2024年高考生物大一轮选择性必修1复习讲义：第36讲　植物生长素及其生理作用

这是一份2024年高考生物大一轮选择性必修1复习讲义：第36讲　植物生长素及其生理作用，共26页。试卷主要包含了达尔文实验，鲍森·詹森实验，拜尔实验，温特实验，植物激素的概念，生长素的合成、分布和运输等内容，欢迎下载使用。
第36讲　植物生长素及其生理作用
课标内容　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。
考点一　植物生长素的发现

1.达尔文实验

2.鲍森·詹森实验

提醒　从对照实验设计的单一变量原则角度分析，该实验的不足之处在于没有形成单一变量，无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。
3.拜尔实验

4.温特实验



5.植物激素的概念

6.生长素的合成、分布和运输

【考点速览·诊断】
(1)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)(√)
(2)生长素的极性运输需ATP水解提供能量。(2019·天津卷，2B改编)(√)
(3)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。(2015·全国卷Ⅰ，2A)(√)
(4)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。(2015·全国卷Ⅰ，2B)(√)

【情境推理·探究】
1.生长素的化学本质是什么？是否是蛋白质类物质________________________。
提示　生长素的化学本质是吲哚乙酸，不是蛋白质类物质
2.取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按下图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，其原因是_______________________________________________________________
___________________________________________________________________。

提示　生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能
【重点难点·透析】
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。
[方法技巧]　“二看法”判断植物的向性生长



考向1　结合生长素发现过程的实验，考查科学探究能力
1.(2023·广东珠海调研)下列关于植物生长素的科学发现史，叙述错误的是 (　　)
A.达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某种“影响”
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.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质——吲哚乙酸引起的
答案　D
解析　温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲生长的影响确实是一种化学物质，并命名为生长素，但并未揭示其本质，D错误。
2.(2023·西安高新一中调研)如图是生长素发现过程中达尔文实验和温特实验的示意图。下列关于实验的叙述正确的是(　　)

A.图1实验中单侧光强度和时间是无关变量，是否表现出向光性为因变量
B.由图1实验得出的结论是尖端产生的生长素向下运输，促进尖端下部生长
C.图2实验自变量是琼脂块是否与尖端接触，因变量为是否表现出向光性
D.图2实验证明了尖端能产生促进其下部生长的物质即吲哚乙酸
答案　A
解析　图1为达尔文实验，单侧光的强度和时间是无关变量，遮光部位是自变量，是否表现出向光性为因变量，A正确；图1实验的结论是感受单侧光的部位是胚芽鞘的尖端，尖端可能向下面的伸长区传递了某种“影响”，促进尖端下部生长，B错误；图2为温特实验，因变量为胚芽鞘是否弯曲生长，C错误；温特命名促进生长的物质为生长素，但未揭示其本质，D错误。
考向2　结合生长素的合成、分布和运输，考查科学思维
3.(2023·太原五中质检)下列有关生长素的说法，正确的是(　　)
A.生长素在植物体内只能极性运输，不能非极性运输
B.生长素由专门的器官产生，作用于特定的靶细胞或靶器官
C.生长素和靶细胞的受体结合后能影响靶细胞内基因的表达
D.高浓度生长素能抑制种子形成，从而形成无子果实
答案　C
解析　生长素在成熟组织的韧皮部中可以进行非极性运输，A错误；植物体内没有产生激素的专门器官，是由植物的特定部位产生的，B错误；生长素与靶细胞的受体结合，影响靶细胞内基因的表达，C正确；生长素作为信息分子，其作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特性，适宜浓度的生长素可促进果实的发育，形成无子果实，D错误。
4.(2022·六安示范高中检测)科学家曾经在人的尿液中发现了吲哚乙酸，下列有关说法正确的是 (　　)
A.人体内有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶
B.根的吲哚乙酸主要由地上部分运输而来
C.合成生长素的腺体分布于幼嫩的芽、叶等部位
D.吲哚丁酸是植物生长调节剂，不属于生长素
答案　B
解析　人体内没有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶，A错误；生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，不是腺体，C错误；吲哚丁酸属于植物体内天然存在的一种激素，不是植物生长调节剂，D错误。
考向3　结合植物生长的方向，考查分析和判断能力
5.(2023·陕西西安联考)取长度相同的幼苗，实验装置如下图甲所示，给予光照，在不同时间测定胚芽鞘伸长的长度，结果如下图乙。若不考虑光照对生长素合成与分解的影响，能正确表示对照组、实验组背光面和实验组向光面胚芽鞘伸长长度的曲线依次是(　　)

