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备考2024届高考生物一轮复习讲义第九章植物生命活动的调节课时1植物生长素及其生理作用考点1植物生长素的发现
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这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第九章植物生命活动的调节课时1植物生长素及其生理作用考点1植物生长素的发现，共8页。
考点1 植物生长素的发现
1.植物生长素的发现过程
2.植物激素
3.生长素的合成、运输和分布
4.植物的向性运动
（1）植物向性运动的原因分析
教材补遗[选必1P92“相关信息”]植物向光性的另一种理论：植株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。
（2）植物向性运动的实例分析
基础自测
1.在温特实验之前的有关实验结论中不能出现“生长素”这一概念。（ √ ）
2.幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。（× ）
3.单侧光照射下生长素横向运输发生在尖端，产生效应的部位也在尖端。（× ）
4.拜尔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。（× ）
5.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。（× ）
6.生长素在细胞内可由色氨酸合成，与双缩脲试剂能发生紫色反应。（× ）
7.燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关，生长素的不均匀分布与单侧光照有关。（ √ ）
情境应用
在居室内养喜阳花，花盆往往要放在窗口附近有阳光处，通常建议每星期将花盆旋转1/4圈，这个建议有什么科学道理？
提示 可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免植物的向光生长引起植株弯曲。
深度思考
1.鲍森·詹森实验的目的是要证明胚芽鞘尖端产生的“影响”向下传递，但实验并没有充分证明，如何补充实验充分证明胚芽鞘尖端产生的“影响”要传递到下部才能发挥作用？
提示 设置对照组，将琼脂片换成云母片或玻璃片，其他条件均相同。
2.温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？
提示 没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推测的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。
3.琼脂块能否感光？通过实验可以看出琼脂块对生长素的运输和传递有无影响？
提示 琼脂块不能感光，琼脂块对生长素的运输和传递没有影响。
4.植物激素与动物激素都称作“激素”，两者有什么相同点和不同点？
提示 植物激素与动物激素的异同点如表所示：
5.为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，一位同学设计了如图所示实验，一段时间后，发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素，请思考：
（1）本实验能否得出“生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？
提示 不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”。
（2）欲得出上述结论应怎样改进使实验更具说服力？
提示 应该增加一组其他条件一致，胚芽鞘形态学上端在下、下端在上的实验，以研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端。
研透高考 明确方向
命题点1 生长素发现过程的相关实验分析
1.[安徽高考]科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了（B ）
A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C.生长素的化学本质是吲哚乙酸
D.胚芽鞘会弯向光源生长
解析 要证明生长素的极性运输应另设一组去尖端胚芽鞘并倒置的实验，A错误；通过题干的对照实验可知，接触胚芽鞘尖端的琼脂块能使胚芽鞘弯曲生长（实验组），而未接触胚芽鞘尖端的琼脂块不能使胚芽鞘弯曲生长，说明琼脂块本身对胚芽鞘的弯曲及生长情况没有影响，而造成胚芽鞘弯曲生长的刺激来自胚芽鞘尖端，即这种刺激应为某种化学物质，但不能证明该物质就是吲哚乙酸，B正确、C错误；该实验未提及光源问题，D错误。
2.[2023山东]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 乙组在①处切断结构Ⅰ后，生长变慢，向光弯曲，推测生长变慢是因为生长素的含量变少，进而推知结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A正确；乙组幼苗向光弯曲，说明这种状况下幼苗仍有感受单侧光刺激的部位，丙组幼苗不生长也不弯曲，说明这种状况下幼苗没有产生生长素和感受单侧光刺激的部位，B正确；根据上述分析可知，甲组幼苗弯曲生长的原因是在②以上含有产生生长素和感受单侧光刺激的部位，受到单侧光照射后，①②之间某部位生长素分布不均，幼苗弯曲生长，C正确；分析丙、丁两组可知，切断②、③处后，幼苗均不生长说明缺乏生长素，在无生长素的情况下，无法判断是否有感光部位，D错误。
通性通法
判断植物“长不长、弯不弯”的方法
命题点2 生长素的合成、分布和运输
3.[2023全国甲改编]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（C ）
