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2021届高考生物人教版一轮创新教学案：第8单元 第28讲 植物激素的调节
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第28讲 植物激素的调节
[考纲明细] 1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ) 2.其他植物激素(Ⅱ) 3.植物激素的应用(Ⅱ) 4.实验：探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
考点1 生长素的发现
1．植物生长素的发现
科学家
实验
实验结论
达尔文
胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·
詹森
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
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
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，称作植物激素。
3．生长素的产生、运输和分布
(1)合成部位：主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来。
(3)分布部位：植物体各器官中都有分布，相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(4)运输
①横向运输
a．发生部位：根尖、茎尖等生长素产生部位。
b．原因：单侧光、重力等单一方向刺激。
②极性运输：从形态学的上端运输到形态学的下端。极性运输是细胞的主动运输。
③非极性运输：成熟组织中可以通过韧皮部进行。
4．植物产生向光性的原因
总结
1.(必修3 P48小字)20世纪80年代，有学者根据一些实验结果提出，植物的向光性生长，是由于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．(必修3 P48知识链接改编)植物激素与动物激素都称作“激素”，两者的区别主要表现在下表中几个方面，填写横线处内容。
项目
植物激素
动物激素
合成
部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或
内分泌细胞
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
随血液(体液)运输
化学
本质
有机小分子
蛋白质类、固醇类、
氨基酸衍生物等
3．(必修3 P49技能训练改编)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“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？
(2)欲得出上述结论应怎样改进更具说服力？
提示 (1)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往形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运往形态学上端”。
(2)应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。如图所示。
向性运动的处理方法及结果分析
类别
图解
相关结果
遮盖法
①直立生长
②向光弯曲生长
暗箱法
①直立生长
②向光(小孔)弯曲生长
插入法
①向右弯曲生长
②直立生长
③向光弯曲生长
④向光弯曲生长
移植法
①直立生长
②向左弯曲生长
③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c
续表
类别
图解
相关结果
旋转法
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④茎向心生长，根离心生长
横置法
①a＝b，c＝d，都促进水平生长
②a
题组一 植物生长素的发现及相关拓展实验
1．下列关于生长素发现实验的理解正确的是( )
A．温特的实验中，生长素从胚芽鞘尖端进入琼脂块的方式是主动运输
B．胚芽鞘感光部位和弯曲生长部位在尖端
C．拜尔的实验中，植物的向光性是背光侧生长素比向光侧多所致
D．能从人尿中提取出生长素的原因是人体内无分解生长素的酶
答案 D
解析 生长素从胚芽鞘尖端进入琼脂块的方式属于扩散，A错误；胚芽鞘的感光部位是尖端，弯曲生长部位是
尖端下面一段，B错误；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，C错误；人体内没有分解生长素的酶，故生长素随食物进入人体内后会随着尿液排出，D正确。
2．(2019·黑龙江实验中学模拟)用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示的实验，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琼脂块中的生长素浓度相同，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装置整体旋转，则向小孔方向弯曲生长。
3．如图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的最佳实验组合是( )
A．①② B．①③④
C．④⑤⑥ D．①④⑥
答案 C
解析 根据题干可知实验的单一变量是：感受光刺激的部位是否为胚芽鞘尖端，因此实验组合④⑤⑥能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激的最佳实验组合。
1．判断植物“长不长、弯不弯”的方法
2．生长素的相关实验设计方法
(1)验证尖端产生生长素
①实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图甲所示)。
②对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图乙所示)。
(2)验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段
①方法一：云母片法
a．实验组：在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片(如图甲所示)。
b．对照组：胚芽鞘不进行处理(如图乙所示)。
②方法二：画线法
在胚芽鞘尖端及下面一段均画3～4条等间距线，过一段时间观察，哪部分间距变大，即为生长部位。
(3)验证生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作
②实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
(4)验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输
①实验操作
②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘既不生长也不弯曲。
题组二 生长素的产生、分布和运输
4．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<积累部位，A正确；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，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，B、C正确；胚芽鞘尖端合成生长素与光照等因素无关，光照、重力等因素只是影响生长素的分布，D错误。
5．(2020·河南郑州模拟)为探究在单侧光照射下燕麦胚芽鞘产生的生长素横向运输是发生在尖端(A段)还是发生在尖端下面一段(B段)，某同学进行了如图所示的实验，下列叙述正确的是( )
A．若a、b均向光源弯曲生长，则表明生长素的横向运输发生在B段
B．若a、b均直立生长，则表明生长素的横向运输发生在B段
