一、生长素的生理作用
1．作用方式及表现
(1)作用方式：不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。
(2)两重性
①特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至杀死植物。
②表现：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。
③同一植物的不同器官对生长素浓度的敏感程度不一样，如根＞芽＞茎，幼嫩细胞敏感性>衰老细胞；不同植物对生长素浓度的敏感程度也不一样，如双子叶植物>单子叶植物。
2．实例——顶端优势
(1)现象：顶芽优先生长，侧芽受到抑制。
(2)原因：
(3)解除：去掉顶芽。
3．生长素类似物
(1)概念：具有与生长素相似的生理效应的化学物质。
(2)应用：①促进结实；②促进扦插枝条生根；③获得无子果实；④防止果实和叶片的脱落。
二、尝试运用生长素促进插条生根
1．常用方法
(1)浸泡法：此法要求溶液的浓度较低。
(2)沾蘸法：此法用时较短。
2．实验中的变量
此探究实验中的自变量为不同浓度的生长素类似物。无关变量如处理溶剂剂量、处理时间、所用的植物材料等。
1．生长素的生理作用是什么？
2．生长素类似物在农业生产中的作用是什么？
3．生长素在植物体内发挥生理作用时有什么特点？
4．尝试如何画出“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的曲线图？
探究点一
生长素的生理作用
[共研探究]
生长素有促进生长的作用，请结合下面内容探究生长素生理作用的特点。
1．观察下图，据图分析
(1)促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度依次为
10－10 mol/L、10－8 mol/L和10－4 mol/L，由此推断不同器官对生长素的敏感程度不同，依次为根>芽>茎。
(2)以根为例分析曲线中各段的含义
①AB段：生长素浓度低于最适浓度时，随生长素浓度的增加，促进作用逐渐增强。
②BC段：生长素浓度高于最适浓度时，随生长素浓度的增加，促进作用逐渐减弱。
③CD段：生长素浓度过高，抑制生长。
(3)由图可知，生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性，称之为两重性。除此之外，两重性还表现为既能促进发芽也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。
(4)在生长素浓度为10－6 mol/L时，生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么？这说明了什么问题？
提示：对根是抑制作用，对芽是既不促进也不抑制，对茎是促进作用。这说明同一浓度的生长素对不同器官的作用不同。
(5)据图分析除草剂“除”草的原理
图示说明不同种类的植物对生长素的敏感性不同，双子叶植物较单子叶植物敏感。所以在农业中用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物中的双子叶杂草。
2．两重性的实例
(1)自然界木本植物的树型常常呈“宝塔型”，这是由于植物的顶芽优先生长，而侧芽的生长被抑制的缘故，生物学家将该现象称为“顶端优势”。结合下图分析：
①图1中，顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽A、B、C的生长素浓度过高，其生长发育受到抑制。顶芽生长素浓度较低，优先发育，植株表现为顶端优势。
②图2中，顶芽被去掉，侧芽的生长素运输来源受阻，浓度降低，抑制被解除，侧芽得以发育，顶端优势被打破。
③图3中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽A、B、C的发育情况仍受抑制，说明顶端优势是由生长素分布不均匀造成的。
④顶芽具有顶端优势，作为地表下的植物的根有顶端优势吗？原理与地上部分相同吗？
提示：有，原理是相同的。
(2)将幼小的植株在适宜条件下横放，一段时间后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长(如图所示)。根据图示回答下列问题：
①当幼苗横放时，由于重力的作用，生长素在近地侧浓度较高，即：D>C，B>A；茎对生长素敏感性弱，A、B两侧都是促进生长作用，且近地侧促进作用更强，使茎背地生长；根对生长素敏感性高 ，D侧浓度高，抑制生长，因此生长速度C>D，使根向地生长，这体现了生长素生理作用的两重性。
②若该植物在太空中的空间站横放生长，情况会如何？
提示：由于没有受到单一方向刺激，根和茎将水平生长。
[总结升华]
1．生长素的生理作用
(1)从细胞水平看：促进细胞伸长生长。
原因
(2)从器官水平看：生长素可以影响器官的生长。
2．生长素的作用特点——两重性
两重性表现：不同浓度生长素对同一生理过程可表现两种不同的生理效应。
3．影响生长素生理作用两重性的因素
生长素生理作用因浓度高低、器官种类、植物细胞成熟程度、植物种类不同而有差异。
不同器官对生长素的敏感度
(1)最适生长素浓度
根≈10－10 mol/L，芽≈10－8 mol/L，茎≈10－4 mol/L。
(2)曲线变化的含义(以根为例)
①当浓度小于10－10 mol/L时，随着生长素浓度的升高，对根的促进作用逐渐加强。
②当浓度在A～A′时，随着生长素浓度的升高，对根的促进作用逐渐减弱。
③当浓度等于A′时，对根的生长既不促进也不抑制。
④当浓度大于A′时，随生长素浓度的升高，抑制根生长的作用逐渐加强。
[对点演练]
1．如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10－10 mol/L)，下列有关描述正确的是( )
A．在FC的范围内均能促进生长
B．AD属于生长抑制范围
C．b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢
D．在太空中(重力为0)，根的生长将不同于图中的弯曲生长，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长
解析：选A 曲线FC段均能促进生长，CD段抑制生长。根向重力性的产生是由于重力作用，引起近地侧(b)生长素浓度高，抑制细胞生长；背地侧(a)生长素浓度低，促进细胞生长，从而使根向下弯曲生长。在太空中，无重力作用，a、b两侧的生长素浓度相同，根水平生长，坐标图中生长素的曲线仍适用于根的生长。
探究点二
生长素及其类似物在实践中的应用
[共研探究]
生长素还具有促进果实发育、促进扦插枝条生根等作用，因此在农业生产中，生长素及其类似物有重要的应用。
1．促进果实发育——获得无子果实
(1)正常有子果实的形成过程(如下图)
据图可知，要形成无子果实，首先雌蕊不能(填“能”或“不能”)受粉；其次，由于无种子，就无法合成子房发育所需要的生长素，因此需要人为施加外源生长素(类似物)。
(2)培育无子西瓜和无子番茄的原理有什么不同？
提示：①无子西瓜利用的是染色体变异的原理，奇数倍的染色体组不能正常减数分裂产生配子，因而不能受精获得种子。②无子番茄是利用生长素能促进子房发育成果实的原理，染色体数目没有变化。
2．既能防止落花落果，也能疏花疏果
(1)在农业生产上，常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以减少棉蕾棉铃脱落。
(2)未成熟幼果，如苹果、柑橘，常因生长素不足而大量脱落。用一定浓度2,4-D的水溶液喷射树冠，可大量减少落果。
3．促进扦插的枝条生根
(1)方法：用一定浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学下端，上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
(2)最适浓度的探究
①将生长状态相同的插条平均分成若干组；
②配制对应组数的系列浓度梯度的生长素溶液；
③分别用不同浓度的生长素溶液处理对应组的插条；
④观察记录插条生根时间、数量及长度等，确定最适浓度。
[总结升华]
生长素及其类似物的应用
(1)促进果实发育，如无子番茄，无子草莓
(2)防止落花落果，如喷洒柑、桔等
(3)促进扦插枝条生根(不同浓度的生长素效果不同)。
(4)制作除草剂(高浓度抑制植物生长，甚至杀死植物)。
[对点演练]
2．向日葵和番茄都能产生果实和种子，向日葵的果实是平时我们吃的“瓜子”。在上述两种植物开花期间，遇到接连的阴雨天，影响了植物的传粉，管理人员及时喷洒了一定浓度的生长素。下列对采取这一措施产生结果的叙述中，正确的是( )
A．两种植物都能形成无子果实，产量未受影响
B．番茄形成无子果实产量未受影响；向日葵形成无子果实产量下降
C．两种植物都能形成无子果实，产量下降
D．番茄形成有子果实，产量上升；向日葵不能形成无子果实
解析：选B “瓜子”食用的是种子部分，未受粉不能形成种子，向日葵的产量下降。番茄主要食用部位是果皮，生长素能促进结实，形成无子果实，产量未受影响。
探究点三
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
[共研探究]
1．实验原理
适宜浓度的生长素能促进扦插枝条生根，在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根情况不同。
2．实验方法
(1)浸泡法：要求生长素溶液的浓度较低。
(2)沾蘸法：省时，但溶液浓度较高。
3．变量分析
实验中的自变量为生长素类似物溶液的浓度，无关变量为处理溶液剂量、温度、光照等。
4．实验步骤
(1)配制梯度溶液：配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL)(其他试剂也可)。
(2)控制实验变量：将新剪下的植物枝条分成9组，将1～9组插条的基部分别放在上述不同浓度的2,4-D溶液中浸泡几个小时，均置于适宜的环境中。
(3)观察并记录结果：一段时间后观察插条的生根情况。
(4)分析结果得出结论。
5．实验总结
(1)在正式实验前需要先做一个预实验。原因：为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
(2)为了使实验更准确，扦插枝条最好去除嫩芽、幼叶，防止内源激素对实验的干扰。
(3)本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则，如用相同的花盆，选用相同的植物材料等。
(4)配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要小，组别要多。
(5)在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。
(6)实验的因变量是插条生根的情况，测量指标可以是枝条的生根数目，也可以是生根的长度。
[总结升华]
1．注意事项
(1)插条的选择及处理
①插条选择：插条质量和规格对探究实验效果影响很大。以1年生枝条为最好(形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活)。插条部位以枝条中部剪取的插条为最好，基部较差。
②扦插枝条的处理：枝条的形态学上端削成平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增大吸水面积，促进成活；每一枝条留3～4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。
(2)控制无关变量，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如用相同的花盆，相同的植物材料等。
(3)设置重复组，即每组不能少于3个枝条；设置对照组，蒸馏水作空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究2,4-D或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。
