需的生长素主要来自地上部分，地上部分产生的生长素通过中柱只能向根尖运输，然后根尖的生长素再通过皮层回流。在幼根的中柱和皮层细胞中，无论生长素以什么方式进入细胞，运出细胞时必须依赖运输载体PIN蛋白，见图1。将拟南芥横放后，其根冠中的平衡石细胞感受到重力信号，细胞内的淀粉体就会沿着重力方向沉降，通过一系列调控使根向地生长，见图2。
INCLUDEPICTURE"SW601.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW601.tif" \* MERGEFORMAT
(1)(4分)生长素在细胞水平上具有____________________和诱导细胞分化等作用；少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是植物体还要源源不断合成生长素的原因是________________________________。生长素是由____________经过一系列反应转化而来的。
(2)(2分)图1中，生长素在中柱只能向根尖运输的原因是
____________________________________________________________________。
(3)(6分)有研究者曾经认为根的向水性也依赖于细胞膜上的生长素运输载体PIN蛋白。请根据所给实验材料设计实验证明根的向水性与PIN蛋白无关。(只写实验思路和预期结果)
材料：培养7天的正常拟南芥和PIN蛋白缺失突变体若干、盛有琼脂培养基的装置(培养基左上侧含水量明显低于右下侧)、遮光罩。
实验思路：_______________________________________________________
_______________________________________________________________。
预期结果：_________________________________________________________
__________________________________________________________________。
限时练40 植物生长素及其生理作用
1.D [在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中都能产生生长素，这些部位中的色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，A正确；细胞的成熟情况会影响生长素作用的发挥，幼嫩细胞对生长素更为敏感，B正确；生长素的极性运输过程是主动运输，因此会消耗能量，C正确；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，D错误。]
2.D [a中生长素不能透过玻璃片横向运输，a直立生长；b中的生长素能够透过琼脂片，b向光弯曲生长；c中由于胚芽鞘没有尖端，c中生长素不能发生横向运输，且含生长素的琼脂块放置在左侧，故c背光弯曲生长，A、B错误；d中固定胚芽鞘，旋转纸盒，只有右侧接受光照，因此胚芽鞘向右弯曲生长，C错误；d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转，光只能从开口处进入，因此胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长，D正确。]
3.B [棉花植株顶芽合成的生长素向下运输至侧芽为极性运输，是一种主动运输，需要消耗能量，A正确；打去“冲天心”，即去掉顶芽，去掉顶芽后，侧芽附近的生长素浓度降低，促进了侧芽即“旁条”的生长，B错误；由题意可知，生长素可调节营养物质分配，棉铃是生长旺盛的部位，适宜浓度的生长素能促进营养物质向棉铃运输，促进棉铃生长，C正确；生长素能通过信号转导，诱导细胞内特定基因的表达，从而引发相应的生物学效应，调节植物生长，D正确。]
4.D [生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似，它不像酶那样在细胞代谢中起催化作用，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用，A错误；根据题中途径②可知，细胞中存在的SABP与生长素结合，说明生长素可进入细胞中，所以细胞膜上可能存在运输生长素的载体，B错误；生长素在植物体内发挥作用后通常会失活，不可重复使用，C错误；分析题干信息可知，生长素可通过影响基因的表达来调节生物体的代谢活动，D正确。]