C．若a向光源弯曲生长，b直立生长，则表明生长素的横向运输发生在A段
D．若b向光源弯曲生长，a直立生长，则表明生长素的横向运输发生在A段
答案 D
解析 若a、b均向光源弯曲生长，说明都发生了生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输发生在A和B段，A错误；若a、b均直立生长，说明都没有发生生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输必须在A和B段同时进行，B错误；若a向光源弯曲生长，说明a发生了生长素的横向运输，b直立生长，说明b没有发生生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输发生在B段，C错误；若b向光源弯曲生长，说明b发生了生长素的横向运输，a直立生长，说明a没有发生生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输发生在A段，D正确。
6．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( )
A．c组尖端能合成生长素，d组尖端不能
B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能
C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能
D．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
答案 D
解析 正常情况下，胚芽鞘尖端都能合成生长素，A、B错误；在幼嫩组织中，生长素进行极性运输即能从胚芽鞘尖端向基部运输，即只能由形态学上端向形态学下端移动，C错误，D正确。
考点2 生长素的生理作用及特性
1．生长素的生理作用方式及特点
(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)作用：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)作用特点：两重性(低浓度促进，高浓度抑制)。
2．影响生长素生理作用的因素
(1)浓度：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物。
如图所示，对芽而言，B点对应的生长素浓度为最适浓度；B点之前，随着生长素浓度的升高，其对芽生长的促进作用逐渐加强；B点到B′点之间，随着生长素浓度的升高，其对芽生长的促进作用逐渐减弱；B′点对应的生长素浓度对芽的生长既不促进也不抑制；当生长素浓度高于B′点对应的浓度时，生长素对芽的生长起抑制作用，浓度过高甚至能杀死植物。
(2)器官：不同器官对生长素的敏感度不同。根、芽、茎敏感程度为：根＞芽＞茎。(如下图)
图中A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度。
(3)成熟程度：一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞则比较迟钝。
(4)植物种类：不同种类植物对生长素的敏感度不同。双子叶植物比单子叶植物敏感。
3．顶端优势
(1)概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
(2)原因
(3)解除方法：摘除顶芽。
(4)应用：棉花的打顶、果树整枝、盆景修剪等。
4．生长素类似物
(1)概念：具有与生长素相似生理效应的人工合成的化学物质。
(2)种类：α－萘乙酸、2,4－D等。
(3)应用：防止果实和叶片脱落；促进结实；获得无子果实；促使扦插枝条生根。
(必修3 P52拓展题T2改编)我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封枝条……则根生。”运用所学知识，下列分析不正确的是( )
A．小便中含有某物质，具有促进枝条生根的作用
B．“凡十余次“说明该物质越多促进生根的效果越好
C．小便中含有的物质可能是生长素
D．“又晒又浸，凡十余次”说明该物质的含量较少
答案 B
解析 “以小便浸之”，说明小便中含有某物质，具有促进枝条生根的作用，可能是生长素，A、C正确；“又晒又浸，凡十余次”说明该物质的含量较少，需要多次浸之，积累总量，以达到适宜浓度，而不是说该物质越多促进生根的效果越好，B错误，D正确。
题组一 生长素两重性分析
1．(2016·四川高考)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。以下说法不正确的是( )
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
答案 D
解析 分析曲线图可知，甲、乙和丙在一定浓度范围内均可促进莴苣幼根生长，超过一定浓度后均抑制莴苣幼根的生长，即甲、乙、丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性，A正确；在0～20 ppm范围内，甲曲线在丙曲线的上方且甲、丙两种生长素类似物作用后，根长相对值均大于生长素类似物浓度为零时，所以0～20 ppm范围内甲对莴苣幼根的促进作用大于丙，B正确；乙的浓度大于20 ppm后，根长的相对值小于乙浓度为零时，此时乙对幼根的生长起抑制作用，C正确；由图可知，浓度为30 ppm的甲对幼根生长起促进作用，因幼根比幼芽对生长素敏感，故据此可推测，用30 ppm的甲处理莴苣幼芽可促进其生长，D错误。
“三看法”确认生长素作用是否体现“两重性”
注：若生长较慢处的生长素浓度<生长较快处的生长素浓度，则不能体现两重性，只能表明“低浓度促进生长”。如茎的向光性和茎背地生长，向光侧或远地侧生长较慢均是由于其生长素浓度低于另一侧。
变式训练
[1－1] (原理类)图甲所示是对玉米胚芽鞘进行的单侧光处理；一段时间后，将胚芽鞘尖端下部横切，部分切面如图乙所示；图丙是丁香枝条示意图；图丁是豌豆幼苗示意图。以下分析正确的是( )
A．图乙中d处细胞对应图甲中胚芽鞘的a侧细胞
B．由图乙分析可知，生长素通过促进细胞分裂使植物生长
C．图丙中e处的生长素通过自由扩散运输到f处，抑制侧芽的生长
D．图丁中生长素在重力作用下从g侧通过极性运输到h侧
答案 A
解析 在单侧光照射下，生长素由向光侧运输到背光侧，故a侧生长素浓度高于b侧，a侧细胞生长较快，对应图乙的d处，A正确；由图乙分析可知，生长素通过促进细胞伸长使植物生长，B错误；图丙中e处的生长素运输到f处的方式属于主动运输，C错误；图丁中重力作用造成生长素从g侧运输到h侧是横向运输，不是极性运输，D错误。
[1－2] (曲线类)(2019·长春高三模拟)图甲是水平放置在黑暗环境中的植物的生长素运输情况，图乙是不同浓度生长素对顶芽和根部生长的生理作用。下列说法正确的是( )
A．根部近地侧生长素浓度范围为(c～d)mol/L时，根表现出向地性
B．图乙中曲线①代表的是顶芽
C．图甲中代表极性运输的箭头是③和④
D．图乙中，生长素浓度为b时，对根是抑制生长
答案 A
解析 根对生长素的敏感性大于茎，所以①表示根，②表示茎。故结合图乙分析，近地侧生长素浓度范围为(c～d) mol/L时，抑制根生长，根表现出向地性，A正确，B错误；①代表根，生长素浓度为b时，对根是促进生长，D错误；图甲中生长素水平方向①②的运输是极性运输，C错误。
[1－3] (表格实验类)某同学以玉米胚芽鞘为实验材料探究了“α－萘乙酸(NAA)对植物生长的影响”，所得实验数据见表：
培养皿编号
1
2
3
4
5
6
NAA溶液
浓度(mol/L)
0
(蒸馏水)
10－12
10－10
10－8
10－6
10－4
胚芽鞘增长
长度(mm/d)
＋2.6
＋3.2
＋3.9
＋5.1
＋3.1
＋1.8
下列有关该实验的说法，错误的是( )
A．该实验说明NAA的作用具有两重性
B．浓度为10－4 mol/L的NAA溶液也能促进胚芽鞘的生长
C．1号培养皿为对照组，其余培养皿为实验组
D．促进胚芽鞘生长的最适NAA浓度在10－8 mol/L左右
答案 B
解析 10－4 mol/L的NAA溶液处理的胚芽鞘，其长度增长了1.8 mm，小于2.6 mm(不用生长素处理的胚芽鞘)，所以浓度为10－4 mol/L的NAA溶液抑制了胚芽鞘的生长。