(4)在进行此实验研究时，需要在正式实验前先做一个预实验，这样可以为进一步的实验摸索条件，在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。
(5)对实验结果进行处理时，要根据实验数据，以生长素类似物的浓度为横坐标，根的数目为纵坐标，绘制曲线图，确定最适浓度范围。
2．可能出现的问题及原因分析
(1)不能生根。用多种不同浓度的生长素类似物浸泡，插条均不能生根，主要有以下几种可能：一是枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧；三是没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少。配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要密一些，组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围，导致生根过少。
[对点演练]
3．判断正误
(1)某农民种植的向日葵在开花期遇到了连续的阴雨天气，影响了植物的传粉。为了避免减产，可以喷洒一定浓度的生长素( )
(2)不同的器官对生长素的敏感程度不同，不同植物的同种器官对生长素的敏感程度也不一定相同( )
(3)只有顶芽能够产生生长素，所以顶芽能优先生长而侧芽受抑制，此现象称为顶端优势( )
(4)某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插，说明书没有注明该植物适宜的使用浓度，为探究出最适浓度往往需要进行预实验( )
解析：(1)喷洒一定浓度的生长素能获得无子果实，向日葵需收获种子。(3)顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制。
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√
1．下列有关生长素的叙述，错误的是( )
A．温特发现了生长素的化学本质是吲哚乙酸
B．植物的向光性现象不能说明生长素的生理作用具有两重性
C．具顶端优势的枝条，侧芽部位因生长素浓度过高而生长受抑制
D．植物的向光性是由于单侧光作用下背光侧生长素浓度高，生长快引起的
解析：选A 温特发现的是生长素，其化学本质是郭葛等人发现的。植物的向光性现象说明生长素能促进生长，不能说明生长素的两重性。具顶端优势的枝条，顶芽合成的生长素向下运输，使顶芽处的生长素浓度低，促进生长；侧芽处的生长素浓度高，抑制生长。植物的向光性是由于单侧光作用下，尖端的生长素发生横向运输使背光侧生长素浓度高，长得快，向光侧生长素浓度低，长得慢。
2．一位瓜农种了一新品种甜瓜，甜瓜长得生机勃勃，花开在望。不料在受粉的关键时期，天公不作美，一连下了几场大雨，结果使大量的雌花未能受粉，严重影响了甜瓜的产量。为了保住产量，这位瓜农应尽快( )
A．进行人工授粉
B．在子房表面喷洒高浓度的2,4-D
C．追施氮肥
D．在子房表面涂抹一定浓度的2,4-D
解析：选D 一定浓度的2,4-D 具有刺激子房发育成为果实的作用，故D项符合题意。
3．为促进某种植物扦插枝条生根，采用几种不同浓度的吲哚丁酸(人工合成的生长素类似物)溶液处理插条基部，然后在沙床中培养，观察生根情况如图所示。从实验结果分析，最佳的浓度可能是( )
A．3 mg/mL B．4.5 mg/mL
C．6 mg/mL D．9 mg/mL
解析：选B 根据实验结果，先排除9 mg/mL，显然是浓度过高抑制生根，3 mg/mL和6 mg/mL相差较大，而生根情况几乎一样，则这两个浓度不可能是“最适浓度”，根据生长素的作用特点，最适浓度应在这两个浓度之间，只有B项符合。
4．据图回答问题：
(1)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其向光面的生长素浓度为m，则其背光面生长素浓度范围是________。
(2)若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性，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应为__________。
(3)除草剂灭草的原理是使杂草的生长素浓度处于______状态下。
(4)若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的______________区间。
解析：(1)向光性中，都是促进作用，背光侧的生长素含量比向光侧高，背光侧长得快，即背光侧的促进作用大于向光侧的促进作用，所以其背光面生长素浓度范围是大于m小于M。(2)由于重力作用，茎的近地侧生长素比远地侧多，并且促进作用表现为近地侧大于远地侧，所以茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。(3)除草剂灭草的原理是高浓度抑制生长，所以生长素浓度处于大于i的状态下。(4)顶端优势中侧芽生长受抑制，所以生长素浓度应在C点以后。
答案：(1)大于m小于M (2)小于m (3)大于i
(4)C点以后
【基础题组】
1.将某植物的胚芽鞘(图1)放在单侧光下照射一段时间，然后取胚芽鞘尖端以下部位制成临时装片(图2)，以下结论正确的是( )
A．生长素通过促进细胞的分裂和伸长来促进植物的生长
B．由于b侧细胞较长，所以单侧光来自b侧
C．如果图1植物横放，a侧位于远地侧
D．图1和图2可以说明感光部位在尖端，弯曲部位在胚芽鞘尖端以下部位
解析：选C 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，单侧光的照射使背光侧生长素浓度较高，促进作用较强，背光侧生长迅速；生长素促进植物生长的作用机理是通过促进细胞纵向伸长来实现的；生长素的分布还受重力的影响，远地侧分布少，所以细胞伸长幅度小；仅由该实验不能得出D选项所述的结论。
2．下图中甲、乙为两插条扦插一段时间后的生长情况示意图，其主要原因是( )
A．芽能发育成枝条
B．芽能进行光合作用