5.D [植物生长的“顶端优势”是指顶芽产生的生长素极性运输到达侧芽部位并积累，使侧芽部位的生长素浓度过高，抑制侧芽生长，从而表现出顶芽优先于侧芽生长的现象。摘除顶芽后，侧芽部位的生长素浓度逐渐降低到适宜的浓度，顶端优势解除，A、B正确；生长素能通过一系列信号转导过程，诱导特定基因的表达，从而引发相应的生物学效应，调节植物生长，C正确；同种植物的根、芽、茎三种器官中，根对生长素最敏感，茎对生长素最不敏感，D错误。]
6.C [顶芽生长素浓度低，促进生长，侧芽生长素浓度高，抑制生长，故顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长，A正确；去除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，可解除对侧芽的抑制，B正确；由题述可知，用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝，说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势，使侧芽生长成侧枝，C错误；由题述可知，侧芽生长受到生长素、细胞分裂素的共同调节，主要受到生长素的影响，D正确。]
7.B [B、D点时，芽生长1 cm所需时间相同且均小于A点，这说明B、D点生长素对芽生长的促进作用一致，A错误；E点时，芽生长1 cm所需时间等于A点，这说明E点生长素对芽的生长既不促进也不抑制，B正确；C点时，芽生长1 cm所需时间最少，说明生长素对芽的促进作用最强，C错误；AC段，芽生长1 cm所需时间逐步减少，生长素对芽的促进作用逐渐增强，D错误。]
8.D [生长素发挥的作用会因植物细胞的成熟情况不同而有较大差异，A错误；由于重力作用，图1中燕麦幼苗茎Ⅲ侧的生长素浓度小于Ⅳ侧的生长素浓度，B错误；若图1中根Ⅰ侧生长素浓度对应图2中的a，由于重力作用，近地侧(Ⅱ侧)生长素浓度高于远地侧(Ⅰ侧)，且Ⅱ侧比Ⅰ侧生长慢，Ⅱ侧生长素浓度起到抑制作用，故Ⅱ侧生长素浓度不会在a～b之间，应大于10－8 mol·L－1，C错误；图1中燕麦幼苗茎Ⅲ、Ⅳ的生长素浓度均促进茎的生长，故对应图2中的生长素浓度均小于10－2 mol·L－1，D正确。]
9.D [生长素在胚芽鞘、幼芽处进行极性运输，运输方式是主动运输，需要消耗能量，A正确；TIRI和SCF结合的复合体可以降解转录抑制蛋白因子AUX/IAA，具有蛋白酶水解活性，B正确；AUX/IAA蛋白被降解后，减弱了对ARFs的抑制，ARFs调控转录的效应增强，C正确；AUX/IAA与ARFs结合导致生长素诱导基因不能转录，D错误。]
10.(1)促进细胞伸长生长 生长素是信息分子，作用后即被灭活 色氨酸 (2)细胞内的生长素运出细胞时，必须依赖运输载体PIN蛋白，而PIN蛋白在中柱细胞中只位于细胞靠近根尖的一侧 (3)将若干已培养7天的正常拟南芥和等量PIN蛋白缺失突变体拟南芥分别移栽到盛有琼脂培养基的装置中，用遮光罩遮住根部，培养一段时间，每天观察记录根的生长和弯曲情况 正常拟南芥与PIN蛋白缺失突变体拟南芥根都表现为向含水量高的右下侧弯曲
解析 (1)生长素在细胞水平上具有促进细胞伸长生长和诱导细胞分化等作用；少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是生长素发挥作用后即被灭活，所以植物体需要源源不断合成生长素满足调节生命活动的需求。生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的。(3)要证明根的向水性与PIN蛋白无关，则无论是正常拟南芥还是PIN蛋白缺失突变体拟南芥在生长的过程中都会表现出向水性。据此设计实验，其实验思路及预期结果见答案。(共24张PPT)
植物生长素及其生理作用
限时练40
(时间：30分钟 分值：30分)
考点一 植物生长素的发现
1.(2025·湖北武汉调研)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
B.细胞的成熟情况会影响生长素作用的发挥
C.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
D.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
D