[1－4] (2019·重市七校高三联考)某实验小组为探究不同浓度的生长素溶液对某植物根和茎的作用效应，进行了相关实验，得到的结果如图所示。据图不能得出的结论是( )
A．该植物的根和茎对生长素的敏感性不同
B．促进该植物的茎和根生长的最适生长素溶液浓度不同
C．生长素浓度为10－6 mol/L时，抑制该植物根的生长
D．相同浓度生长素溶液对根和茎的作用效应可以相同
答案 C
解析 由图中信息可知，该植物的根和茎对生长素的敏感性不同；促进该植物的根生长的最适生长素溶液浓度为10－8 mol/L左右，促进该植物的茎生长的最适生长素溶液浓度为10－6 mol/L左右；生长素浓度为10－6 mol/L时，该植物根的生长量大于生长素浓度为0时，故生长素浓度为10－6 mol/L时，促进该植物根的生长；相同浓度生长素溶液对根和茎的作用效应可以相同，如生长素浓度为10－7 mol/L时。
题组二 生长素的应用
2．下列关于生长素及其类似物的叙述正确的是( )
A．植物向光生长能够说明生长素作用的两重性
B．缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
C．在花期喷洒高浓度的2,4－D可防止落花落果
D．用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体
答案 B
解析 植物向光生长不能够说明生长素作用的两重性，因背光侧和向光侧均为促进作用，A错误；生长素的极性运输属于主动运输，需消耗能量，缺乏氧气会使植物细胞有氧呼吸产能减少，从而会影响植物体内生长素的极性运输，B正确；番茄花期喷洒一定浓度的2,4－D可防止落花落果，高浓度的2,4－D可疏花疏果，C错误；用秋水仙素处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体，D错误。
3．在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用，下列各项中与植物生长素应用无关的是( )
A．培育无子番茄 B．棉花保蕾、保铃
C．延长种子寿命 D．促进插枝生根
答案 C
解析 培育无子番茄是利用生长素具有促进子房发育成果实的作用，A不符合题意；棉花保蕾、保铃是利用一定浓度生长素具有防止落花落果的作用，B不符合题意；降低贮藏温度和空气含氧量有助于延长种子的寿命，与生长素应用无关，C符合题意；生长素的作用之一是促进扦插的枝条生根，D不符合题意。
实验13 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1．实验原理
一定浓度的生长素类似物促进扦插枝条生根，在不同浓度的生长素类似物溶液中，扦插枝条生根的情况不同。在最适浓度下植物插条生根数量最多，生长最快。
2．选材：生长旺盛的一年生枝条，保留有芽和幼叶的插条比较容易成活。
3．处理部位：插条的形态学下端。
4．处理方法
(1)浸泡法：要求药液溶液浓度较低，并且最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理，处理时间为几小时至一天。
(2)沾蘸法：药液溶液浓度较高，处理时间很短(约5 s)。
5．实验过程
6．实验分析
由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液进行实验。
1．注意区分本实验的三个变量
(1)自变量：生长素类似物(如2,4－D溶液)的浓度。
(2)因变量：插条生根的数量(或长度)。
(3)无关变量：处理溶液剂量、温度、光照、花盆、插条的生理状况、插条带有的芽数、插条处理的时间等都是无关变量，无关变量的控制要做到相同且适宜。
2．生长素类似物处理插条时应注意的问题
(1)扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。
(2)处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
3．正式实验前要做预实验的目的
既可以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。切记：不是为了减少实验误差才做预实验。
4．预实验必须有清水组作对照，正式实验可不用清水组。
1．下列关于扦插实验的叙述，正确的是( )
A．芽和幼叶较多的枝条因生长素浓度过高而不易生根
B．用2,4－D处理枝条生根的效果与处理时间呈正比
C．沾蘸法扦插实验需要做预实验，浸泡法不需要预实验
D．浸泡法所使用的2,4－D溶液的浓度比沾蘸法要低
答案 D
解析 由于芽和幼叶能产生生长素，促进扦插的枝条生根，因此保留芽和幼叶的插条比较容易生根成活，A错误；生长素类似物促进枝条生根效果与生长素类似物的浓度有关，与枝条的处理时间长短没有直接的关系，B错误；预实验可为正式实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性，无论是沾蘸法、还是浸泡法扦插实验，都需要做预实验，C错误；浸泡法适用于生长素类似物浓度较低溶液，沾蘸法适用于生长素类似物浓度较高溶液，D正确。
2．(2019·合肥高三调研)下列关于“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是( )
A．每根枝条上应保留相同数量的芽
B．可以设计一组生长素类似物浓度梯度比较大的预实验
C．不同浓度的生长素类似物之间能形成相互对照
D．生长素类似物浓度不同，扦插枝条生根数目不同
答案 D
解析 在最适浓度两侧，存在促进生根效果一样的两个不同的浓度，D错误。
3．(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，结果如下图。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
答案 D
解析 本实验自变量是NAA的浓度，因变量是平均生根数和生根率，A错误；用400 mg/L的NAA处理插条时，插条生根率低于0 mg/L时的生根率，并未提高插条生根率，B错误；生产上应结合生根率和生根数，来确定促进插条生根的适宜NAA浓度，从题图可知200 mg/L NAA效果较好，C错误；由题图可知，400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应，D正确。
考点3 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
1．其他植物激素的合成部位和主要作用
名称
产生部位
主要生理作用
赤霉素
主要是幼芽、幼根、未成熟的种子
(1)促进细胞伸长，引起植株增高；
(2)促进种子萌发和果实发育
细胞分
裂素
主要是根尖
(1)促进细胞分裂和组织分化；
(2)延缓衰老
乙烯
植物体各个部位
促进果实成熟
续表
名称
产生部位
主要生理作用
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂，促进叶和果实衰老与脱落
2．植物激素间的相互关系
(1)在植物生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素相互作用共同调节。
①生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成起抑制作用，如图：
②生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同：
③赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长，如下图：
(2)植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果(基因的选择性表达)。
(3)光照、温度等环境因子的变化，会引起包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
3．植物生长调节剂
(1)概念
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