C．芽能产生生长素促进生根
D．芽能产生生长素促进生长
解析：选C 芽能发育成枝条与插条生根没有关系；芽能进行光合作用，不是插条生根的原因；带有芽的插条生根是因为芽能产生生长素，生长素能促进扦插的枝条生根；甲、乙两组的插条等高，并不能体现生长素促进生长的功能。
3．下列现象中哪些是由于对植物激素的敏感程度不同造成的( )
①胚芽鞘背光侧比向光侧生长快 ②水平放置的幼苗根向地生长，茎背地生长 ③顶芽比侧芽生长快
④2,4-D清除田间杂草
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
解析：选D 单侧光照射，胚芽鞘背光侧生长素浓度高，促进生长快；向光侧生长素浓度低，促进生长慢，都是促进作用，①错误。由于根对生长素的敏感程度高，茎对生长素的敏感程度低，所以水平放置的幼苗根向地生长，体现的是抑制作用；茎背地生长体现的是促进作用，②正确。顶芽比侧芽生长快是由于顶芽浓度低，促进生长，侧芽浓度高抑制生长，③错误。杂草对2,4-D敏感程度高，农作物对2,4-D敏感程度低，所以施用2,4-D清除田间杂草体现了不同植物对植物激素的敏感程度不同，④正确。
4．科研人员为探究生长素对根尖生长的影响，以琼脂块和水稻根尖为材料进行了如下实验。下列有关叙述正确的是( )
组别
对根的处理方式
生长状况
①
黑暗
竖直生长
②
单侧光照射
背光弯曲生长
③
黑暗(一侧贴空白琼脂块)
竖直生长
④
黑暗(一侧贴含10－8 mol/L生长素的琼脂块)
向贴琼脂块
一侧生长
⑤
黑暗(一侧贴含10－6 mol/L生长素的琼脂块)
？
A．第②组与第④组实验说明单侧光照引起根尖生长素分布不均匀
B．第③组实验的目的是确定空白琼脂块对根尖生长无影响
C．第⑤组根尖的生长状况应该是“向贴琼脂块一侧的对侧生长”
D．根尖背光弯曲生长说明生长素对根尖生长仅起到抑制作用
解析：选B 第②组与第④组对照，有两个自变量，违背了实验设计的单一变量原则，不能说明单侧光照会引起根尖生长素分布不均匀；第③组实验的目的是排除空白琼脂块对根尖生长的影响；第⑤组根尖的生长状况应该是“向贴琼脂块一侧生长”；根尖背光弯曲生长说明根尖背光侧的生长素对根尖生长有抑制作用，但根尖向光侧的生长素对根尖的生长具有促进作用。
5．生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2,4-D涂抹子房，得到的无子番茄果实平均重量见下表。据表得出的正确结论是( )
2,4-D浓度(mg/L)
0
5
10
15
20
25
30
35
无子番茄平均重量(g)
0
13.5
26.5
46.5
53.6
53.7
43.0
30.2
A．2,4-D浓度超过25 mg/L，对果实的发育起抑制作用
B．2,4-D与生长素的作用效果相同
C．2,4-D可以促进扦插枝条生根
D．2,4-D诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25 mg/L
解析：选D 由表可知，随着生长素类似物2,4-D浓度的升高，无子番茄平均重量逐渐增加，当浓度为20～25 mg/L 时，无子番茄平均重量达到最大值，表明2,4-D诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25 mg/L，超过此范围时，虽然无子番茄平均重量在减少，但对果实发育仍表现为促进作用，只是促进作用在减弱。另外，数据中没有反映出2,4-D 与生长素的作用效果是否相同，也没有反映出2,4-D与扦插枝条生根的关系。
6．有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响，结果如图。以下说法错误的是( )
A．甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性
B．在0～20 ppm范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C．乙的浓度大于20 ppm后，对莴苣幼根生长起抑制作用
D．据图推测，用30 ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
解析：选D 据图分析可知，与根长相对值100相比，甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性；0～20 ppm(10－6)范围内，甲曲线的根长相对值始终大于丙，因此甲对莴苣幼根的促进作用大于丙；乙的浓度为20 ppm时，根长相对值为100，此时乙既不促进生长也不抑制生长，乙的浓度大于20 ppm后，根长相对值小于100，即对莴苣幼根生长起抑制作用；植物根对生长素的敏感度大于芽，用30 ppm的甲处理莴苣根时根长相对值大于100，因此仍然促进根的生长，只是促进作用减弱，用其处理幼芽时也会促进幼芽的生长。
7．农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。如图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则甲、乙曲线分别表示何类植物，以及应当选用生长素类似物的浓度是( )
A．单子叶植物、双子叶植物；a点浓度
B．双子叶植物、单子叶植物；b点浓度
C．单子叶植物、双子叶植物；b点浓度
D．双子叶植物、单子叶植物；c点浓度
解析：选D 据题中信息可知，对生长素类似物敏感的应是双子叶植物杂草，即图中的甲，而图中的乙是单子叶植物。生长素类似物最适浓度应为c点，既能促进单子叶植物的生长，又能抑制双子叶植物杂草生长。
8．下图中甲表示不同浓度的生长素对芽生长的影响，乙表示植物的芽在不同浓度的生长素溶液中的生长情况，图中c点所对应的生长状况最可能是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选D c点所对应的生长素浓度对芽的生长起促进作用，故芽的长度较无生长素时要长。
【能力题组】
9．如图甲为横放在地面上的植物的生长状况，图乙为植物生长素浓度对植物生长的影响曲线。试分析图甲中c部位和d部位的生长素浓度分别相当于图乙中的哪一区间( )