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.植物的生长是由单侧光引起的
D.生长素的极性运输需要ATP提供能量
解析 生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸可以通过一系列反应转变成生长素，A正确；生长素由植物体内产生，可以从产生部位运输到其他部位发挥作用，B正确；单侧光会引起生长素在背光面和向光面的分布不均，进而引起植物的向光弯曲生长，植物的生长并不是单侧光引起的，C错误；生长素的极性运输是主动运输，需要ATP提供能量，D正确。
4.[2023天津节选，6分]研究人员探究植物根部生长素运输情况，得到了生长素运输方向示意图（图1）。
（1）生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是 极性运输（主动运输） 。
（2）图2是正常植物和N蛋白对应基因缺失型植物的根部大小对比及生长素分布对比，据此回答：
①N蛋白基因缺失，会导致根部变短，并导致生长素在根部 表皮 处（填“表皮”或“中央”）运输受阻。
②如图3，在正常植物细胞中，PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白，根据图3分析，N蛋白缺失型植物细胞中，PIN2蛋白的分布特点为 顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布 。
（3）根据上述研究，推测N蛋白的作用是 诱导PIN2蛋白集中定位在顶膜，使生长素从根尖运输到伸长区 ，从而促进了伸长区细胞伸长。
解析 （1）生长素从根尖分生区（形态学上端）运输到伸长区（形态学下端）的方式为极性运输（主动运输）。（2）①分析图2可知，N蛋白缺失型植物根部明显变短，且尖端以上部位表皮处生长素少，说明生长素在根部表皮处运输受阻。②据图3可知，在N蛋白缺失型植物细胞中，PIN2蛋白的分布特点是顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布。（3）根据上述研究可知，正常型植物细胞中只有顶膜处分布有PIN2蛋白，N蛋白缺失型植物细胞中多处都分布有PIN2蛋白，推测N蛋白的作用是诱导PIN2蛋白集中定位在顶膜，使生长素从根尖运输到伸长区，从而促进伸长区细胞伸长。
思维提升
牢记与胚芽鞘系列实验有关的六个结论
（1）胚芽鞘感光部位——尖端。
（2）胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面的一段。
（3）生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
（4）生长素的产生是否需要光——不需要。
（5）生长素发生横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
（6）胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
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两重性，既能促进生长，也能抑制生长
生长素的生理作用及其特性
2023：重庆T15、天津T15、山东T10、全国甲T2；
2021：福建T14、全国甲T3、北京T10、重庆T18；
2020：江苏T11、全国Ⅲ T2；
2019：江苏T5、全国ⅡT29、浙江4月T11
1.科学思维——建构模型：分析生长素作用的相关曲线，建构图像模型。
2.科学探究——实验分析：生长素发现的经典实验分析
命题分析预测
1.高考中主要以选择题的形式考查生长素的运输、作用特点，非选择题常结合实验分析与设计、曲线分析等进行考查；
2.预计2025年高考可能会借助图形或表格，以实验探究形式考查生长素的相关知识，也可与其他植物激素相结合进行考查
实验
实验处理
实验结论
达尔文
的实验
胚芽鞘的生长和向光弯曲与胚芽鞘的[1] 尖端 有关
在单侧光照射下，胚芽鞘尖端产生的某种“影响”传递至下部的伸长区会造成背光面比向光面生长快
[2] 胚芽鞘尖端 是感受单侧光刺激的部位
鲍森·
詹森的
实验
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔的
实验
胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生的“影响”在其下部[3] 分布不均匀 造成的
温特的
实验
胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的化学物质，并将该物质命名为[4] 生长素
生长素
的确认
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）。直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它的成分是[5] 吲哚乙酸（IAA）
类别
图解
相关结果
遮盖法
①[16] 直立 生长；
②向光生长
暗箱法
①直立生长；
②[17] 向光 生长
插入法
①向右侧生长；
②[18] 直立 生长；
③向光生长；
④[19] 向光 生长
移植法
①直立生长；
②向左侧生长；
③④中IAA的含量[20] a＝b＋c ，b＞c
旋转法
①直立生长；
②向光生长；
③向光（小孔）生长
横置法
①a＝b，c＝d，都[21] 促进 水平生长；
②a＜b，c＜d，a、c、d促进生长，b[22] 抑制 生长（注：a、b、c、d代表生长素浓度）
激素种类
植物激素
动物激素
不同点
产生部位
无专门的分泌器官，由植物体的一定部位产生
由专门的内分泌器官或内分泌细胞分泌
作用部位
不作用于特定的靶器官、靶细胞
作用于特定的靶器官、靶细胞
运输途径
随血液（体液）循环
化学本质
有机物
蛋白质、固醇、氨基酸衍生物等
相同点