A.③②① B.①②③
C.②①③ D.②③①
答案　C
解析　分析题图：胚芽鞘尖端是感光部位，对照组尖端被不透光帽遮住，不能感光，因此直立生长，实验组给予单侧光照射，单侧光能使胚芽鞘尖端的生长素由向光面运向背光面，使背光面生长素多，长得快，而向光面生长素少，长得慢。由以上分析可知，对照组的胚芽鞘伸长长度应介于实验组向光面与背光面之间，即曲线②；背光面生长快，对应曲线①，向光面生长素浓度低于背光面，生长慢，对应曲线③。
6.(2023·黑龙江哈尔滨模拟)用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如下图所示实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是(　　)

A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧
C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
答案　D
解析　①a、b生长素浓度相同，故直立生长；②向右弯曲生长；③直立生长；④直立生长；⑤向右弯曲生长；⑥不生长也不弯曲；⑦只有暗室内的幼苗旋转单侧光不影响生长素的分布，直立生长；⑧向小孔方向弯曲生长。
考点二　生长素的生理作用及特点

1.生长素的生理作用

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

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

4.植物茎的背地性和根的向地性
(1)表现

(2)原因

【考点速览·诊断】
(1)在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官。(2021·全国甲卷，3D)(×)
提示　根对生长素最敏感。
(2)顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长。(2021·北京卷，10A)(√)
(3)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。(2015·全国卷Ⅰ，2C)(×)
提示　幼嫩细胞对生长素的敏感程度高，成熟细胞对生长素的敏感程度低。
(4)用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄。(2015·山东卷，1D改编)(×)
提示　用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，染色体不加倍，不能获得多倍体番茄。

【情境推理·探究】
1.由图可知，促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是____________(mg·L－1)，若该实验是探究豌豆幼苗茎切段最适浓度的预实验，则做该预实验的目的是_________________________________________________
___________________________________________________________________。

提示　200～600　预实验可为进一步实验摸索条件，也可用于检验实验设计的科学性和可行性
2.某同学用两个未知的不同浓度(Cx和Cy)的生长素溶液做实验，测得去尖端的燕麦胚芽鞘的弯曲角度(图1)的值分别为αx、αy，且关系为αx＝αy。为了进一步比较Cx和Cy的大小，该同学用去根尖的燕麦胚根做了图2所示的实验，结果胚根向右弯曲生长，则Cx________(填“大于”或“小于”)Cy，判断依据是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。

提示　大于　与胚芽鞘相比，胚根对生长素更敏感，胚根向右侧弯曲生长，说明右侧生长素浓度相对较高，抑制了该侧的生长
3.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。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

考向1　围绕生长素的生理作用及特点，考查科学思维
1.(2021·重庆卷，18)新中国成立初期，我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响，取样部位及结果见下表。据此分析，下列叙述错误的是(　　)

取样部分
生长素含量/(μg·kg－1)
对照组
低锌组
①茎尖
12.5
3.3
②茎的上部
3.7
2.5
③瘤上方的茎部
4.8
2.9
④长瘤的茎部
7.9
3.7
⑤瘤
26.5
5.3
A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异
B.部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长
C.因部位⑤的存在，部位④生长素含量高于部位③
D.对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成
答案　B
解析　部位①为茎尖，生长素的运输方式是极性运输，只能从形态学上端运输到形态学下端，但部位②茎的上部还存在非极性运输，所以部位①和部位②生长素运输方向有差异，A正确；植物的芽对生长素敏感，生长素含量高会抑制侧芽的生长，B错误；由表格可知，部位⑤瘤的生长素含量为26.5(μg·kg－1)，远大于其他部位，瘤距离部位④较近，使④的生长素含量高于稍远处的部位③，C正确；低锌组生长素含量均低于对照组，故锌可能利于生长素合成，D正确。
2.(2023·长沙调研)图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响，图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析错误的是(　　)

A.甲图曲线表明生长素既可促进生长，也可抑制生长，P点对应生长素浓度为最适浓度
B.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量一定不同
C.乙图中根的向地生长体现了生长素的生理作用的特点
D.乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似
答案　B
解析　生长素既可促进生长，也可抑制生长，P点对应的浓度促进效果最明显，说明P点对应的浓度为最适浓度，A正确；用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同，如位于最适浓度两侧对应的浓度，B错误；根向地生长的原因是近地侧高浓度抑制生长，远地侧低浓度促进生长，体现了生长素生理作用特点，C正确；乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用均是促进生长，作用机理相似，D正确。

生长素促进生长的原理为促进细胞的“纵向伸长”，从而使体积变大，而不像细胞分裂素那样促进细胞数目的增多。如下图中背光面之所以长得快，就是因为其背光面细胞比向光面“更伸长”。
　　　