(2)优点
容易合成、原料广泛、效果稳定等。
(3)应用实例(连线)
植物激素 调节剂 作用
①生长素 A．乙烯利 a．促进植物茎秆伸长；解除种子和其他部位休眠，提早用来播种
②赤霉素 B．赤霉素 b．培育无子番茄；促进果实发育；促进生根
③细胞分裂素 C．2,4－D c．保持蔬菜鲜绿
④脱落酸 D．青鲜素 d．抑制生长，抗倒伏
⑤乙烯 E．矮壮素 e．催熟未成熟果实
答案 ①－C－b ②－B－a ③－D－c ④－E－d ⑤－A－e
1.(必修3 P55资料分析事例2)如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
2．(必修3 P55资料分析事例3)用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α－淀粉酶，这样就可以简化工艺，降低成本。
3．(必修3 P56拓展题T1)研究表明：脱落酸在高温下易降解，据此，请解释“小麦、玉米即将成熟时，若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气，种子将易在穗上发芽”。
提示 这是因为脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子就不会像其他种子那样休眠了。再遇到大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就在穗上萌发。
题组一 植物激素的应用
1．(2020·辽宁丹东五校联考)下列叙述中与所涉及的植物激素对应关系一致的是( )
A．适时摘除棉花的顶芽，提高棉花产量——生长素
B．酿制啤酒时，人工处理大麦种子促进淀粉水解——脱落酸
C．抑制水稻种子发芽——细胞分裂素
D．秋天成熟的柑橘掉落下来——乙烯
答案 A
解析 顶端优势指顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，顶端优先生长，侧芽生长受到抑制的现象，去掉顶芽，侧芽附近的生长素来源减少，浓度降低，于是抑制作用就被解除，侧芽生长加快，A正确；种子萌发时会合成淀粉酶，内部积累的淀粉会被分解，为呼吸作用提供原料，从而提供萌发所需能量，赤霉素可以促进淀粉酶的合成，提高效率，B错误；脱落酸能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，C错误；秋天成熟的柑橘掉落下来，是因为脱落酸的作用，D错误。
2．(2020·齐鲁名校教科研协作体联考)下列关于植物激素在生产实践中应用的叙述错误的是( )
A．冬季大棚中缺少昆虫为黄瓜传粉，喷洒适宜浓度的生长素可防止减产
B．除草剂除去双子叶杂草的原理是利用了不同植物对生长素的敏感性不同
C．持续干热半月再遇数天阴雨，小麦种子易在穗上发芽这是因为乙烯含量减少
D．用适宜浓度的赤霉素浸泡种子可提高发芽率
答案 C
解析 黄瓜属于果实，生长素能促进果实的发育，因此冬季大棚中缺少昆虫为黄瓜传粉，喷洒适宜浓度的生长素可防止减产，A正确；生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至会杀死植物，而双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感，所以可用一定浓度的生长素或生长素类似物来清除单子叶农田中的双子叶杂草，B正确；脱落酸能抑制种子发芽，持续干热半月再遇数天阴雨，小麦种子易在穗上发芽这是因为脱落酸含量减少所致，C错误；赤霉素具有促进种子萌发的作用，因此用适宜浓度的赤霉素浸泡种子可提高发芽率，D正确。
植物生长调节剂应用实例
(1)用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯种子的休眠；促进芹菜等的营养生长，增加产量。
(2)用NAA促进黄杨、葡萄枝条的生根；对棉花进行保花保果，防止脱落。
(3)用乙烯利促进黄瓜的雌花分化；促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
(4)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
(5)用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注：此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题。)
题组二 植物激素间的相互作用
3．(2016·浙江高考)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施脱落酸
B．为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可以外施赤霉素
C．外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D．对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时
答案 D
解析 图示曲线显示，赤霉素组马铃薯块茎发芽时间早于对照组，脱落酸组晚于对照组，但三组同时达到最大发芽率。为使马铃薯块茎提早发芽，应用赤霉素处理，A错误；为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可外施脱落酸，B错误；外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间(较对照组)更长，C错误；第5周时，对照组马铃薯块茎已经发芽，说明此时马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值较实验开始时已经增大，D正确。
4．(2017·全国卷Ⅰ)通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK＋ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是( )
A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
答案 C
解析 蒸馏水组为对照组，其他三组为实验组。与蒸馏水组相比，CTK组叶绿素含量相对较高，说明细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老，A正确；本实验中CTK＋ABA组曲线介于CTK组和ABA组之间，说明CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱，CTK和ABA对该植物离体叶片叶绿素相对含量的变化起拮抗作用，B正确；由图可知，ABA组中叶绿素相对含量远低于CTK组，光反应受阻，因此叶绿体中NADPH合成速率小于CTK组，C错误；对比ABA组和蒸馏水组可知，ABA能使叶绿素相对含量降低，因此施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程，D正确。
(1)果实与激素
(2)具有协同作用的激素
①促进生长的激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老的激素：细胞分裂素和生长素。
(3)具有拮抗作用的激素
①器官脱落
②种子萌发
③叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，脱落酸促进叶片衰老。
命题新角度 植物免疫
5．为探究植物免疫的作用机制，科研人员以拟南芥为材料进行研究。
(1)病原菌入侵植物时，植物细胞膜表面的______________可以识别病原菌，病原菌可向植物体内注入一些效应因子来抑制植物的免疫。植物通过让感病部位出现类似于动物细胞凋亡的现象，阻止病原菌的进一步扩散。植物和病原菌在相互影响中不断进化和发展，称为______________。
(2)植物对抗病原体的免疫包括两方面，一方面是细胞表面的物理屏障，如质膜和细胞壁间形成胝质沉淀，有效防御病原体的入侵；另一方面是植物细胞分泌的起防御作用的化学物质，如H2O2。科研人员用白粉菌侵染拟南芥突变体，得到下图1和图2所示结果。