①由自身产生；②特点：种类多、微量、高效；③不直接参与代谢过程，但对生物体的代谢、生长发育等生理活动起调节作用
分组
处理
生长情况
弯曲情况
甲
不切断
正常
弯曲
乙
在①处切断
慢
弯曲
丙
在②处切断
不生长
不弯曲
丁
在③处切断
不生长
不弯曲
考点1 植物生长素的发现
1.植物生长素的发现过程
2.植物激素
3.生长素的合成、运输和分布
4.植物的向性运动
（1）植物向性运动的原因分析
教材补遗[选必1P92“相关信息”]植物向光性的另一种理论：植株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。
（2）植物向性运动的实例分析
基础自测
1.在温特实验之前的有关实验结论中不能出现“生长素”这一概念。（ √ ）
2.幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。（× ）
3.单侧光照射下生长素横向运输发生在尖端，产生效应的部位也在尖端。（× ）
4.拜尔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。（× ）
5.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。（× ）
6.生长素在细胞内可由色氨酸合成，与双缩脲试剂能发生紫色反应。（× ）
7.燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关，生长素的不均匀分布与单侧光照有关。（ √ ）
情境应用
在居室内养喜阳花，花盆往往要放在窗口附近有阳光处，通常建议每星期将花盆旋转1/4圈，这个建议有什么科学道理？
提示 可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免植物的向光生长引起植株弯曲。
深度思考
1.鲍森·詹森实验的目的是要证明胚芽鞘尖端产生的“影响”向下传递，但实验并没有充分证明，如何补充实验充分证明胚芽鞘尖端产生的“影响”要传递到下部才能发挥作用？
提示 设置对照组，将琼脂片换成云母片或玻璃片，其他条件均相同。
2.温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？
提示 没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推测的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。
3.琼脂块能否感光？通过实验可以看出琼脂块对生长素的运输和传递有无影响？
提示 琼脂块不能感光，琼脂块对生长素的运输和传递没有影响。
4.植物激素与动物激素都称作“激素”，两者有什么相同点和不同点？
提示 植物激素与动物激素的异同点如表所示：
5.为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，一位同学设计了如图所示实验，一段时间后，发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素，请思考：
（1）本实验能否得出“生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？
提示 不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”。
（2）欲得出上述结论应怎样改进使实验更具说服力？
提示 应该增加一组其他条件一致，胚芽鞘形态学上端在下、下端在上的实验，以研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端。
研透高考 明确方向
命题点1 生长素发现过程的相关实验分析
1.[安徽高考]科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了（B ）
A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C.生长素的化学本质是吲哚乙酸
D.胚芽鞘会弯向光源生长
解析 要证明生长素的极性运输应另设一组去尖端胚芽鞘并倒置的实验，A错误；通过题干的对照实验可知，接触胚芽鞘尖端的琼脂块能使胚芽鞘弯曲生长（实验组），而未接触胚芽鞘尖端的琼脂块不能使胚芽鞘弯曲生长，说明琼脂块本身对胚芽鞘的弯曲及生长情况没有影响，而造成胚芽鞘弯曲生长的刺激来自胚芽鞘尖端，即这种刺激应为某种化学物质，但不能证明该物质就是吲哚乙酸，B正确、C错误；该实验未提及光源问题，D错误。
2.[2023山东]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 乙组在①处切断结构Ⅰ后，生长变慢，向光弯曲，推测生长变慢是因为生长素的含量变少，进而推知结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A正确；乙组幼苗向光弯曲，说明这种状况下幼苗仍有感受单侧光刺激的部位，丙组幼苗不生长也不弯曲，说明这种状况下幼苗没有产生生长素和感受单侧光刺激的部位，B正确；根据上述分析可知，甲组幼苗弯曲生长的原因是在②以上含有产生生长素和感受单侧光刺激的部位，受到单侧光照射后，①②之间某部位生长素分布不均，幼苗弯曲生长，C正确；分析丙、丁两组可知，切断②、③处后，幼苗均不生长说明缺乏生长素，在无生长素的情况下，无法判断是否有感光部位，D错误。
通性通法
判断植物“长不长、弯不弯”的方法
命题点2 生长素的合成、分布和运输
3.[2023全国甲改编]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（C ）
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.植物的生长是由单侧光引起的
D.生长素的极性运输需要ATP提供能量