解析 在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中都能产生生长素，这些部位中的色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，A正确；
细胞的成熟情况会影响生长素作用的发挥，幼嫩细胞对生长素更为敏感，B正确；
生长素的极性运输过程是主动运输，因此会消耗能量，C正确；
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，D错误。
2.(2025·河南焦作一中质检)如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一胚芽鞘被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述正确的是( )
D
A.a中胚芽鞘直立生长，b、c中胚芽鞘向光弯曲生长
B.a、b中胚芽鞘向光弯曲生长，c中胚芽鞘背光弯曲生长
C.d中如果固定胚芽鞘，旋转纸盒，一段时间后，胚芽鞘向左弯曲生长
D.d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转，则胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长
解析 a中生长素不能透过玻璃片横向运输，a直立生长；b中的生长素能够透过琼脂片，b向光弯曲生长；c中由于胚芽鞘没有尖端，c中生长素不能发生横向运输，且含生长素的琼脂块放置在左侧，故c背光弯曲生长，A、B错误；
d中固定胚芽鞘，旋转纸盒，只有右侧接受光照，因此胚芽鞘向右弯曲生长，C错误；d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转，光只能从开口处进入，因此胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长，D正确。
A.a中胚芽鞘直立生长，b、c中胚芽鞘向光弯曲生长
B.a、b中胚芽鞘向光弯曲生长，c中胚芽鞘背光弯曲生长
C.d中如果固定胚芽鞘，旋转纸盒，一段时间后，胚芽鞘向左弯曲生长
D.d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转，则胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长
3.(2025·广东惠州调研)《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。”该操作可以解除植株的顶端优势，合理分配营养，提高棉花产量。去除顶端优势、调节营养物质分配都与生长素有关。下列叙述错误的是( )
A.棉花植株顶芽合成的生长素向下运输至侧芽需要消耗能量
B.打去“冲天心”利于“旁条”合成生长素，促进“旁条”生长
C.适宜浓度的生长素能促进营养物质向棉铃运输，促进棉铃生长
D.生长素调节植物生长是通过调节相关基因的表达来实现的
B
解析 棉花植株顶芽合成的生长素向下运输至侧芽为极性运输，是一种主动运输，需要消耗能量，A正确；
打去“冲天心”，即去掉顶芽，去掉顶芽后，侧芽附近的生长素浓度降低，促进了侧芽即“旁条”的生长，B错误；
由题意可知，生长素可调节营养物质分配，棉铃是生长旺盛的部位，适宜浓度的生长素能促进营养物质向棉铃运输，促进棉铃生长，C正确；
生长素能通过信号转导，诱导细胞内特定基因的表达，从而引发相应的生物学效应，调节植物生长，D正确。
4.(2025·湖北武汉联考)生长素信号转导分为两条主要途径：途径①为细胞膜上的生长素结合蛋白(ABP)可能起接收细胞外生长素信号的作用，并将细胞外信号向细胞内传导，从而诱导细胞伸长；途径②为细胞中存在的细胞质或细胞核可溶性结合蛋白(SABP)与生长素结合，在转录和翻译水平上影响基因表达。下列相关说法正确的是( )
A.生长素进入细胞后，直接参与细胞内的代谢
B.细胞膜上不可能存在运输生长素的载体
C.生长素在植物体内发挥作用后仍可以重复使用
D.生长素通过影响基因的表达对生物体的代谢活动进行调节
D
解析 生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似，它不像酶那样在细胞代谢中起催化作用，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用，A错误；
