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选择性必修1 稳态与调节
第七单元 稳态与调节
第37讲 植物生长素
课标要求 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表现出浓度较低时促进生长、浓度过高时则会抑制生长的特性。
考点1 植物生长素的发现
一、生长素的发现过程
1．发现过程
生长素的产生部位：胚芽鞘的尖端。发挥作用部位：尖端下面的一段。胚芽鞘感光部位：胚芽鞘尖端。生长素的作用：促进细胞伸长生长。胚芽鞘弯曲原因：生长素分布不均匀，导致生长不均匀。
1．(选择性必修1 P91“图文信息”)胚芽鞘顶端产生的“影响”能传到下部，能使得其伸长区两侧生长不均匀的原因是______________ _____________________________________________________。
该“影响”在向光面和背光面浓度存在差异，因而两侧的生长不均匀
2．植物激素的概念
由____________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_______________。
植物体内
微量有机物
2．(选择性必修1 P93“思考·讨论”)比较植物激素与动物激素的异同：
项目 植物激素 动物激素
合成器官 无特定的分泌器官 ________________________
化学本质 一般是有机小分子 蛋白质类、____________、氨基酸衍生物等
作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织
运输途径 ______运输、_________运输和______运输 随着______运输
有特定的内分泌腺
类固醇类
极性
非极性
横向
体液
二、植物的向性运动
1．向光性
横向
2．植物茎的背地性和根的向地性
(1)表现
(2)原因
三、生长素的合成、运输和分布
1．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。( )
提示：生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散作用。
2．生长素在植物体内只能进行极性运输。( )
提示：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
3．吲哚乙酸是一种具有催化作用的蛋白质。( )
提示：吲哚乙酸不是蛋白质，不具有催化作用。
×
×
×
4．生长素与靶细胞内的生长素受体特异性结合后能诱导特定基因的表达。( )
5．生长素在细胞水平上发挥作用是在器官水平上发挥作用的基础。( )
√
√
细胞分裂素具有解除顶端优势的作用，试利用适宜浓度的细胞分裂素溶液、多株生长状况相同的幼苗为材料进行实验验证，请写出实验设计思路，并预期结果。
实验思路：_________________________________________________ ________________________________________________________。
预期结果：_______________________________________________。
将多株生长状况相同的幼苗平均分成A、B、C三组，A组不做处理，C组去除顶芽，B组侧芽涂抹适量细胞分裂素
B组侧芽生长速度与C组接近且均比A组快
1．(2025·广东茂名模拟)在生长素的发现过程中，包括詹森和温特在内的很多科学家进行了大量的实验探究。下列叙述正确的是( )
1
生长素发现的实验过程分析及拓展
詹森 实验组1
实验组2
詹森 实验组3
温特 实验组
对照组
A．詹森的实验中，组1的胚芽鞘不生长，组2、3的胚芽鞘向光弯曲生长
B．詹森的实验能够说明，生长素分布不均是导致胚芽鞘弯曲生长的原因
C．温特的实验中设置对照组是为了排除琼脂对去尖端胚芽鞘生长的影响
D．若对温特实验组中的胚芽鞘给予单侧光照射，则胚芽鞘向光弯曲生长
√
C [由题图可知，詹森的实验中，实验组1、3的胚芽鞘均无尖端，胚芽鞘不生长，实验组2的胚芽鞘向光弯曲生长，A错误；詹森的实验说明，胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片向下传递，并不能得出“生长素分布不均是导致胚芽鞘弯曲生长的原因”的结论，B错误；温特的实验中设置对照组是为了排除琼脂对去尖端胚芽鞘生长的影响，C正确；温特的实验中，胚芽鞘无尖端，无法感受光刺激，即使给予单侧光照射，胚芽鞘也不会向光弯曲生长，但由于实验组琼脂块中含生长素，所以胚芽鞘会朝向放置琼脂块的对侧弯曲生长，可能出现胚芽鞘向光弯曲生长的假象，D错误。]
2．下列资料是探究植物向光性原因进行的一些实验。
资料一：给多种植物外源施用放射性标记的IAA，检测到向光弯曲时IAA在向光面与背光面的分布比约为4∶6。
资料二：以绿色向日葵为材料，当其发生向光弯曲时，IAA在下胚轴两侧的含量基本相同。
资料三：玉米胚芽鞘发生向光弯曲时，从其中分离并鉴定出了MBOA，并发现向光侧的MBOA含量较背光侧高1.5倍。进一步研究发现MBOA可以抑制植物生长。
下列相关分析正确的是( )
A．资料一、二中的两个实验未设置空白对照组，实验结果均不可靠
B．综合资料二、三可知，单侧光照射没有改变玉米胚芽鞘IAA的分布
C．资料一中IAA在向光面与背光面的分布情况说明高浓度的IAA会抑制生长
D．若利用玉米根进行资料三实验，MBOA分离测定的结果可能与资料三中相反
√
D [资料一、二中的两个实验都属于对比实验，不需要设置空白对照组，A错误；资料二、三实验中选用实验材料不同，因此很难根据单侧光下向日葵IAA的分布情况推出玉米向光弯曲时IAA的分布，另外资料三也没有对IAA的分布进行测定，B错误；资料一中IAA在向光面的分布小于背光面，背光面比向光面长得快，说明对于向光性生长，较高浓度的IAA比较低浓度的IAA促进作用强，并没有抑制生长，C错误；若玉米胚芽鞘发生向光弯曲是由于向光侧的MBOA浓度高引起的，根对生长素的敏感性较强，玉米根在单侧光照射下会背光弯曲，MBOA分离测定的结果应该是背光侧MBOA浓度高于向光侧，D正确。]
3．双子叶植物在破土前，子叶和顶端分生组织及一部分下胚轴组织向下弯曲，形成弯钩状结构，由弯钩处的下胚轴优先接触土壤，这个局部特化的组织称为“顶端弯钩”(如图)。研究发现，生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧，并且多种植物激素
参与弯钩的形成。当双子叶植物出土后，生长素
的分布发生改变，导致弯钩打开。下列叙述错误
的是( )
2
生长素的合成、运输和分布
A．顶端弯钩的形成体现了生长素作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
B．顶端弯钩的形成过程中生长素发生了极性运输和横向运输
C．顶端弯钩的内侧中生长素可能促进了乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用
D．出土后，顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧，生长速率大于内侧
√