解析 生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸可以通过一系列反应转变成生长素，A正确；生长素由植物体内产生，可以从产生部位运输到其他部位发挥作用，B正确；单侧光会引起生长素在背光面和向光面的分布不均，进而引起植物的向光弯曲生长，植物的生长并不是单侧光引起的，C错误；生长素的极性运输是主动运输，需要ATP提供能量，D正确。
4.[2023天津节选，6分]研究人员探究植物根部生长素运输情况，得到了生长素运输方向示意图（图1）。
（1）生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是 极性运输（主动运输） 。
（2）图2是正常植物和N蛋白对应基因缺失型植物的根部大小对比及生长素分布对比，据此回答：
①N蛋白基因缺失，会导致根部变短，并导致生长素在根部 表皮 处（填“表皮”或“中央”）运输受阻。
②如图3，在正常植物细胞中，PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白，根据图3分析，N蛋白缺失型植物细胞中，PIN2蛋白的分布特点为 顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布 。
（3）根据上述研究，推测N蛋白的作用是 诱导PIN2蛋白集中定位在顶膜，使生长素从根尖运输到伸长区 ，从而促进了伸长区细胞伸长。
解析 （1）生长素从根尖分生区（形态学上端）运输到伸长区（形态学下端）的方式为极性运输（主动运输）。（2）①分析图2可知，N蛋白缺失型植物根部明显变短，且尖端以上部位表皮处生长素少，说明生长素在根部表皮处运输受阻。②据图3可知，在N蛋白缺失型植物细胞中，PIN2蛋白的分布特点是顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布。（3）根据上述研究可知，正常型植物细胞中只有顶膜处分布有PIN2蛋白，N蛋白缺失型植物细胞中多处都分布有PIN2蛋白，推测N蛋白的作用是诱导PIN2蛋白集中定位在顶膜，使生长素从根尖运输到伸长区，从而促进伸长区细胞伸长。
思维提升
牢记与胚芽鞘系列实验有关的六个结论
（1）胚芽鞘感光部位——尖端。
（2）胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面的一段。
（3）生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
（4）生长素的产生是否需要光——不需要。
（5）生长素发生横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
（6）胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
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两重性，既能促进生长，也能抑制生长
生长素的生理作用及其特性
2023：重庆T15、天津T15、山东T10、全国甲T2；
2021：福建T14、全国甲T3、北京T10、重庆T18；
2020：江苏T11、全国Ⅲ T2；
2019：江苏T5、全国ⅡT29、浙江4月T11
1.科学思维——建构模型：分析生长素作用的相关曲线，建构图像模型。
2.科学探究——实验分析：生长素发现的经典实验分析
命题分析预测
1.高考中主要以选择题的形式考查生长素的运输、作用特点，非选择题常结合实验分析与设计、曲线分析等进行考查；
2.预计2025年高考可能会借助图形或表格，以实验探究形式考查生长素的相关知识，也可与其他植物激素相结合进行考查
实验
实验处理
实验结论
达尔文
的实验
胚芽鞘的生长和向光弯曲与胚芽鞘的[1] 尖端 有关
在单侧光照射下，胚芽鞘尖端产生的某种“影响”传递至下部的伸长区会造成背光面比向光面生长快
[2] 胚芽鞘尖端 是感受单侧光刺激的部位
鲍森·
詹森的
实验
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔的
实验
胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生的“影响”在其下部[3] 分布不均匀 造成的
温特的
实验
胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的化学物质，并将该物质命名为[4] 生长素
生长素
的确认
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）。直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它的成分是[5] 吲哚乙酸（IAA）
类别
图解
相关结果
遮盖法
①[16] 直立 生长；
②向光生长
暗箱法
①直立生长；
②[17] 向光 生长
插入法
①向右侧生长；
②[18] 直立 生长；
③向光生长；
④[19] 向光 生长
移植法
①直立生长；
②向左侧生长；
③④中IAA的含量[20] a＝b＋c ，b＞c
旋转法
①直立生长；
②向光生长；
③向光（小孔）生长
横置法
①a＝b，c＝d，都[21] 促进 水平生长；
②a＜b，c＜d，a、c、d促进生长，b[22] 抑制 生长（注：a、b、c、d代表生长素浓度）
激素种类
植物激素
动物激素
不同点
产生部位
无专门的分泌器官，由植物体的一定部位产生
由专门的内分泌器官或内分泌细胞分泌
作用部位
不作用于特定的靶器官、靶细胞
作用于特定的靶器官、靶细胞
运输途径
随血液（体液）循环
化学本质
有机物
蛋白质、固醇、氨基酸衍生物等
相同点
①由自身产生；②特点：种类多、微量、高效；③不直接参与代谢过程，但对生物体的代谢、生长发育等生理活动起调节作用
分组
处理
生长情况
弯曲情况
甲
不切断
正常
弯曲
乙
在①处切断
慢
弯曲
丙
在②处切断
不生长
不弯曲
丁
在③处切断
不生长
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