根据题中途径②可知，细胞中存在的SABP与生长素结合，说明生长素可进入细胞中，所以细胞膜上可能存在运输生长素的载体，B错误；
生长素在植物体内发挥作用后通常会失活，不可重复使用，C错误；
分析题干信息可知，生长素可通过影响基因的表达来调节生物体的代谢活动，D正确。
考点二 生长素的生理作用及特点
5.(2021·全国甲卷，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
D
解析 植物生长的“顶端优势”是指顶芽产生的生长素极性运输到达侧芽部位并积累，使侧芽部位的生长素浓度过高，抑制侧芽生长，从而表现出顶芽优先于侧芽生长的现象。摘除顶芽后，侧芽部位的生长素浓度逐渐降低到适宜的浓度，顶端优势解除，A、B正确；
生长素能通过一系列信号转导过程，诱导特定基因的表达，从而引发相应的生物学效应，调节植物生长，C正确；
同种植物的根、芽、茎三种器官中，根对生长素最敏感，茎对生长素最不敏感，D错误。
6.(2025·湖北黄冈模拟)植物顶芽产生的生长素向下运输，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。下列叙述错误的是( )
A.顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长
B.去除顶芽或抑制顶芽的生长素运输可解除对侧芽的抑制
C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势，使侧芽生长成侧枝
D.侧芽生长受不同植物激素共同调节，主要受到生长素的影响
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，故顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长，A正确；
去除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，可解除对侧芽的抑制，B正确；
由题述可知，用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝，说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势，使侧芽生长成侧枝，C错误；
由题述可知，侧芽生长受到生长素、细胞分裂素的共同调节，主要受到生长素的影响，D正确。
7.(2024·九省联考贵州卷，11)为探究生长素对某植物芽生长的影响，以清水为对照，用不同浓度的生长素溶液对该植物进行喷施处理，获得芽生长1 cm所需时间，结果如图所示。下列分析正确的是( )
B
A.B、D点，生长素对芽生长的抑制作用一致
B.E点，生长素对芽的生长既不促进也不抑制
C.C点，生长素对芽的抑制作用最强
D.AC段，生长素对芽的抑制作用逐渐下降
解析 B、D点时，芽生长1 cm所需时间相同且均小于A点，这说明B、D点生长素对芽生长的促进作用一致，A错误；
E点时，芽生长1 cm所需时间等于A点，这说明E点生长素对芽的生长既不促进也不抑制，B正确；
C点时，芽生长1 cm所需时间最少，说明生长素对芽的促进作用最强，C错误；
AC段，芽生长1 cm所需时间逐步减少，生长素对芽的促进作用逐渐增强，D错误。
A.B、D点，生长素对芽生长的抑制作用一致
B.E点，生长素对芽的生长既不促进也不抑制
C.C点，生长素对芽的抑制作用最强
D.AC段，生长素对芽的抑制作用逐渐下降
8.(2025·河北沧州联考)如图1是将某燕麦幼苗水平放置一段时间后的生长情况，图2表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用之间的关系。下列相关叙述正确的是( )
D
A.生长素发挥的作用不会因植物细胞的成熟情况不同而有较大差异
B.图1中燕麦幼苗茎Ⅲ侧的生长素浓度大于Ⅳ侧的生长素浓度
C.若图1中根Ⅰ侧生长素浓度对应图2中的a，则Ⅱ侧生长素浓度在a～b之间
D.图1中燕麦幼苗茎Ⅲ、Ⅳ两侧对应图2中的生长素浓度均小于10－2mol·L－1
解析 生长素发挥的作用会因植物细胞的成熟情况不同而有较大差异，A错误；
由于重力作用，图1中燕麦幼苗茎Ⅲ侧的生长素浓度小于Ⅳ侧的生长素浓度，B错误；
若图1中根Ⅰ侧生长素浓度对应图2中的a，由于重力作用，近地侧(Ⅱ侧)生长素浓度高于远地侧(Ⅰ侧)，且Ⅱ侧比Ⅰ侧生长慢，Ⅱ侧生长素浓度起到抑制作用，故Ⅱ侧生长素浓度不会在a～b之间，应大于10－8 mol·L－1，C错误；