1.(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
答案　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；高浓度生长素通过促进乙烯的合成从而抑制植物的生长，是通过调节与乙烯合成有关的基因的表达来实现的，C正确；同种植物的根、芽、茎几种器官中，根对生长素最敏感，茎对生长素最不敏感，D错误。
2.(2022·广东卷，2)我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是(　　)
A.秸秆还田 B.间作套种
C.水旱轮作 D.尿泥促根
答案　D
解析　农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的储碳量，该过程主要是利用了物质循环的特点，与植物生长调节剂无直接关系，A不符合题意；采用间作、套种的措施可以提高作物产量，其原理是保证作物叶片充分接收阳光，提高光能利用率，与植物生长调节剂无直接关系，B不符合题意；水旱轮作改变了生态环境和食物链，使害虫难以生存，能减少病虫害的发生，与植物生长调节剂无直接关系，C不符合题意；尿液中含有吲哚乙酸，可促进植物生根，与植物生长调节剂使用直接相关，D符合题意。
3.(2021·福建卷，14)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施，但打顶后侧芽会萌动生长，消耗营养，需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量，该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响，实验结果如图所示。

下列分析错误的是(　　)
A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输
B.打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运
C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率
答案　B
解析　生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端，生长素涂抹处为形态学上端，因此打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输，A正确；由题意可知，打顶后的抹芽措施是为了提高上部叶片的质量，因此该措施利于营养物质向上部叶片转运，B错误；由题意可知，打顶涂抹生长素能抑制侧芽萌动，相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发，C正确；由题意和图示可知，打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率，D正确。
4.(2021·湖北卷，6)月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖体系，以芽体为外植体，在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验，芽分化率(%)结果如表。
6-BA/(mg·L－1)
IBA/(mg·L－1)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
1.0
31
63
58
49
41
2.0
40
95
76
69
50
3.0
37
75
64
54
41
4.0
25
35
31
30
25
5.0
8
21
12
8
4
关于上述实验，下列叙述错误的是(　　)
A.6-BA浓度大于4.0(mg·L－1)时，芽分化率明显降低
B.6-BA与IBA的比例为10∶1时芽分化率均高于其他比例
C.在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA，可促进芽分化
D.2.0(mg·L－1)6-BA和0.2(mg·L－1)IBA是实验处理中芽分化的最佳组合
答案　B
解析　由表中数据可看出，当6-BA浓度大于4.0(mg·L－1)时，在不同浓度的IBA条件下，芽的分化率都明显降低，A正确；当6­BA的浓度为1.0(mg·L－1)、IBA的浓度为0.1(mg·L－1)时，6-BA与IBA的比例为10∶1，此时芽的分化率(31%)小于6­BA的浓度为1.0(mg·L－1)、IBA的浓度为0.2(mg·L－1)时(6­BA与IBA的比例为5∶1)芽的分化率(63%)，B错误；分析可知，在一定浓度范围内，随着6-BA和IBA浓度增加，芽分化率均提高，故在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA，可促进芽分化，C正确；当6-BA的浓度为2.0(mg·L－1)、IBA的浓度为0.2(mg·L－1)时，芽分化率(95%)明显高于其他组合，D正确。
5.(2019·全国卷Ⅱ，29)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按如图所示的方法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)，测得数据如表，据此回答问题。

分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1
(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输，这种运输的方向是___________________________________________________________________。
(2)图中α角形成的原因是_______________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角，原因是________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　(1)从形态学上端到形态学下端
(2)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引起胚芽鞘左侧生长快于右侧，形成α角
(3)乙左、右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同，但小于甲琼脂块中生长素的含量
解析　(1)植物生长素的极性运输是指生长素从植物形态学上端向形态学下端运输。(2)将含有生长素的琼脂块置于去掉顶端的胚芽鞘的左侧，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，由于生长素在去顶胚芽鞘左、右两侧的不均匀分布，胚芽鞘弯向放置琼脂块的对侧生长，形成α角。(3)乙组中胚芽鞘顶端被云母片阻隔，光照处理后，生长素不能进行横向运输，左、右两侧琼脂块中收集到的生长素的量基本相等且小于甲组中琼脂块所收集的生长素的量，所以乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一　植物生长素的发现
1.(2023·许昌高中调研)下列有关生长素的叙述，错误的是(　　)
A.合成部位的生长素含量往往低于积累部位的生长素含量
B.植物茎尖细胞可以利用色氨酸合成生长素
C.生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子
D.胚芽鞘尖端合成生长素与光照有关
答案　D
解析　植物各部位生长素含量不同，通常是合成部位