A．Ⅰ～Ⅱ区间和Ⅱ～Ⅲ区间
B．Ⅱ～Ⅲ区间和Ⅰ～Ⅱ区间
C．Ⅲ～Ⅳ区间和Ⅰ～Ⅲ区间
D．Ⅰ～Ⅱ区间和Ⅲ～Ⅳ区间
解析：选C c、d部位都是近地侧，由于受重力的影响，生长素分布多，但根对生长素敏感，c部位生长受抑制，生长素浓度处于Ⅲ～Ⅳ区间；茎对生长素不敏感，d部位促进生长，生长素浓度处于Ⅰ～Ⅲ区间。
10．将一盆栽植物横放于地，则其水平方向的茎近地侧生长素浓度变化的曲线为(图中虚线表示对茎生长既不促进也不抑制的生长素浓度)( )
解析：选D 由于受重力的作用，水平放置的植物的茎近地侧生长素浓度逐渐升高，但仍处于促进茎生长所需的浓度范围以内，应处于虚线以下，虚线以上浓度为抑制茎生长的生长素浓度。
11．(2017·江苏高考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D．400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
解析：选D 自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数和生根率；图中显示较高浓度的NAA能抑制插条生根率，如NAA浓度为400 mg/L时插条生根率小于对照组；NAA浓度为200 mg/L左右时，生根率和平均生根数都较高，适合生产上应用；400 mg/L的NAA能够增加生根数。
12.如图是某植物幼苗根部横放一段时间后显微镜下的部分细胞图，下列叙述正确的是( )
A．该细胞图是植物幼苗根部在显微镜下的横切片图
B．重力的方向是自b→a
C．b侧细胞的细胞周期短
D．生长素在根部a侧与b侧的作用效果相同
解析：选B 分析题图可知，该细胞图是植物幼苗根部在显微镜下的纵切片图；受到重力的影响，将某植物幼苗根部横放，近地侧生长素浓度高，抑制细胞的伸长生长，远地侧生长素浓度低，促进细胞伸长生长，图中b侧细胞的体积明显大于a侧，所以重力的方向是自b→a；具有连续分裂能力的细胞才有细胞周期，a、b两侧细胞均为伸长区细胞，已失去分裂能力。
13．在农业生产中，用一定浓度的生长素类似物可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草，据图分析回答：
(1)生长素类似物作为除草剂的原理是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中的①②曲线，其中代表单子叶农作物的是________，代表双子叶杂草的是________。
(3)所用的生长素类似物的浓度最好在__________左右。
(4)某课题研究小组为探究生长素类似物——萘乙酸(NAA)的生理作用，用玉米试管苗进行了相关实验，实验数据如下：
浓度(mg/L)
平均每株生根数(条)
平均根长(cm)
0.2
7.8
10.0
0.3
7.4
9.6
0.4
6.3
9.4
0.5
5.9
8.8
①由上表可知此实验的目的是探究_________________________________________
________________________。
②从表中数据能否确认0.2 mg/L即是该实验最适宜的浓度？____________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________
________________________。
③萘乙酸是生产上常用的生长素类似物，除本实验的应用外，请写出生长素类似物在农业生产中的另外两个方面的应用：___________________________________________。
解析：(1)由图示曲线信息可知，生长素类似物对两类植物的影响都表现出同样规律，即在一定浓度范围内随浓度增大促进效应增强，达到最强后随浓度增大促进效应减弱，达到一定浓度后随浓度增大对植物生长的抑制作用增强。(2)由图可知②表示的植物对生长素类似物浓度的敏感程度较曲线①低，所以①表示双子叶杂草，②表示单子叶农作物。(3)由图中曲线可看出，D点浓度时对双子叶杂草生长强烈抑制，对单子叶农作物生长促进效应最强。(4)从表格数据可知此实验的目的是为了探究萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度。萘乙酸为生长素类似物，对植物所起的作用与生长素基本相同。
答案：(1)生长素类似物和生长素生理作用特点一样，即具有两重性，高浓度抑制生长，低浓度促进生长 (2)②
① (3)D点 (4)①萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度(合理即可) ②不能 缺少小于0.2 mg/L的浓度设置(合理即可) ③促进果实发育，防止落花落果(合理即可)
14．如图所示，①图表示生长素浓度与植物不同器官生长的关系，②图表示将已长出幼根和幼芽的豌豆种子置于水平状态。请据图回答下列问题：
(1)②中生长素大部分分布在幼芽和幼根的近地侧是由于__________作用的结果。
(2)豌豆幼芽和幼根继续生长的方向分别是：幼芽__________；幼根__________。
(3)由①可知，根对生长素反应的灵敏度比芽________________________________，
10－8 mol/L的生长素____________根的生长，却强烈地__________芽的生长。
(4)由图示可知，同一浓度的生长素对不同器官的影响__________，不同浓度的生长素对同一器官的影响__________。上述三种器官对生长素反应的灵敏程度是：______>______>______。
解析：(1)由于地心引力的作用，生长素分布在近地侧多，远地侧少。(2)由于根的敏感性最强，所以近地侧生长素浓度高，抑制根的生长，远地侧生长素浓度低，促进根的生长，表现为向重力性；由于茎对生长素不敏感，所以近地侧生长素浓度高，促进生长作用比远地侧生长明显，表现为背重力生长。(3)由图知根对生长素的敏感性比芽强；10－8 mol/L的生长素是促进芽生长的最适浓度，该浓度却强烈抑制根的生长。(4)由图中曲线给出的信息可知不同器官对同一浓度的生长素敏感性不同；不同浓度的生长素对同一器官的影响也不同。