D [根据题干信息“生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧”，外侧生长更快，内侧生长更慢，可知弯钩两侧生长素分布不均匀，有高浓度(内侧)抑制生长、低浓度(外侧)促进生长的作用，A正确；顶端弯钩的形成过程中生长素由顶端分生组织产生通过极性运输至下胚轴处，同时发生横向运输，即弯钩外侧向内侧运输，从而形成弯钩，B正确；根据题干信息“多种植物激素参与弯钩的形成”，可知乙烯可能参与调控，因为当植物体内生长素的含量达到一定值时会促进乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用，故顶端弯钩的内侧中生长素(浓度更高)可能促进了
乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用，C正确；出土后，生长素的分布发生改变，导致弯钩打开，顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧，所以可推测弯钩内侧的生长速率大于外侧，D错误。]
4．我国古代劳动人民积累了丰富农业生产经验，许多至今仍在实践中应用。据《农桑辑要》有关棉花种植的记载：“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。直待棉欲落时为熟。”此现象与生长素有关，下列叙述正确的是( )
A．“冲天心”所含生长素的浓度在整个棉花植株中最高
B．“尺半的旁条”中的色氨酸在核糖体上可合成生长素
C．上述现象说明了生长素能促进开花以及果实发育成熟
D．生长素可作为信息分子对基因的选择性表达产生影响
√
D [顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，“冲天心”是顶芽，侧芽的生长素浓度高于顶芽，A错误；生长素是由色氨酸转变而来的小分子有机物，而非蛋白质，因此不在核糖体上合成，B错误；题目现象说明了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，未能说明生长素能促进开花以及果实发育成熟，C错误；生长素可作为信息分子，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，D正确。]
考点2 生长素的生理作用及特点
一、生理作用
1．细胞水平上：促进细胞____________、诱导____________等。
2．器官水平上：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
伸长生长
细胞分化
二、生长素的作用特点
抑制生长≠不生长。常见的抑制生长的实例：根的向地生长：根的近地侧生长素浓度过高，抑制近地侧的生长；植物的顶端优势：生长素对顶芽表现为促进作用，对侧芽表现为抑制作用；除草剂：一定浓度的生长素类调节剂对双子叶杂草表现为抑制作用，而对单子叶作物表现为促进作用。
1．(选择性必修1 P93“旁栏思考”)生长素在细胞水平上起的作用，与在器官水平上发挥的作用的关系是__________________________ ______________________________________。
生长素在细胞水平上起的作用是在器官水平上发挥作用的基础
三、生长素浓度与促进程度的曲线分析
1．曲线区间代表的含义
(1)OH段：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。
(2)HC段：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。
(3)CD段：抑制生长。
2．曲线特殊点的含义
(1)H点：促进生长的最适浓度为g。
(2)C点：表示促进生长的“阈值”，浓度大于C点所示值时抑制生长，小于C点所示值时促进生长。
2．(选择性必修1 P94“思考·讨论”)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？
___________________________________________________________ ______________________。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？______(填“一定”或“不一定”)。
不一定；在最适浓度的两侧，会有两个不同的生长素浓度对植物产生相同的促进效果
一定
四、不同植物对生长素的敏感程度曲线分析：双子叶植物比单子叶植物敏感
1．顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。 ( )
提示：表现出顶端优势时，只是侧芽生长受抑制，并非侧芽生长素的合成受抑制。
2．不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，同一种植物的不同器官对生长素的敏感程度也不同。 ( )
×
√
3．顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度过高时抑制生长。( )
提示：茎的背地生长说明近地侧生长速度大于远地侧，且均为促进生长。
4．“尿泥促根”的原因是人尿液中含有植物生长素，黄泥能吸附生长素，一定浓度的生长素能促进枝条生根。( )
×
√
研究发现，适宜浓度的生长素可诱导细胞膜外环境的pH降低，细胞壁在酸性条件下会伸长，进而细胞生长。已知植物细胞膜上有生长素受体，H＋泵等，细胞内有包括H＋在内的多种离子。请根据这些信息，写出生长素促进细胞生长的一种可能机制：______________ ________________________________________________________________________________________________________。
生长素与受体结合，激活了膜上H＋泵，将H＋从细胞内转运到细胞膜外，膜外pH降低，促进细胞壁伸长，进而细胞生长
1．诗句“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”出自宋代司马光的《客中初夏》，借由自然景象托物言志。下列有关说法错误的是( )
A．柳絮的轻与葵花的鲜艳，均有利于植物的繁衍
B．“葵花向日倾”现象的生物学原理与植物顶端优势一致
C．用一定浓度的生长素类似物处理离体柳树枝条，可促进生根
D．柳絮飞扬与葵花盛开都具有一定的季节性，说明环境能影响植物的生长发育
1
生长素的生理作用
√
B [柳絮和葵花均可作为繁殖的载体，柳絮的轻与葵花的鲜艳有利于种子和花粉的传播，即均有利于植物的繁衍，A正确；在植物的生长发育过程中，顶芽对侧芽有一定的制约关系，当顶芽生长旺盛时，侧芽的生长就会受到抑制，这种现象叫作顶端优势，而“葵花向日倾”现象体现的背光侧生长快，与顶端优势的原理不同，B错误；生长素类似物可以促进扦插枝条生根，用一定浓度的生长素类似物处理离体柳树枝条，可促进生根，C正确；柳絮飞扬与葵花盛开都具有一定的季节性，说明除植物激素等作用外，环境也能影响植物的生长发育，D正确。]
2．萼片是花的最外一环，能保护花蕾的内部。在果实生长过程中，萼片不脱落(萼片宿存)，则喷洒的农药、雨水不能及时散发，在花萼部位聚集，容易产生果锈、黑
星病、顶腐病等病害。科研人员
以库尔勒香梨为实验材料，分析
了100 mg/L的生长素(IAA)和100