据图可知，E基因敲除导致__________________，据此推测E基因的功能是____________________。
(3)研究表明，水杨酸和茉莉酸信号作用通路在植物免疫中具有重要作用。已知P基因控制水杨酸的合成，C基因是茉莉酸信号通路上的关键基因。科研人员利用P基因敲除突变体和C基因敲除突变体进一步研究，实验结果如图3。
①据实验结果推测，P基因对植株免疫有________________(填“促进”或“抑制”)作用。
②实验结果说明________________________________。
③以往的研究表明，E基因是P基因“上游”的调控基因，请根据图3观察到的实验现象进一步推测E基因如何调控P基因，并提出这种猜测的依据______________________________________________________________。
答案 (1)膜蛋白(或受体) 共同(协同)进化
(2)胝质沉淀量和H2O2产生量均增加 抑制植物两方面的免疫
(3)①促进
②白粉菌诱导的植物免疫与P基因有关与C基因无关，(白粉菌诱导的植物免疫依赖水杨酸通路不依赖茉莉酸信号作用通路)；E基因的作用与C无关，但可能影响P基因的表达
③3组与1组比较表明，P基因的表达有利于植物对抗白粉菌；2组与1组比较，2组去除E基因，使免疫效果增强，由此推测，E基因的表达产物抑制了P基因的表达(或E基因的表达产物抑制了RNA聚合酶与P基因启动子的结合)。
解析 (2)分析图1，E基因敲除突变体的胝质沉淀量高于野生型；分析图2，E基因敲除突变体的H2O2产生量高于野生型，由此可以推测，E基因敲除导致胝质沉淀量和H2O2产生量均增加，因此推测E基因能够抑制植物两方面的免疫。
(3)①由图3柱形图看出，P基因敲除突变体的白粉病发病程度很高，由此可以推测，P基因对植株免疫有促进作用。②依据实验结果分析，第5组与第1组结果相近，第6组与第2组结果相近，说明C基因不参与白粉菌诱导的植物免疫，E基因的作用与茉莉酸信号通路无关；第4组与第3组结果相近，远高于第2组结果，说明E基因的作用需要正常P基因的作用，E基因的作用与水杨酸信号通路有关。③E基因的作用需要正常P基因的作用，并且E基因是P基因上游的调控基因，1组与3组比较表明，P基因的表达有利于植物对抗白粉菌；2组与1组比较，2组去除E基因，使免疫效果增强，由此推测，E基因的表达产物抑制了P基因的表达(或E基因的表达产物抑制了RNA聚合酶与P基因启动子的结合)。
高考热点突破
1．(2019·江苏高考)下图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A．甲为背光侧，IAA含量低于乙侧和对照组
B．对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C．若光照前去除尖端，甲、乙两侧的生长状况基本一致
D．IAA先极性运输到尖端下部再横向运输
答案 C
解析 对照组未照光，胚芽鞘尖端IAA分布均匀，在单侧光照射下，IAA由向光侧向背光侧进行横向运输，使背光侧IAA含量多于向光侧，也多于对照组，使背光侧生长快于向光侧，伸长长度较大，故甲为背光侧，乙为向光侧，A错误；对照组未经单侧光处理，能直立生长，B错误；胚芽鞘产生生长素和感受光刺激的部位都在尖端，若光照前去除尖端，则甲、乙两侧的生长状况基本一致，C正确；在单侧光照射时，IAA在胚芽鞘尖端先横向运输，使背光侧IAA含量多于向光侧，再经过极性运输至尖端下方，使背光侧生长快于向光侧，从而使胚芽鞘向光弯曲生长，D错误。
2．(2018·江苏高考)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是( )
A．对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B．四组实验中，300 mg/L IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C．100与300 mg/L IAA处理获得的根生物量相近
D．本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
答案 B
解析 对照组枝条中因为含少量的内源IAA，而没有添加外源IAA，所以其生根数量少，A错误；由图可知，四组实验中，植物扦插枝条经300 mg/L IAA浸泡30 min后平均生根数较多，所以该浓度诱导茎细胞分化出根原基最有效，B正确；100与300 mg/L IAA处理获得的根的平均根长相近，但平均生根数相差较大，故获得的根生物量不同，C错误；本实验结果只体现了IAA对根生长的促进作用，不能体现其作用的两重性，D错误。
3．(2016·全国卷Ⅲ)为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是( )
A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C．胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D．琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量
答案 D
解析 因琼脂块a中不含IAA，所以胚芽鞘b侧和c侧均不含外源IAA，两侧IAA含量相同，B错误；琼脂块a′中含有IAA，通过极性运输使胚芽鞘b′侧含有外源IAA，b侧不含外源IAA，所以b′侧IAA含量大于b侧，A错误；胚芽鞘b′侧和c′侧细胞均有运输IAA的能力，C错误；琼脂块a′中的生长素部分用于胚芽鞘的生长，部分运输到琼脂块d′，因此琼脂块d′从a′中获得IAA量小于a′的输出量，D正确。
4．(2019·全国卷Ⅱ)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下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)，测得数据如下表。据此回答问题。
分组
琼脂块
α角/度
甲
20.4
乙
左
右
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)上图中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)生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向运输，称为极性运输。
(2)生长素的产生部位是胚芽鞘顶端，其作用是促进植物生长。切去顶端的胚芽鞘切段不再生长，但在切口处放上含有适宜浓度生长素的琼脂块后，生长素向下运输，胚芽鞘切段将继续生长。图中在胚芽鞘切段左侧放上含有生长素的琼脂块，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘左侧，使该侧生长素浓度高于右侧，细胞生长的速度大于右侧，形成α角。
(3)生长素在胚芽鞘顶端能进行横向运输和极性运输。生长素不能透过云母片，乙中从胚芽鞘中央纵向插入云母片导致生长素只能向下运输，导致左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等，约是甲图琼脂块中生长素含量的一半。左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用大体相等，所引起的α角基本相同；甲琼脂块中生长素对胚芽鞘生长的促进作用大于乙中左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用，所引起的α角大于乙中左、右两侧琼脂块所引起的α角。
5．(2017·全国卷Ⅲ)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)综合分析上图可知，干旱条件下，ABA对野生型幼苗的作用是________________________________________________________________________。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA，推测植物叶片的蒸腾速率会________，以对环境的变化作出反应。