答案：(1)地心引力(重力) (2)向上 向下
(3)高 抑制 促进 (4)不同 不同 根 芽 茎
15. 用不同培养液处理萌发的绿豆，观察其对不定根发生和生长的影响，实验结果如下表。
结果处理方法
平均每根绿豆芽长
出不定根数(条)
每条不定根平
均长度(mm)
①幼嫩的植物茎叶研磨后分离得到的提取液
5.92
37
②用老的植物茎叶研磨后分离得到的提取液
4.16
18
③全营养液
3.82
17
④浓度为85 μmol/L的生长素溶液
5.44
29
⑤浓度为170 μmol/L的生长素溶液
5.02
24
⑥浓度为260 μmol/L的生长素溶液
4.85
20
⑦蒸馏水
3.17
14
(1)根据上表各项分析，①的各项数据均高于②，最可能的原因是________________________________________________________________________。
(2)该实验结果能否说明生长素对绿豆不定根的发生和生长具有两重性？________。说明理由：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述实验可作为对照组的处理项是______________________________________
(填序号)。
(4)青少年食用绿豆芽，绿豆芽中所含的生长素不会影响身体的生长发育。请说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①使用的实验材料是幼嫩的植物茎叶，②使用的实验材料为老的植物茎叶，观察指标是对植物不定根数目和平均长度的影响，从材料差异可推测幼嫩的植物茎叶比老的植物茎叶中所含的生长素多，可促进植物生根和生长。(2)生长素的两重性含义是低浓度促进高浓度抑制，而根据数据，实验组中根的数目与长度均高于空白对照组，故该实验结果只能说明生长素具有促进作用，不能说明其抑制作用。(3)根据实验单一变量原则可知③与①②对照，探究实验材料对不定根发生和生长的影响，⑦与④⑤⑥对照，探究生长素浓度对不定根发生和生长的影响。(4)生长素的本质是吲哚乙酸，生长激素的本质是蛋白质，因此生长素不会影响人体的生长发育。
答案：(1)植物体内幼嫩的茎叶生长素含量多，对生根和根的生长促进作用强 (2)不能 实验结果表明各种浓度生长素均具有促进作用，没有体现出抑制作用 (3)③、⑦ (4)促进人体生长发育的生长激素与植物生长素成分不同
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谢谢！课时达标训练（九） 生长素的生理作用
【基础题组】
1.将某植物的胚芽鞘(图1)放在单侧光下照射一段时间，然后取胚芽鞘尖端以下部位制成临时装片(图2)，以下结论正确的是( )
A．生长素通过促进细胞的分裂和伸长来促进植物的生长
B．由于b侧细胞较长，所以单侧光来自b侧
C．如果图1植物横放，a侧位于远地侧
D．图1和图2可以说明感光部位在尖端，弯曲部位在胚芽鞘尖端以下部位
解析：选C 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，单侧光的照射使背光侧生长素浓度较高，促进作用较强，背光侧生长迅速；生长素促进植物生长的作用机理是通过促进细胞纵向伸长来实现的；生长素的分布还受重力的影响，远地侧分布少，所以细胞伸长幅度小；仅由该实验不能得出D选项所述的结论。
2．下图中甲、乙为两插条扦插一段时间后的生长情况示意图，其主要原因是( )
A．芽能发育成枝条
B．芽能进行光合作用
C．芽能产生生长素促进生根
D．芽能产生生长素促进生长
解析：选C 芽能发育成枝条与插条生根没有关系；芽能进行光合作用，不是插条生根的原因；带有芽的插条生根是因为芽能产生生长素，生长素能促进扦插的枝条生根；甲、乙两组的插条等高，并不能体现生长素促进生长的功能。
3．下列现象中哪些是由于对植物激素的敏感程度不同造成的( )
①胚芽鞘背光侧比向光侧生长快 ②水平放置的幼苗根向地生长，茎背地生长 ③顶芽比侧芽生长快
④2,4-D清除田间杂草
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
解析：选D 单侧光照射，胚芽鞘背光侧生长素浓度高，促进生长快；向光侧生长素浓度低，促进生长慢，都是促进作用，①错误。由于根对生长素的敏感程度高，茎对生长素的敏感程度低，所以水平放置的幼苗根向地生长，体现的是抑制作用；茎背地生长体现的是促进作用，②正确。顶芽比侧芽生长快是由于顶芽浓度低，促进生长，侧芽浓度高抑制生长，③错误。杂草对2,4-D敏感程度高，农作物对2,4-D敏感程度低，所以施用2,4-D清除田间杂草体现了不同植物对植物激素的敏感程度不同，④正确。
4．科研人员为探究生长素对根尖生长的影响，以琼脂块和水稻根尖为材料进行了如下实验。下列有关叙述正确的是( )
组别
对根的处理方式
生长状况
①
黑暗
竖直生长
②
单侧光照射
背光弯曲生长
③
黑暗(一侧贴空白琼脂块)
竖直生长
④
黑暗(一侧贴含10－8 mol/L生长素的琼脂块)
向贴琼脂块
一侧生长
⑤
黑暗(一侧贴含10－6 mol/L生长素的琼脂块)
？
A．第②组与第④组实验说明单侧光照引起根尖生长素分布不均匀
B．第③组实验的目的是确定空白琼脂块对根尖生长无影响
C．第⑤组根尖的生长状况应该是“向贴琼脂块一侧的对侧生长”
D．根尖背光弯曲生长说明生长素对根尖生长仅起到抑制作用
解析：选B 第②组与第④组对照，有两个自变量，违背了实验设计的单一变量原则，不能说明单侧光照会引起根尖生长素分布不均匀；第③组实验的目的是排除空白琼脂块对根尖生长的影响；第⑤组根尖的生长状况应该是“向贴琼脂块一侧生长”；根尖背光弯曲生长说明根尖背光侧的生长素对根尖生长有抑制作用，但根尖向光侧的生长素对根尖的生长具有促进作用。
5．生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2,4-D涂抹子房，得到的无子番茄果实平均重量见下表。据表得出的正确结论是( )