mg/L的生长素抑制剂(TIBA)对
不同序位果实萼片发育的影响，
部分结果如图所示。
下列说法错误的是( )
A．在同一处理下，第4序位果实脱萼率比第1序位果实脱萼率高
B．在同一序位下，果实脱萼率大小关系为TIBA处理>清水处理> IAA处理
C．喷施IAA会促进果实萼片的宿存，影响萼片的脱落
D．该研究表明，IAA在器官水平上起着促进细胞生长的作用
√
D [由题图可知，不论是对照组(清水处理组)、IAA处理组还是TIBA处理组，同一处理下，第4序位果实脱萼率均比第1序位果实脱萼率高，A正确。只比较图中白柱，第1序位的果实脱萼率大小关系为TIBA处理>清水处理>IAA处理；只比较图中灰柱，第4序位的果实脱萼率大小关系也为TIBA处理>清水处理>IAA处理，B正确。比较对照组和IAA处理组的白柱，可知喷施IAA会抑制第1序位果实萼片脱落；比较对照组和IAA处理组的灰柱，可知喷施IAA会抑制第4序位果实萼片脱落，综上所述喷施IAA会促进果实萼片的宿存，影响萼片的脱落，C正确。促进细胞生长属于细胞水平，且该研究未表明此结论，D错误。]
3．顶端优势原理在农业生产和园艺上得到了广泛利用。下列有关叙述正确的是( )
A．植物生长表现出顶端优势与生长素的极性运输有关
B．光照引起生长素分布不均是植物表现顶端优势的主要原因
C．顶端优势表明植物的顶芽对生长素的敏感程度高于侧芽
D．解除果树的顶端优势可实现疏花疏果进而获得优质果品
2
生长素作用特点分析及应用
√
A [由分析可知，顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素通过极性运输向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，抑制了侧芽的生长，A正确；光照引起生长素分布不均导致植物表现向光生长，B错误；产生顶端优势的原因是植物的顶芽产生的生长素通过极性运输向下运输聚集在侧芽，导致侧芽部位生长素浓度过高抑制了侧芽的生长，并不能说明顶芽与侧芽对生长素的敏感程度的高低，C错误；解除果树的顶端优势可促进侧枝的生长，提高结实率，但不能提高果实的品质，D错误。]
4．(2025·广东广州模拟)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况，得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，图③表示两种植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量。据图分析，下列叙述，错误的是( )
A．生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一个细胞的底膜
B．N蛋白缺失型植株比正常型植株的根尖生长素运输效率更低导致生长更缓慢
C．N蛋白缺失型的PIN2蛋白含量多和分布广，可知PIN2蛋白抑制生长素运输
D．N蛋白可能通过影响PIN2蛋白产生与分布而调控生长素的运输速度和方向
√
C [由题图①可知，生长素从根尖分生区运输到伸长区是从形态学的上端向形态学的下端运输，即从一个细胞的顶膜运输到另一个细胞的底膜，属于极性运输，A正确；据题图②可知，N蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且据生长素的分布情况可知，伸长区生长素较少，据此可推测N蛋白缺失型比正常型生长素运输效率更低不利于促进生长，B正确；据题图③可知，正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同，正常型个体的侧膜和细胞质中没有PIN2蛋白分布，而N蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2蛋白分布特点为：顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布，但是相对较少，其中
细胞质中含量最少，结合题图①推测，PIN2蛋白的功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜，C错误；由C分析可知，N蛋白可能通过影响PIN2蛋白产生与分布而调控生长素的运输速度和方向，D正确。]课时分层作业(三十七) 植物生长素
1．草莓开花的早晚直接影响草莓的上市时间与价格，因此，揭示草莓开花的分子机理具有重要的生产意义。生长素响应因子(ARF4)可直接激活开花基因FreAPI和FveFUL的表达，而外源生长素可诱导ARF4基因过量表达，促进草莓提前开花。下列有关说法正确的是( )
A．亮氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育
B．生长素作为信息分子可影响开花基因的表达，从而调节开花时间
C．生长素作用和ARF4基因的表达最终可表现在种群水平上的变化
D．生长素类植物生长调节剂，虽然合成难但原料广泛、效果稳定
B [色氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育，A错误；生长素响应因子(ARF4)可直接激活开花基因FreAPI和FveFUL的表达，而外源生长素可诱导ARF4基因过量表达，促进草莓提前开花，据此可推测，生长素作为信息分子可影响开花基因的表达，从而调节开花时间，B正确；生长素作用和ARF4基因的表达最终影响个体性状的变化，即草莓开花时间的变化属于个体水平上的变化，C错误；生长素类植物生长调节剂，原料广泛、容易合成，且效果稳定，D错误。]
2．(2025·广东深圳模拟)下列有关生长素的合成、分布、运输及生理作用的叙述，不正确的是( )
A．生长素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
B．单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素分布不均匀
C．色氨酸是生长素合成的前体物质，生长素受体可能位于细胞内
D．某浓度的生长素对芽起抑制作用，则该浓度可能对茎起促进作用
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的运输方式是主动运输，因此会消耗能量，A正确；胚芽鞘尖端产生生长素，单侧光会影响生长素的分布，使其分布不均匀，但生长素的产生与是否有单侧光无关，B错误；色氨酸是生长素合成的前体物质，生长素的化学本质是吲哚乙酸，生长素受体可能位于细胞内，C正确；芽对生长素的敏感性高于茎，某浓度的生长素对芽起抑制作用，则该浓度的生长素可能对茎起促进作用，D正确。]
3．(2025·广东广州模拟)某些植物主根的根尖能抑制侧根生长，存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验，发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA含量变化，实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是( )
A．低浓度NAA促进侧根生长，高浓度NAA抑制侧根生长
B．NAA处理后，通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C．切除主根根尖使侧根原基IAA浓度降低，从而解除顶端优势