图1中燕麦幼苗茎Ⅲ、Ⅳ的生长素浓度均促进茎的生长，故对应图2中的生长素浓度均小于10－2 mol·L－1，D正确。
A.生长素发挥的作用不会因植物细胞的成熟情况不同而有较大差异
B.图1中燕麦幼苗茎Ⅲ侧的生长素浓度大于Ⅳ侧的生长素浓度
C.若图1中根Ⅰ侧生长素浓度对应图2中的a，则Ⅱ侧生长素浓度在a～b之间
D.图1中燕麦幼苗茎Ⅲ、Ⅳ两侧对应图2中的生长素浓度均小于10－2mol·L－1
9.(2025·湖南部分学校开学联考)生长素受体TIRI和酶复合体(SCF)结合形成复合体，生长素与胞内的TIRI结合后影响AUX/IAA(转录抑制蛋白因子)与ARFs的结合，调控生长素诱导基因的表达，从而产生生长素反应，其机制如图所示。下列分析错误的是( )
D
A.生长素在胚芽鞘、幼芽处的运输需要消耗能量
B.TIRI和SCF结合的复合体具有蛋白酶水解活性
C.AUX/IAA蛋白被降解后，ARFs调控转录的效应增强
D.AUX/IAA与ARFs结合导致生长素诱导基因不能翻译
解析 生长素在胚芽鞘、幼芽处进行极性运输，运输方式是主动运输，需要消耗能量，A正确；
TIRI和SCF结合的复合体可以降解转录抑制蛋白因子AUX/IAA，具有蛋白酶水解活性，B正确；
AUX/IAA蛋白被降解后，减弱了对ARFs的抑制，ARFs调控转录的效应增强，C正确；
AUX/IAA与ARFs结合导致生长素诱导基因不能转录，D错误。
A.生长素在胚芽鞘、幼芽处的运输需要消耗能量
B.TIRI和SCF结合的复合体具有蛋白酶水解活性
C.AUX/IAA蛋白被降解后，ARFs调控转录的效应增强
D.AUX/IAA与ARFs结合导致生长素诱导基因不能翻译
10.(2025·江西金太阳联考)在拟南芥的幼根中，根尖产生的生长素很少，根所需的生长素主要来自地上部分，地上部分产生的生长素通过中柱只能向根尖运输，然后根尖的生长素再通过皮层回流。在幼根的中柱和皮层细胞中，无论生长素以什么方式进入细胞，运出细胞时必须依赖运输载体PIN蛋白，见图1。将拟南芥横放后，其根冠中的平衡石细胞感受到重力信号，细胞内的淀粉体就会沿着重力方向沉降，通过一系列调控使根向地生长，见图2。
(1)生长素在细胞水平上具有____________________和诱导细胞分化等作用；少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是植物体还要源源不断合成生长素的原因是________________________________。生长素是由____________经过一系列反应转化而来的。
(2)图1中，生长素在中柱只能向根尖运输的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。
促进细胞伸长生长
生长素是信息分子，作用后即被灭活
色氨酸
细胞内的生长素运出细胞时，必须依赖运输载体PIN蛋白，而PIN蛋白在中柱细胞中只位于细胞靠近根尖的一侧
(3)有研究者曾经认为根的向水性也依赖于细胞膜上的生长素运输载体PIN蛋白。请根据所给实验材料设计实验证明根的向水性与PIN蛋白无关。(只写实验思路和预期结果)
材料：培养7天的正常拟南芥和PIN蛋白缺失突变体若干、盛有琼脂培养基的装置(培养基左上侧含水量明显低于右下侧)、遮光罩。
实验思路：____________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
预期结果：____________________________________
____________________________________________。
将若干已培养7天的正常拟南芥和等量PIN蛋白缺失突变体拟南芥分别移栽到盛有琼脂培养基的装置中，用遮光罩遮住根部，培养一段时间，每天观察记录根的生长和弯曲情况
正常拟南芥与PIN蛋白缺失突变体拟南芥根都表现为向含水量高的右下侧弯曲
解析 (1)生长素在细胞水平上具有促进细胞伸长生长和诱导细胞分化等作用；少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是生长素发挥作用后即被灭活，所以植物体需要源源不断合成生长素满足调节生命活动的需求。生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的。
(3)要证明根的向水性与PIN蛋白无关，则无论是正常拟南芥还是PIN蛋白缺失突变体拟南芥在生长的过程中都会表现出向水性。据此设计实验，其实验思路及预期结果见答案。