2,4-D浓度(mg/L)
0
5
10
15
20
25
30
35
无子番茄平均重量(g)
0
13.5
26.5
46.5
53.6
53.7
43.0
30.2
A．2,4-D浓度超过25 mg/L，对果实的发育起抑制作用
B．2,4-D与生长素的作用效果相同
C．2,4-D可以促进扦插枝条生根
D．2,4-D诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25 mg/L
解析：选D 由表可知，随着生长素类似物2,4-D浓度的升高，无子番茄平均重量逐渐增加，当浓度为20～25 mg/L 时，无子番茄平均重量达到最大值，表明2,4-D诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25 mg/L，超过此范围时，虽然无子番茄平均重量在减少，但对果实发育仍表现为促进作用，只是促进作用在减弱。另外，数据中没有反映出2,4-D 与生长素的作用效果是否相同，也没有反映出2,4-D与扦插枝条生根的关系。
6．有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响，结果如图。以下说法错误的是( )
A．甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性
B．在0～20 ppm范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C．乙的浓度大于20 ppm后，对莴苣幼根生长起抑制作用
D．据图推测，用30 ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
解析：选D 据图分析可知，与根长相对值100相比，甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性；0～20 ppm(10－6)范围内，甲曲线的根长相对值始终大于丙，因此甲对莴苣幼根的促进作用大于丙；乙的浓度为20 ppm时，根长相对值为100，此时乙既不促进生长也不抑制生长，乙的浓度大于20 ppm后，根长相对值小于100，即对莴苣幼根生长起抑制作用；植物根对生长素的敏感度大于芽，用30 ppm的甲处理莴苣根时根长相对值大于100，因此仍然促进根的生长，只是促进作用减弱，用其处理幼芽时也会促进幼芽的生长。
7．农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。如图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则甲、乙曲线分别表示何类植物，以及应当选用生长素类似物的浓度是( )
A．单子叶植物、双子叶植物；a点浓度
B．双子叶植物、单子叶植物；b点浓度
C．单子叶植物、双子叶植物；b点浓度
D．双子叶植物、单子叶植物；c点浓度
解析：选D 据题中信息可知，对生长素类似物敏感的应是双子叶植物杂草，即图中的甲，而图中的乙是单子叶植物。生长素类似物最适浓度应为c点，既能促进单子叶植物的生长，又能抑制双子叶植物杂草生长。
8．下图中甲表示不同浓度的生长素对芽生长的影响，乙表示植物的芽在不同浓度的生长素溶液中的生长情况，图中c点所对应的生长状况最可能是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选D c点所对应的生长素浓度对芽的生长起促进作用，故芽的长度较无生长素时要长。
【能力题组】
9．如图甲为横放在地面上的植物的生长状况，图乙为植物生长素浓度对植物生长的影响曲线。试分析图甲中c部位和d部位的生长素浓度分别相当于图乙中的哪一区间( )
A．Ⅰ～Ⅱ区间和Ⅱ～Ⅲ区间
B．Ⅱ～Ⅲ区间和Ⅰ～Ⅱ区间
C．Ⅲ～Ⅳ区间和Ⅰ～Ⅲ区间
D．Ⅰ～Ⅱ区间和Ⅲ～Ⅳ区间
解析：选C c、d部位都是近地侧，由于受重力的影响，生长素分布多，但根对生长素敏感，c部位生长受抑制，生长素浓度处于Ⅲ～Ⅳ区间；茎对生长素不敏感，d部位促进生长，生长素浓度处于Ⅰ～Ⅲ区间。
10．将一盆栽植物横放于地，则其水平方向的茎近地侧生长素浓度变化的曲线为(图中虚线表示对茎生长既不促进也不抑制的生长素浓度)( )
解析：选D 由于受重力的作用，水平放置的植物的茎近地侧生长素浓度逐渐升高，但仍处于促进茎生长所需的浓度范围以内，应处于虚线以下，虚线以上浓度为抑制茎生长的生长素浓度。
11．(2017·江苏高考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D．400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
解析：选D 自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数和生根率；图中显示较高浓度的NAA能抑制插条生根率，如NAA浓度为400 mg/L时插条生根率小于对照组；NAA浓度为200 mg/L左右时，生根率和平均生根数都较高，适合生产上应用；400 mg/L的NAA能够增加生根数。
12.如图是某植物幼苗根部横放一段时间后显微镜下的部分细胞图，下列叙述正确的是( )
A．该细胞图是植物幼苗根部在显微镜下的横切片图
B．重力的方向是自b→a
C．b侧细胞的细胞周期短
D．生长素在根部a侧与b侧的作用效果相同
解析：选B 分析题图可知，该细胞图是植物幼苗根部在显微镜下的纵切片图；受到重力的影响，将某植物幼苗根部横放，近地侧生长素浓度高，抑制细胞的伸长生长，远地侧生长素浓度低，促进细胞伸长生长，图中b侧细胞的体积明显大于a侧，所以重力的方向是自b→a；具有连续分裂能力的细胞才有细胞周期，a、b两侧细胞均为伸长区细胞，已失去分裂能力。
13．在农业生产中，用一定浓度的生长素类似物可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草，据图分析回答：
(1)生长素类似物作为除草剂的原理是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中的①②曲线，其中代表单子叶农作物的是________，代表双子叶杂草的是________。