D．施加外源NAA和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
B [由题可知，本实验是用适宜浓度的NAA处理，没有用不同浓度的NAA处理，不能得出NAA低浓度促进、高浓度抑制的特点的结论，A错误；据题图可知，与对照组相比，适宜浓度的NAA处理后幼苗根中内源IAA含量升高，适宜浓度的NAA处理可以解除顶端优势，促进侧根原基的发育，因此推测NAA处理很可能是通过增加主根内源IAA含量促进侧根原基的发育，B正确；据题意可知，本实验的因变量为幼苗根中内源IAA含量，没有检测侧根处IAA浓度，因此不能得出切除根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA浓度降低的结论，C错误；题图中没有切除根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组，因此不能得出两者协同促进侧根原基的发育的结论，D错误。]
4．草莓果实表面有许多瘦果。将生长一致的草莓植株分为四组，对照组 S0 不作处理，S1、S2 和S3 组植株上的幼果去除瘦果，再在 S2 组叶片上，及 S3 组幼果上分别喷施一定浓度的生长素(IAA) 溶液，实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A．果实开始发育后，瘦果内能合成生长素促进果实长大和成熟
B．S1 组的果实由于缺少 IAA无法催化细胞代谢而发育不良
C．S2 组的结果表明喷施到叶片上的外源 IAA 可运输到果实
D．S3 组果实的大小与 IAA 溶液的浓度呈正相关
C [生长素不能促进果实成熟，A错误；生长素是植物激素，并无催化作用，植物激素对植物生长起着调节作用，B错误；S2组的结果表明喷施到叶片上的外源IAA可运输到果实，促进果实生长发育，C正确；生长素的浓度过高可能会抑制果实的发育，D错误。]
5．棉花栽培中，适时打顶(去顶芽)是棉花高产栽培的关键技术之一。打顶解除了顶端优势，会改变棉株的生长中心，影响植株体内光合产物和矿质养分的分配。科研人员研究了打顶后涂抹NAA(α-萘乙酸，一种生长素类调节剂)对长绒棉结铃和产量的影响，结果如下表。下列叙述错误的是( )
处理组 单株成铃数/个 单株结铃数/个 单株成铃率/% 单株产量/g
①不打顶 33.6 16.7 49.7 44.1
②打顶 29.6 19.3 65.2 56.9
③打顶＋N0 29.3 19.2 65.5 57.7
④打顶＋N1 37.0 29.7 80.3 71.9
⑤打顶＋N2 27.0 17.0 62.8 17.9
注：N0表示打顶后立即将空白羊毛脂放在切口；N1表示打顶后立即将含浓度为3×10－3 mmoL·L－1NAA的羊毛脂放在切口；N2表示打顶后立即将含浓度为3×10－2 mmoL·L－1NAA的羊毛脂放在切口。
A．②和③的实验结果相差不大，说明羊毛脂对实验结果几乎没有影响
B．④棉株的单株产量较高说明外源适宜浓度的NAA能提高结铃数和成铃率
C．打顶后涂抹一定浓度的NAA有利于更多的光合产物分配到花、果实中
D．顶端优势和茎的背地性均能体现生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的生理作用
D [②和③的实验的自变量为是否打顶后将空白羊毛脂放在切口，实验结果相差不大，说明羊毛脂对实验结果几乎没有影响，A正确；④的处理是打顶＋N1，棉株的单株产量较高，是因为外源适宜浓度的NAA能促进果实的发育，防止落花落果，提高结铃数和成铃率，B正确；通过表格知道④的处理是打顶＋N1，单株成铃率和单株产量都较高，故说明打顶后涂抹一定浓度的NAA既保证了打顶后棉株体内的合理的生长素水平，有利于更多的光合产物分配到生殖(花、果实等)器官，又可避免因不打顶使棉株具有旺盛的顶端生长优势，从而使养分过多消耗在营养(茎、叶等)器官上，C正确；茎的背地性中近地侧和背地侧都是促进作用，没有体现高浓度抑制生长的生理作用，D错误。]
6．将正常生长的植株幼苗水平放置时，受重力的影响，根向地生长、茎背地生长。图1表示水平放置的幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系，图2为生长素浓度与茎生长关系的曲线图，图3表示不同的激素处理方式与胚芽鞘生长之间的关系。下列说法错误的是( )
A．图1中，曲线上的点A、B依次可对应根的近地侧和根的远地侧
B．若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f，则其远地侧生长素浓度的范围是f～2f
C．图3中“？”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水
D．IAA和GA3在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用
B [图1中，根据生长速度可知，B为根的远地侧，A为根的近地侧，A正确；若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f，则其远地侧生长素浓度低于2f，且生长速度慢于近地侧，故小于f，B错误；图3中“？”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水，作为对照，以观察不同激素的作用效果，C正确；根据IAA和GA3共同作用的促进作用高于二者单独作用可知，二者在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用，D正确。]
7．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。回答下列问题：
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。
(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。
(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_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)在实际生产中，除了分蘖数外，分蘖角度(指植株主茎与分蘖之间的夹角，如图中α角)也是水稻栽培和品种选育研究的一个重要性状。根据分蘖角度一般可将水稻分为两类：分蘖角度较小的直立型和分蘖角度较大的散生型。某研究所在搜集稻种资源时，发现一株分蘖角度可随生育进程呈动态变化的水稻，并初步判断该植株在理论上符合高产要求。这株水稻在分蘖期(生长前期)表现为散生型、进入抽穗期(生长后期或成熟期)后逐渐表现为直立型。请结合所学的生物学知识，尝试从光能利用、种间关系及机械化收割的便捷性等角度分析，为何该研究所初步判断这株水稻在理论上符合高产要求？________________________ ____________________________________________________________________。