(3)ABA有“逆境激素”之称，其在植物体中的主要合成部位有____________________(答出两点即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有____________________________(答出两点即可)。
答案 (1)促进根的生长，抑制茎叶的生长 (2)降低
(3)根冠、萎蔫的叶片
(4)水是根细胞的重要组成成分，水参与根细胞内的生化反应
解析 (1)通过题图可知，干旱条件下，野生型比突变体茎叶长度的增加值小、根长度增加值大，野生型能产生ABA，突变体不能产生ABA，说明ABA能抑制野生型幼苗茎叶的生长，促进根的生长。
(2)由于ABA能抑制茎叶的生长，所以可推测ABA会使植物叶片的蒸腾速率降低。
(3)ABA的合成部位主要有根冠、萎蔫的叶片等。
(4)根系细胞中的水是根细胞的重要组成成分，参与根细胞内的生化反应等。
课时作业
一、选择题
1．(2019·淄博市高三模拟)达尔文父子利用正在萌发的燕麦做了以下实验：①单侧光照射胚芽鞘，胚芽鞘向光弯曲生长；②在胚芽鞘尖端戴上遮光帽，再给予单侧光照，胚芽鞘直立生长；③在胚芽鞘尖端戴上透明帽，再给予单侧光照，胚芽鞘向光弯曲生长；④在胚芽鞘尖端以下部位套上遮光环，再给予单侧光照，胚芽鞘向光弯曲生长。根据以上实验提出的合理假说是( )
A．正常光照下，胚芽鞘直立生长
B．单侧光照射，胚芽鞘弯向光源生长
C．感受光的部位是胚芽鞘尖端，弯曲的部位是尖端下面的一段
D．单侧光照射时，尖端产生了一种“物质”并向下传递导致胚芽鞘向光弯曲生长
答案 D
解析 该实验没有做正常光照的实验，A错误；单侧光照时，胚芽鞘弯向光源生长，是其所做的一个实验，不能是提出的假说，B错误；由题目中的几个实验可以推测胚芽鞘的感光部位在尖端，但不能说明弯曲的部位是尖端下面的一段，C错误；该实验可以推测单侧光照射时，尖端产生了一种“物质”并向下传递导致胚芽鞘向光弯曲生长，D正确。
2．如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，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( )
A．a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长
B．a直立生长，b、c向光弯曲生长
C．图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长
D．图d中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长
答案 D
解析 生长素不能透过玻璃片，由于玻璃片的纵向插入，阻断了胚芽鞘尖端产生的生长素向背光侧运输，使得生长素均匀分布，因此a直立生长；生长素能透过琼脂片，胚芽鞘的尖端感受到单侧光的刺激，导致背光侧的生长素多于向光侧，所以b向光弯曲生长；琼脂块放置于切去尖端的胚芽鞘切面左侧，琼脂块中的生长素沿着接触面向下运输，导致胚芽鞘左侧生长素的含量高于右侧，所以c背光弯曲生长。综上分析，A、B错误；图d中若固定植株，旋转纸盒，只有纸盒的开口朝向光源时，胚芽鞘的尖端才能感受到光的刺激，造成胚芽鞘左侧生长素的含量高于右侧，植株向右弯曲生长，C错误；如果将纸盒和植株一起旋转，光只是从开口进入，因此植株向纸盒开口方向弯曲生长，D正确。
3．(2019·北京市海淀区高三期末)下列有关植物激素的说法，正确的是( )
A．植物激素的作用特点都具有两重性
B．植物激素在幼嫩组织中均进行极性运输
C．植物生长发育和适应环境是多种激素共同调节的结果
D．乙烯只存在于繁殖器官中，其主要作用是促进果实成熟
答案 C
解析 生长素的作用表现出两重性，其他植物激素没有两重性，A错误；生长素在幼嫩组织进行极性运输，其他植物激素不进行极性运输，B错误；在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的结果，C正确；植物体各个部位都能合成乙烯，乙烯的主要作用是促进果实成熟，D错误。
4．(2019·山东烟台二模)“先春抽出黄金芽”的诗句形容早春茶树发芽的美景。研究表明，外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是( )
A．生长素的极性运输需要消耗细胞释放的能量
B．生长素主要在顶芽合成，细胞分裂素主要在侧芽合成
C．施用适宜浓度的外源多胺能促进侧芽发育
D．光照、温度等环境因子会影响植物激素的合成
答案 B
解析 生长素的极性运输属于主动运输，需要消耗细胞释放的能量，A正确；生长素主要合成部位为幼嫩的芽、叶和发育中的种子，细胞分裂素合成部位主要是根尖，B错误；顶芽产生的生长素通过极性运输到达侧芽部位，引起侧芽部位生长素浓度过高，进而抑制侧芽的生长，而外源多胺能抑制生长素的极性运输，所以施用适宜浓度的外源多胺能促进侧芽发育，C正确；植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调控，D正确。
5．如图表示生长素浓度对某植物茎的生长的影响，下列叙述中，不正确的是( )
A．P点的生长素浓度是该植物茎生长的最适浓度
B．当生长素浓度高于P时，茎生长受到抑制
C．曲线表明生长素的作用具有两重性
D．当生长素浓度高于M时，该植物的茎生长受到抑制
答案 B
解析 由图可知，生长素浓度为P时，促进作用最强，小于M时，都为促进作用，大于M时为抑制作用。
6．(2019·北京朝阳区高三期末)下列关于植物激素及其调节的叙述，错误的是( )
A．生长素的极性运输需要载体蛋白的协助并消耗能量
B．赤霉素和细胞分裂素对植物的生长都具有促进作用
C．乙烯广泛存在于植物多种组织中，主要作用是促进果实的发育
D．植物激素的合成既受基因组的调节，又影响基因组的表达
答案 C
解析 生长素的极性运输过程中涉及的跨膜运输为主动运输，而主动运输需要载体蛋白的协助和能量消耗，A正确；细胞分裂素的主要生理功能是促进细胞分裂从而增加细胞数量，赤霉素则能促进细胞的伸长，使细胞的体积增大，由此看出两者都能促进植物生长，B正确；乙烯广泛存在于植物多种组织中，但其主要作用是促进果实成熟，促进果实发育的是生长素，C错误；植物激素合成需要的酶要受基因的控制，但最终合成的激素在参与植物生长发育的调节中又影响基因的表达，D正确。
7．某生物兴趣小组利用2,4－D进行了如下实验：①配制不同浓度的2,4－D溶液共6组；②选取生理状况相同的桂花枝条，均分6组，将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4－D溶液中，10分钟后取出，进行无土栽培；③一段时间后取出，统计每组枝条生根数目并计算平均值，结果如下表：
2,4－D溶液
(mol/L)
0
10－15
10－14
10－13
10－12
10－11
生根平均值
2.0
3.8
7.2
9.4
15.1
20.3
根据以上实验，可以得到的结论是( )
A．促进桂花枝条扦插生根的2,4－D最适浓度是10－11 mol/L
B．一定浓度的2,4－D溶液对植物生根具有明显的促进作用
C．超过一定浓度的2,4－D溶液对植物生根有抑制作用
D．相同浓度的2,4－D溶液和生长素溶液对插枝生根的作用相同
答案 B
解析 从表中看出在2,4－D浓度为0～10－11 mol/L范围内，随着2,4－D浓度的增大，插条生根数目增多，说明在此浓度范围内的2,4－D有促进生根的作用。从题干中不能获得与A、C、D相关的信息。
8．瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关，鲜重累积增加率下降时插花衰败。下图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响，下列叙述错误的是( )
A．蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用
B．蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物
C．同时添加蔗糖和细胞分裂素不利于插花保鲜
D．第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最高