(3)所用的生长素类似物的浓度最好在__________左右。
(4)某课题研究小组为探究生长素类似物——萘乙酸(NAA)的生理作用，用玉米试管苗进行了相关实验，实验数据如下：
浓度(mg/L)
平均每株生根数(条)
平均根长(cm)
0.2
7.8
10.0
0.3
7.4
9.6
0.4
6.3
9.4
0.5
5.9
8.8
①由上表可知此实验的目的是探究_________________________________________
________________________。
②从表中数据能否确认0.2 mg/L即是该实验最适宜的浓度？____________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________
________________________。
③萘乙酸是生产上常用的生长素类似物，除本实验的应用外，请写出生长素类似物在农业生产中的另外两个方面的应用：___________________________________________。
解析：(1)由图示曲线信息可知，生长素类似物对两类植物的影响都表现出同样规律，即在一定浓度范围内随浓度增大促进效应增强，达到最强后随浓度增大促进效应减弱，达到一定浓度后随浓度增大对植物生长的抑制作用增强。(2)由图可知②表示的植物对生长素类似物浓度的敏感程度较曲线①低，所以①表示双子叶杂草，②表示单子叶农作物。(3)由图中曲线可看出，D点浓度时对双子叶杂草生长强烈抑制，对单子叶农作物生长促进效应最强。(4)从表格数据可知此实验的目的是为了探究萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度。萘乙酸为生长素类似物，对植物所起的作用与生长素基本相同。
答案：(1)生长素类似物和生长素生理作用特点一样，即具有两重性，高浓度抑制生长，低浓度促进生长 (2)②
① (3)D点 (4)①萘乙酸促进玉米试管苗生根的最适浓度(合理即可) ②不能 缺少小于0.2 mg/L的浓度设置(合理即可) ③促进果实发育，防止落花落果(合理即可)
14．如图所示，①图表示生长素浓度与植物不同器官生长的关系，②图表示将已长出幼根和幼芽的豌豆种子置于水平状态。请据图回答下列问题：
(1)②中生长素大部分分布在幼芽和幼根的近地侧是由于__________作用的结果。
(2)豌豆幼芽和幼根继续生长的方向分别是：幼芽__________；幼根__________。
(3)由①可知，根对生长素反应的灵敏度比芽________________________________，
10－8 mol/L的生长素____________根的生长，却强烈地__________芽的生长。
(4)由图示可知，同一浓度的生长素对不同器官的影响__________，不同浓度的生长素对同一器官的影响__________。上述三种器官对生长素反应的灵敏程度是：______>______>______。
解析：(1)由于地心引力的作用，生长素分布在近地侧多，远地侧少。(2)由于根的敏感性最强，所以近地侧生长素浓度高，抑制根的生长，远地侧生长素浓度低，促进根的生长，表现为向重力性；由于茎对生长素不敏感，所以近地侧生长素浓度高，促进生长作用比远地侧生长明显，表现为背重力生长。(3)由图知根对生长素的敏感性比芽强；10－8 mol/L的生长素是促进芽生长的最适浓度，该浓度却强烈抑制根的生长。(4)由图中曲线给出的信息可知不同器官对同一浓度的生长素敏感性不同；不同浓度的生长素对同一器官的影响也不同。
答案：(1)地心引力(重力) (2)向上 向下
(3)高 抑制 促进 (4)不同 不同 根 芽 茎
15. 用不同培养液处理萌发的绿豆，观察其对不定根发生和生长的影响，实验结果如下表。
结果处理方法
平均每根绿豆芽长
出不定根数(条)
每条不定根平
均长度(mm)
①幼嫩的植物茎叶研磨后分离得到的提取液
5.92
37
②用老的植物茎叶研磨后分离得到的提取液
4.16
18
③全营养液
3.82
17
④浓度为85 μmol/L的生长素溶液
5.44
29
⑤浓度为170 μmol/L的生长素溶液
5.02
24
⑥浓度为260 μmol/L的生长素溶液
4.85
20
⑦蒸馏水
3.17
14
(1)根据上表各项分析，①的各项数据均高于②，最可能的原因是________________________________________________________________________。
(2)该实验结果能否说明生长素对绿豆不定根的发生和生长具有两重性？________。说明理由：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述实验可作为对照组的处理项是______________________________________
(填序号)。
(4)青少年食用绿豆芽，绿豆芽中所含的生长素不会影响身体的生长发育。请说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①使用的实验材料是幼嫩的植物茎叶，②使用的实验材料为老的植物茎叶，观察指标是对植物不定根数目和平均长度的影响，从材料差异可推测幼嫩的植物茎叶比老的植物茎叶中所含的生长素多，可促进植物生根和生长。(2)生长素的两重性含义是低浓度促进高浓度抑制，而根据数据，实验组中根的数目与长度均高于空白对照组，故该实验结果只能说明生长素具有促进作用，不能说明其抑制作用。(3)根据实验单一变量原则可知③与①②对照，探究实验材料对不定根发生和生长的影响，⑦与④⑤⑥对照，探究生长素浓度对不定根发生和生长的影响。(4)生长素的本质是吲哚乙酸，生长激素的本质是蛋白质，因此生长素不会影响人体的生长发育。
答案：(1)植物体内幼嫩的茎叶生长素含量多，对生根和根的生长促进作用强 (2)不能 实验结果表明各种浓度生长素均具有促进作用，没有体现出抑制作用 (3)③、⑦ (4)促进人体生长发育的生长激素与植物生长素成分不同