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，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。(3)分析题意，分蘖期(生长前期)表现为散生型，分蘖角度大，可增大水稻植株受光面积，光能利用率高，同时抑制稻田下部杂草的生长；进入抽穗期(生长后期或成熟期)后逐渐表现为直立型，分蘖角度小，茎秆直立，稻田通风好、湿度低，不易感染病虫害，利于水稻高产且便于机械化收割，故初步判断这株水稻在理论上符合高产要求。
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) (3)分蘖期(生长前期)表现为散生型，分蘖角度大，可增大水稻植株受光面积，光能利用率高，同时抑制稻田下部的杂草生长；进入抽穗期(生长后期或成熟期)后逐渐表现为直立型，分蘖角度小，茎秆直立，稻田通风好、湿度低，不易感染病虫害，利于水稻高产且便于机械化收割
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第37讲 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表现出浓度较低时促进生长、浓度过高时则会抑制生长的特性。
考点1 植物生长素的发现
一、生长素的发现过程
1．发现过程
生长素的产生部位：胚芽鞘的尖端。发挥作用部位：尖端下面的一段。胚芽鞘感光部位：胚芽鞘尖端。生长素的作用：促进细胞伸长生长。胚芽鞘弯曲原因：生长素分布不均匀，导致生长不均匀。
1．(选择性必修1 P91“图文信息”)胚芽鞘顶端产生的“影响”能传到下部，能使得其伸长区两侧生长不均匀的原因是该“影响”在向光面和背光面浓度存在差异，因而两侧的生长不均匀。
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。
2．(选择性必修1 P93“思考·讨论”)比较植物激素与动物激素的异同：
项目 植物激素 动物激素
合成器官 无特定的分泌器官 有特定的内分泌腺
化学本质 一般是有机小分子 蛋白质类、类固醇类、氨基酸衍生物等
作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织
运输途径 极性运输、非极性运输和横向运输 随着体液运输
二、植物的向性运动
1．向光性
2．植物茎的背地性和根的向地性
(1)表现
(2)原因
三、生长素的合成、运输和分布
1．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。( × )
提示：生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散作用。
2．生长素在植物体内只能进行极性运输。( × )
提示：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
3．吲哚乙酸是一种具有催化作用的蛋白质。( × )
提示：吲哚乙酸不是蛋白质，不具有催化作用。
4．生长素与靶细胞内的生长素受体特异性结合后能诱导特定基因的表达。( √ )
5．生长素在细胞水平上发挥作用是在器官水平上发挥作用的基础。( √ )
细胞分裂素具有解除顶端优势的作用，试利用适宜浓度的细胞分裂素溶液、多株生长状况相同的幼苗为材料进行实验验证，请写出实验设计思路，并预期结果。
实验思路：将多株生长状况相同的幼苗平均分成A、B、C三组，A组不做处理，C组去除顶芽，B组侧芽涂抹适量细胞分裂素。
预期结果：B组侧芽生长速度与C组接近且均比A组快。
生长素发现的实验过程分析及拓展
1．(2025·广东茂名模拟)在生长素的发现过程中，包括詹森和温特在内的很多科学家进行了大量的实验探究。下列叙述正确的是( )
詹森 实验组1
实验组2
实验组3
温特 实验组
对照组
A．詹森的实验中，组1的胚芽鞘不生长，组2、3的胚芽鞘向光弯曲生长
B．詹森的实验能够说明，生长素分布不均是导致胚芽鞘弯曲生长的原因
C．温特的实验中设置对照组是为了排除琼脂对去尖端胚芽鞘生长的影响
D．若对温特实验组中的胚芽鞘给予单侧光照射，则胚芽鞘向光弯曲生长
C [由题图可知，詹森的实验中，实验组1、3的胚芽鞘均无尖端，胚芽鞘不生长，实验组2的胚芽鞘向光弯曲生长，A错误；詹森的实验说明，胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片向下传递，并不能得出“生长素分布不均是导致胚芽鞘弯曲生长的原因”的结论，B错误；温特的实验中设置对照组是为了排除琼脂对去尖端胚芽鞘生长的影响，C正确；温特的实验中，胚芽鞘无尖端，无法感受光刺激，即使给予单侧光照射，胚芽鞘也不会向光弯曲生长，但由于实验组琼脂块中含生长素，所以胚芽鞘会朝向放置琼脂块的对侧弯曲生长，可能出现胚芽鞘向光弯曲生长的假象，D错误。]
2．下列资料是探究植物向光性原因进行的一些实验。
资料一：给多种植物外源施用放射性标记的IAA，检测到向光弯曲时IAA在向光面与背光面的分布比约为4∶6。
资料二：以绿色向日葵为材料，当其发生向光弯曲时，IAA在下胚轴两侧的含量基本相同。
资料三：玉米胚芽鞘发生向光弯曲时，从其中分离并鉴定出了MBOA，并发现向光侧的MBOA含量较背光侧高1.5倍。进一步研究发现MBOA可以抑制植物生长。
下列相关分析正确的是( )
A．资料一、二中的两个实验未设置空白对照组，实验结果均不可靠
B．综合资料二、三可知，单侧光照射没有改变玉米胚芽鞘IAA的分布
C．资料一中IAA在向光面与背光面的分布情况说明高浓度的IAA会抑制生长
D．若利用玉米根进行资料三实验，MBOA分离测定的结果可能与资料三中相反
D [资料一、二中的两个实验都属于对比实验，不需要设置空白对照组，A错误；资料二、三实验中选用实验材料不同，因此很难根据单侧光下向日葵IAA的分布情况推出玉米向光弯曲时IAA的分布，另外资料三也没有对IAA的分布进行测定，B错误；资料一中IAA在向光面的分布小于背光面，背光面比向光面长得快，说明对于向光性生长，较高浓度的IAA比较低浓度的IAA促进作用强，并没有抑制生长，C错误；若玉米胚芽鞘发生向光弯曲是由于向光侧的MBOA浓度高引起的，根对生长素的敏感性较强，玉米根在单侧光照射下会背光弯曲，MBOA分离测定的结果应该是背光侧MBOA浓度高于向光侧，D正确。]
生长素的合成、运输和分布
3．双子叶植物在破土前，子叶和顶端分生组织及一部分下胚轴组织向下弯曲，形成弯钩状结构，由弯钩处的下胚轴优先接触土壤，这个局部特化的组织称为“顶端弯钩”(如图)。研究发现，生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧，并且多种植物激素参与弯钩的形成。当双子叶植物出土后，生长素的分布发生改变，导致弯钩打开。下列叙述错误的是( )
A．顶端弯钩的形成体现了生长素作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点
B．顶端弯钩的形成过程中生长素发生了极性运输和横向运输
C．顶端弯钩的内侧中生长素可能促进了乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用
D．出土后，顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧，生长速率大于内侧