答案 C
解析 由清水组在第3天鲜重累积增加率下降而蔗糖和细胞分裂素在第5天下降可知，蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用，A正确；糖类是主要的能源物质，添加蔗糖可以提供更多的呼吸底物，B正确；由四条曲线对比可知，同时添加蔗糖和细胞分裂素时鲜重累积增加率下降时间最晚，说明同时添加更利于插花保鲜，C错误；第5天清水组鲜重累积增加率最低，最易衰败，可见第5天花中脱落酸的含量最高的应该是只加清水的组，D正确。
9．(2019·广东二模)下列事例与生长素的作用无直接关系的是( )
A．台风吹倒的树苗，茎背地生长
B．扦插枝条时保留芽，易于枝条生根成活
C．盆栽花卉放置在阳台一段时间，茎会弯向光源生长
D．刚摘下的青色香蕉放置一段时间后会自然变黄成熟
答案 D
解析 台风吹倒的树苗，茎的向地侧生长素高于背地侧，向地侧生长的促进作用大于背地侧，因此茎背地生长，A正确；扦插枝条时保留部分芽，芽可以产生生长素，促进扦插枝条生根，易于枝条生根成活，B正确；盆栽花卉放置在阳台一段时间，由于单侧光的作用，导致背光侧生长素浓度高于向光侧，所以茎会表现出弯向光源生长的现象，C正确；刚摘下的青色香蕉放置一段时间后会自然变黄成熟，是由于乙烯的作用，与生长素没有直接的关系，D错误。
10．(2019·武汉高三调研)我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验，至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用无直接关系的是( )
A．适时打顶去心，可促棉株开花结实(据《农桑辑要》)
B．肥田之法，种绿豆最佳，小豆、芝麻次之(据《齐民要术》)
C．新摘未熟红柿，每篮放木瓜两三枚，得气即发，涩味尽失(据《格物粗谈》)
D．凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，小便浸之，凡十余次……则根生(据《种艺必用》)
答案 B
解析 打顶去心，可以消除棉花的顶端优势，该过程与生长素作用的两重性有关，A项不符合题意；肥田之法，种绿豆可以增加土壤中固氮菌的数量，与植物激素无直接关系，B项符合题意；木瓜释放乙烯，可促进未熟红柿成熟，C项不符合题意；尿液中含有生长素，能促进嫁接果树生根，D项不符合题意。
二、非选择题
11．(2019·河北九校高三联考)植物激素在植物生长发育过程中起着调节作用，请回答相关问题：
(1)植物激素是植物细胞之间传递________的分子。每种激素的作用效果除取决于植物的种类、发育时期、激素的作用部位和作用时间外，还与______________有关。
(2)某校的生物兴趣小组用植物幼茎进行了相关实验，结果如图。在其他条件适宜时，图中T1之后，植物幼茎的生长速度与生长素浓度不成正比，据图中生长素与乙烯的浓度变化关系分析，其原因可能是____________________________________。
(3)有关研究表明，一定浓度脱落酸能促进玉米幼苗根的生长，乙烯对根的生长有抑制作用。有人提出：脱落酸对根生长所产生的作用，是通过抑制乙烯合成来实现的。为了验证这种假设，研究者选用________缺陷型突变体幼苗作实验材料；实验组需用一定浓度的脱落酸溶液进行处理，对照组________________处理；一段时间后，检测____________________含量。若检测结果为对照组低于实验组，则说明上述假设________(填“成立”或“不成立”)。
答案 (1)信息 激素的浓度
(2)当生长素浓度增加到T1时，就会促进乙烯的合成，而乙烯对植物生长有抑制作用
(3)脱落酸 用等量清水 (实验组和对照组)乙烯 不成立
解析 (1)植物激素是植物细胞之间传递信息的分子，在植物生长发育过程中起着调节作用，每种激素的作用效果取决于植物的种类、发育时期、激素的作用部位、作用时间和激素的浓度等。
(2)据图中生长素与乙烯的浓度变化关系分析，T1之后，植物幼茎的生长速度和生长素浓度不成正比的原因可能是：当生长素浓度增加到T1时，就会促进乙烯的合成，而乙烯对植物生长有抑制作用。
(3)研究者选用脱落酸缺陷型突变体幼苗作实验材料，实验组需用一定浓度的脱落酸溶液进行处理，对照组用等量清水处理，一段时间后，检测实验组和对照组中乙烯的含量，若检测结果为实验组高于对照组，说明脱落酸对根的生长所产生的作用不是通过抑制乙烯的合成来实现的，假设不成立。
12．为研究吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)对植物M生长的影响，某研究小组开展了系列实验。请回答下列问题：
(1)研究植物M叶片中IAA和ABA与其生长的关系，并绘制相关数据的坐标图。据图分析IAA、ABA与叶片后期生长的关系为________________________________________________________________________。
(2)参照以上坐标图中相关数据，配制了两份ABA溶液，研究增加紫外光条件下叶片细胞(组织培养获得未分化的细胞群)数量的变化，结果如图。请在方框中以表格的形式呈现实验结果及结果分析。
答案 (1)在叶片生长后期，IAA含量减少，促进叶片生长的作用减弱，而ABA含量增加，对细胞分裂的抑制作用增强，抑制叶片的生长
(2)如表所示
正常培养
增加紫外光
结果分析
缓冲液
2.25
0.5
紫外光有杀
伤细胞的
作用
11月ABA浓度
2.0
0.75
5月ABA浓度
1.5
1.25
结果分析
ABA有抑
制细胞分
裂的作用
ABA有提高细胞抗
紫外光的能力
解析 (1)由图分析可知在叶片生长后期，IAA含量减少，促进叶片生长的作用减弱，而ABA含量增加，对细胞分裂的抑制作用增强，抑制叶片的生长。
(2)根据题图可知，正常培养下的细胞数量多于增加紫外光条件下的，则紫外光对细胞有杀伤作用，且ABA有提高细胞抗紫外光的能力，正确获取题图信息，并把柱状图转化为表格，详见答案。
第28讲 植物激素的调节
[考纲明细] 1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ) 2.其他植物激素(Ⅱ) 3.植物激素的应用(Ⅱ) 4.实验：探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
考点1 生长素的发现
1．植物生长素的发现
科学家
实验
实验结论
达尔文
胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·
詹森
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
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
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，称作植物激素。
3．生长素的产生、运输和分布
(1)合成部位：主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来。
(3)分布部位：植物体各器官中都有分布，相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(4)运输
①横向运输
a．发生部位：根尖、茎尖等生长素产生部位。
b．原因：单侧光、重力等单一方向刺激。
②极性运输：从形态学的上端运输到形态学的下端。极性运输是细胞的主动运输。
③非极性运输：成熟组织中可以通过韧皮部进行。
4．植物产生向光性的原因
总结
1.(必修3 P48小字)20世纪80年代，有学者根据一些实验结果提出，植物的向光性生长，是由于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．(必修3 P48知识链接改编)植物激素与动物激素都称作“激素”，两者的区别主要表现在下表中几个方面，填写横线处内容。
项目
植物激素
动物激素
合成
部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或
内分泌细胞