D [根据题干信息“生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧”，外侧生长更快，内侧生长更慢，可知弯钩两侧生长素分布不均匀，有高浓度(内侧)抑制生长、低浓度(外侧)促进生长的作用，A正确；顶端弯钩的形成过程中生长素由顶端分生组织产生通过极性运输至下胚轴处，同时发生横向运输，即弯钩外侧向内侧运输，从而形成弯钩，B正确；根据题干信息“多种植物激素参与弯钩的形成”，可知乙烯可能参与调控，因为当植物体内生长素的含量达到一定值时会促进乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用，故顶端弯钩的内侧中生长素(浓度更高)可能促进了乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用，C正确；出土后，生长素的分布发生改变，导致弯钩打开，顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧，所以可推测弯钩内侧的生长速率大于外侧，D错误。]
4．我国古代劳动人民积累了丰富农业生产经验，许多至今仍在实践中应用。据《农桑辑要》有关棉花种植的记载：“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。直待棉欲落时为熟。”此现象与生长素有关，下列叙述正确的是( )
A．“冲天心”所含生长素的浓度在整个棉花植株中最高
B．“尺半的旁条”中的色氨酸在核糖体上可合成生长素
C．上述现象说明了生长素能促进开花以及果实发育成熟
D．生长素可作为信息分子对基因的选择性表达产生影响
D [顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，“冲天心”是顶芽，侧芽的生长素浓度高于顶芽，A错误；生长素是由色氨酸转变而来的小分子有机物，而非蛋白质，因此不在核糖体上合成，B错误；题目现象说明了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，未能说明生长素能促进开花以及果实发育成熟，C错误；生长素可作为信息分子，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，D正确。]
考点2 生长素的生理作用及特点
一、生理作用
1．细胞水平上：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
2．器官水平上：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
二、生长素的作用特点
抑制生长≠不生长。常见的抑制生长的实例：根的向地生长：根的近地侧生长素浓度过高，抑制近地侧的生长；植物的顶端优势：生长素对顶芽表现为促进作用，对侧芽表现为抑制作用；除草剂：一定浓度的生长素类调节剂对双子叶杂草表现为抑制作用，而对单子叶作物表现为促进作用。
1．(选择性必修1 P93“旁栏思考”)生长素在细胞水平上起的作用，与在器官水平上发挥的作用的关系是生长素在细胞水平上起的作用是在器官水平上发挥作用的基础。
三、生长素浓度与促进程度的曲线分析
1．曲线区间代表的含义
(1)OH段：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。
(2)HC段：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。
(3)CD段：抑制生长。
2．曲线特殊点的含义
(1)H点：促进生长的最适浓度为g。
(2)C点：表示促进生长的“阈值”，浓度大于C点所示值时抑制生长，小于C点所示值时促进生长。
2．(选择性必修1 P94“思考·讨论”)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？
不一定；在最适浓度的两侧，会有两个不同的生长素浓度对植物产生相同的促进效果。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？一定(填“一定”或“不一定”)。
四、不同植物对生长素的敏感程度曲线分析：双子叶植物比单子叶植物敏感
1．顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。 ( × )
提示：表现出顶端优势时，只是侧芽生长受抑制，并非侧芽生长素的合成受抑制。
2．不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，同一种植物的不同器官对生长素的敏感程度也不同。 ( √ )
3．顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度过高时抑制生长。( × )
提示：茎的背地生长说明近地侧生长速度大于远地侧，且均为促进生长。
4．“尿泥促根”的原因是人尿液中含有植物生长素，黄泥能吸附生长素，一定浓度的生长素能促进枝条生根。( √ )
研究发现，适宜浓度的生长素可诱导细胞膜外环境的pH降低，细胞壁在酸性条件下会伸长，进而细胞生长。已知植物细胞膜上有生长素受体，H＋泵等，细胞内有包括H＋在内的多种离子。请根据这些信息，写出生长素促进细胞生长的一种可能机制：生长素与受体结合，激活了膜上H＋泵，将H＋从细胞内转运到细胞膜外，膜外pH降低，促进细胞壁伸长，进而细胞生长。
生长素的生理作用
1．诗句“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”出自宋代司马光的《客中初夏》，借由自然景象托物言志。下列有关说法错误的是( )
A．柳絮的轻与葵花的鲜艳，均有利于植物的繁衍
B．“葵花向日倾”现象的生物学原理与植物顶端优势一致
C．用一定浓度的生长素类似物处理离体柳树枝条，可促进生根
D．柳絮飞扬与葵花盛开都具有一定的季节性，说明环境能影响植物的生长发育
B [柳絮和葵花均可作为繁殖的载体，柳絮的轻与葵花的鲜艳有利于种子和花粉的传播，即均有利于植物的繁衍，A正确；在植物的生长发育过程中，顶芽对侧芽有一定的制约关系，当顶芽生长旺盛时，侧芽的生长就会受到抑制，这种现象叫作顶端优势，而“葵花向日倾”现象体现的背光侧生长快，与顶端优势的原理不同，B错误；生长素类似物可以促进扦插枝条生根，用一定浓度的生长素类似物处理离体柳树枝条，可促进生根，C正确；柳絮飞扬与葵花盛开都具有一定的季节性，说明除植物激素等作用外，环境也能影响植物的生长发育，D正确。]
2．萼片是花的最外一环，能保护花蕾的内部。在果实生长过程中，萼片不脱落(萼片宿存)，则喷洒的农药、雨水不能及时散发，在花萼部位聚集，容易产生果锈、黑星病、顶腐病等病害。科研人员以库尔勒香梨为实验材料，分析了100 mg/L的生长素(IAA)和100 mg/L的生长素抑制剂(TIBA)对不同序位果实萼片发育的影响，部分结果如图所示。下列说法错误的是( )
A．在同一处理下，第4序位果实脱萼率比第1序位果实脱萼率高
B．在同一序位下，果实脱萼率大小关系为TIBA处理>清水处理>IAA处理
C．喷施IAA会促进果实萼片的宿存，影响萼片的脱落
D．该研究表明，IAA在器官水平上起着促进细胞生长的作用
D [由题图可知，不论是对照组(清水处理组)、IAA处理组还是TIBA处理组，同一处理下，第4序位果实脱萼率均比第1序位果实脱萼率高，A正确。只比较图中白柱，第1序位的果实脱萼率大小关系为TIBA处理>清水处理>IAA处理；只比较图中灰柱，第4序位的果实脱萼率大小关系也为TIBA处理>清水处理>IAA处理，B正确。比较对照组和IAA处理组的白柱，可知喷施IAA会抑制第1序位果实萼片脱落；比较对照组和IAA处理组的灰柱，可知喷施IAA会抑制第4序位果实萼片脱落，综上所述喷施IAA会促进果实萼片的宿存，影响萼片的脱落，C正确。促进细胞生长属于细胞水平，且该研究未表明此结论，D错误。]
生长素作用特点分析及应用
3．顶端优势原理在农业生产和园艺上得到了广泛利用。下列有关叙述正确的是( )
A．植物生长表现出顶端优势与生长素的极性运输有关
B．光照引起生长素分布不均是植物表现顶端优势的主要原因
C．顶端优势表明植物的顶芽对生长素的敏感程度高于侧芽
D．解除果树的顶端优势可实现疏花疏果进而获得优质果品
A [由分析可知，顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素通过极性运输向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，抑制了侧芽的生长，A正确；光照引起生长素分布不均导致植物表现向光生长，B错误；产生顶端优势的原因是植物的顶芽产生的生长素通过极性运输向下运输聚集在侧芽，导致侧芽部位生长素浓度过高抑制了侧芽的生长，并不能说明顶芽与侧芽对生长素的敏感程度的高低，C错误；解除果树的顶端优势可促进侧枝的生长，提高结实率，但不能提高果实的品质，D错误。]
4．(2025·广东广州模拟)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况，得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，图③表示两种植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量。据图分析，下列叙述，错误的是( )
A．生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一个细胞的底膜
B．N蛋白缺失型植株比正常型植株的根尖生长素运输效率更低导致生长更缓慢
C．N蛋白缺失型的PIN2蛋白含量多和分布广，可知PIN2蛋白抑制生长素运输
D．N蛋白可能通过影响PIN2蛋白产生与分布而调控生长素的运输速度和方向
C [由题图①可知，生长素从根尖分生区运输到伸长区是从形态学的上端向形态学的下端运输，即从一个细胞的顶膜运输到另一个细胞的底膜，属于极性运输，A正确；据题图②可知，N蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且据生长素的分布情况可知，伸长区生长素较少，据此可推测N蛋白缺失型比正常型生长素运输效率更低不利于促进生长，B正确；据题图③可知，正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同，正常型个体的侧膜和细胞质中没有PIN2蛋白分布，而N蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2蛋白分布特点为：顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布，但是相对较少，其中细胞质中含量最少，结合题图①推测，PIN2蛋白的功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜，C错误；由C分析可知，N蛋白可能通过影响PIN2蛋白产生与分布而调控生长素的运输速度和方向，D正确。]
课时分层作业(三十七)
1．草莓开花的早晚直接影响草莓的上市时间与价格，因此，揭示草莓开花的分子机理具有重要的生产意义。生长素响应因子(ARF4)可直接激活开花基因FreAPI和FveFUL的表达，而外源生长素可诱导ARF4基因过量表达，促进草莓提前开花。下列有关说法正确的是( )
A．亮氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育
B．生长素作为信息分子可影响开花基因的表达，从而调节开花时间
C．生长素作用和ARF4基因的表达最终可表现在种群水平上的变化
D．生长素类植物生长调节剂，虽然合成难但原料广泛、效果稳定
B [色氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育，A错误；生长素响应因子(ARF4)可直接激活开花基因FreAPI和FveFUL的表达，而外源生长素可诱导ARF4基因过量表达，促进草莓提前开花，据此可推测，生长素作为信息分子可影响开花基因的表达，从而调节开花时间，B正确；生长素作用和ARF4基因的表达最终影响个体性状的变化，即草莓开花时间的变化属于个体水平上的变化，C错误；生长素类植物生长调节剂，原料广泛、容易合成，且效果稳定，D错误。]
2．(2025·广东深圳模拟)下列有关生长素的合成、分布、运输及生理作用的叙述，不正确的是( )
A．生长素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
B．单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素分布不均匀
C．色氨酸是生长素合成的前体物质，生长素受体可能位于细胞内
D．某浓度的生长素对芽起抑制作用，则该浓度可能对茎起促进作用
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的运输方式是主动运输，因此会消耗能量，A正确；胚芽鞘尖端产生生长素，单侧光会影响生长素的分布，使其分布不均匀，但生长素的产生与是否有单侧光无关，B错误；色氨酸是生长素合成的前体物质，生长素的化学本质是吲哚乙酸，生长素受体可能位于细胞内，C正确；芽对生长素的敏感性高于茎，某浓度的生长素对芽起抑制作用，则该浓度的生长素可能对茎起促进作用，D正确。]
3．(2025·广东广州模拟)某些植物主根的根尖能抑制侧根生长，存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验，发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA含量变化，实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是( )
A．低浓度NAA促进侧根生长，高浓度NAA抑制侧根生长
B．NAA处理后，通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C．切除主根根尖使侧根原基IAA浓度降低，从而解除顶端优势
D．施加外源NAA和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
B [由题可知，本实验是用适宜浓度的NAA处理，没有用不同浓度的NAA处理，不能得出NAA低浓度促进、高浓度抑制的特点的结论，A错误；据题图可知，与对照组相比，适宜浓度的NAA处理后幼苗根中内源IAA含量升高，适宜浓度的NAA处理可以解除顶端优势，促进侧根原基的发育，因此推测NAA处理很可能是通过增加主根内源IAA含量促进侧根原基的发育，B正确；据题意可知，本实验的因变量为幼苗根中内源IAA含量，没有检测侧根处IAA浓度，因此不能得出切除根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA浓度降低的结论，C错误；题图中没有切除根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组，因此不能得出两者协同促进侧根原基的发育的结论，D错误。]
4．草莓果实表面有许多瘦果。将生长一致的草莓植株分为四组，对照组 S0 不作处理，S1、S2 和S3 组植株上的幼果去除瘦果，再在 S2 组叶片上，及 S3 组幼果上分别喷施一定浓度的生长素(IAA) 溶液，实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A．果实开始发育后，瘦果内能合成生长素促进果实长大和成熟
B．S1 组的果实由于缺少 IAA无法催化细胞代谢而发育不良
C．S2 组的结果表明喷施到叶片上的外源 IAA 可运输到果实
D．S3 组果实的大小与 IAA 溶液的浓度呈正相关
C [生长素不能促进果实成熟，A错误；生长素是植物激素，并无催化作用，植物激素对植物生长起着调节作用，B错误；S2组的结果表明喷施到叶片上的外源IAA可运输到果实，促进果实生长发育，C正确；生长素的浓度过高可能会抑制果实的发育，D错误。]
5．棉花栽培中，适时打顶(去顶芽)是棉花高产栽培的关键技术之一。打顶解除了顶端优势，会改变棉株的生长中心，影响植株体内光合产物和矿质养分的分配。科研人员研究了打顶后涂抹NAA(α-萘乙酸，一种生长素类调节剂)对长绒棉结铃和产量的影响，结果如下表。下列叙述错误的是( )
处理组 单株成铃数/个 单株结铃数/个 单株成铃率/% 单株产量/g
①不打顶 33.6 16.7 49.7 44.1
②打顶 29.6 19.3 65.2 56.9
③打顶＋N0 29.3 19.2 65.5 57.7
④打顶＋N1 37.0 29.7 80.3 71.9
⑤打顶＋N2 27.0 17.0 62.8 17.9
注：N0表示打顶后立即将空白羊毛脂放在切口；N1表示打顶后立即将含浓度为3×10－3 mmoL·L－1NAA的羊毛脂放在切口；N2表示打顶后立即将含浓度为3×10－2 mmoL·L－1NAA的羊毛脂放在切口。
A．②和③的实验结果相差不大，说明羊毛脂对实验结果几乎没有影响
B．④棉株的单株产量较高说明外源适宜浓度的NAA能提高结铃数和成铃率
C．打顶后涂抹一定浓度的NAA有利于更多的光合产物分配到花、果实中
D．顶端优势和茎的背地性均能体现生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的生理作用
D [②和③的实验的自变量为是否打顶后将空白羊毛脂放在切口，实验结果相差不大，说明羊毛脂对实验结果几乎没有影响，A正确；④的处理是打顶＋N1，棉株的单株产量较高，是因为外源适宜浓度的NAA能促进果实的发育，防止落花落果，提高结铃数和成铃率，B正确；通过表格知道④的处理是打顶＋N1，单株成铃率和单株产量都较高，故说明打顶后涂抹一定浓度的NAA既保证了打顶后棉株体内的合理的生长素水平，有利于更多的光合产物分配到生殖(花、果实等)器官，又可避免因不打顶使棉株具有旺盛的顶端生长优势，从而使养分过多消耗在营养(茎、叶等)器官上，C正确；茎的背地性中近地侧和背地侧都是促进作用，没有体现高浓度抑制生长的生理作用，D错误。]
6．将正常生长的植株幼苗水平放置时，受重力的影响，根向地生长、茎背地生长。图1表示水平放置的幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系，图2为生长素浓度与茎生长关系的曲线图，图3表示不同的激素处理方式与胚芽鞘生长之间的关系。下列说法错误的是( )
A．图1中，曲线上的点A、B依次可对应根的近地侧和根的远地侧
B．若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f，则其远地侧生长素浓度的范围是f～2f
C．图3中“？”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水
D．IAA和GA3在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用
B [图1中，根据生长速度可知，B为根的远地侧，A为根的近地侧，A正确；若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f，则其远地侧生长素浓度低于2f，且生长速度慢于近地侧，故小于f，B错误；图3中“？”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水，作为对照，以观察不同激素的作用效果，C正确；根据IAA和GA3共同作用的促进作用高于二者单独作用可知，二者在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用，D正确。]
7．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。回答下列问题：
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。
(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。
(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_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)在实际生产中，除了分蘖数外，分蘖角度(指植株主茎与分蘖之间的夹角，如图中α角)也是水稻栽培和品种选育研究的一个重要性状。根据分蘖角度一般可将水稻分为两类：分蘖角度较小的直立型和分蘖角度较大的散生型。某研究所在搜集稻种资源时，发现一株分蘖角度可随生育进程呈动态变化的水稻，并初步判断该植株在理论上符合高产要求。这株水稻在分蘖期(生长前期)表现为散生型、进入抽穗期(生长后期或成熟期)后逐渐表现为直立型。请结合所学的生物学知识，尝试从光能利用、种间关系及机械化收割的便捷性等角度分析，为何该研究所初步判断这株水稻在理论上符合高产要求？_________________________ ___________________________________________________________________。
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，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。(3)分析题意，分蘖期(生长前期)表现为散生型，分蘖角度大，可增大水稻植株受光面积，光能利用率高，同时抑制稻田下部杂草的生长；进入抽穗期(生长后期或成熟期)后逐渐表现为直立型，分蘖角度小，茎秆直立，稻田通风好、湿度低，不易感染病虫害，利于水稻高产且便于机械化收割，故初步判断这株水稻在理论上符合高产要求。
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) (3)分蘖期(生长前期)表现为散生型，分蘖角度大，可增大水稻植株受光面积，光能利用率高，同时抑制稻田下部的杂草生长；进入抽穗期(生长后期或成熟期)后逐渐表现为直立型，分蘖角度小，茎秆直立，稻田通风好、湿度低，不易感染病虫害，利于水稻高产且便于机械化收割
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