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
随血液(体液)运输
化学
本质
有机小分子
蛋白质类、固醇类、
氨基酸衍生物等
3．(必修3 P49技能训练改编)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“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？
(2)欲得出上述结论应怎样改进更具说服力？
提示 (1)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往形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运往形态学上端”。
(2)应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。如图所示。
向性运动的处理方法及结果分析
类别
图解
相关结果
遮盖法
①直立生长
②向光弯曲生长
暗箱法
①直立生长
②向光(小孔)弯曲生长
插入法
①向右弯曲生长
②直立生长
③向光弯曲生长
④向光弯曲生长
移植法
①直立生长
②向左弯曲生长
③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c
续表
类别
图解
相关结果
旋转法
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④茎向心生长，根离心生长
横置法
①a＝b，c＝d，都促进水平生长
②a
题组一 植物生长素的发现及相关拓展实验
1．下列关于生长素发现实验的理解正确的是( )
A．温特的实验中，生长素从胚芽鞘尖端进入琼脂块的方式是主动运输
B．胚芽鞘感光部位和弯曲生长部位在尖端
C．拜尔的实验中，植物的向光性是背光侧生长素比向光侧多所致
D．能从人尿中提取出生长素的原因是人体内无分解生长素的酶
答案 D
解析 生长素从胚芽鞘尖端进入琼脂块的方式属于扩散，A错误；胚芽鞘的感光部位是尖端，弯曲生长部位是
尖端下面一段，B错误；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，C错误；人体内没有分解生长素的酶，故生长素随食物进入人体内后会随着尿液排出，D正确。
2．(2019·黑龙江实验中学模拟)用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示的实验，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琼脂块中的生长素浓度相同，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装置整体旋转，则向小孔方向弯曲生长。
3．如图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的最佳实验组合是( )
A．①② B．①③④
C．④⑤⑥ D．①④⑥
答案 C
解析 根据题干可知实验的单一变量是：感受光刺激的部位是否为胚芽鞘尖端，因此实验组合④⑤⑥能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激的最佳实验组合。
1．判断植物“长不长、弯不弯”的方法
2．生长素的相关实验设计方法
(1)验证尖端产生生长素
①实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图甲所示)。
②对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图乙所示)。
(2)验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段
①方法一：云母片法
a．实验组：在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片(如图甲所示)。
b．对照组：胚芽鞘不进行处理(如图乙所示)。
②方法二：画线法
在胚芽鞘尖端及下面一段均画3～4条等间距线，过一段时间观察，哪部分间距变大，即为生长部位。
(3)验证生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作
②实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
(4)验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输
①实验操作
②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘既不生长也不弯曲。
题组二 生长素的产生、分布和运输
4．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<积累部位，A正确；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，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，B、C正确；胚芽鞘尖端合成生长素与光照等因素无关，光照、重力等因素只是影响生长素的分布，D错误。
5．(2020·河南郑州模拟)为探究在单侧光照射下燕麦胚芽鞘产生的生长素横向运输是发生在尖端(A段)还是发生在尖端下面一段(B段)，某同学进行了如图所示的实验，下列叙述正确的是( )
A．若a、b均向光源弯曲生长，则表明生长素的横向运输发生在B段
B．若a、b均直立生长，则表明生长素的横向运输发生在B段
C．若a向光源弯曲生长，b直立生长，则表明生长素的横向运输发生在A段
D．若b向光源弯曲生长，a直立生长，则表明生长素的横向运输发生在A段
答案 D
解析 若a、b均向光源弯曲生长，说明都发生了生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输发生在A和B段，A错误；若a、b均直立生长，说明都没有发生生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输必须在A和B段同时进行，B错误；若a向光源弯曲生长，说明a发生了生长素的横向运输，b直立生长，说明b没有发生生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输发生在B段，C错误；若b向光源弯曲生长，说明b发生了生长素的横向运输，a直立生长，说明a没有发生生长素的横向运输，则表明生长素的横向运输发生在A段，D正确。
6．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( )
A．c组尖端能合成生长素，d组尖端不能
B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能
C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能
D．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
答案 D
解析 正常情况下，胚芽鞘尖端都能合成生长素，A、B错误；在幼嫩组织中，生长素进行极性运输即能从胚芽鞘尖端向基部运输，即只能由形态学上端向形态学下端移动，C错误，D正确。
考点2 生长素的生理作用及特性
1．生长素的生理作用方式及特点
(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)作用：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)作用特点：两重性(低浓度促进，高浓度抑制)。
2．影响生长素生理作用的因素
(1)浓度：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物。
如图所示，对芽而言，B点对应的生长素浓度为最适浓度；B点之前，随着生长素浓度的升高，其对芽生长的促进作用逐渐加强；B点到B′点之间，随着生长素浓度的升高，其对芽生长的促进作用逐渐减弱；B′点对应的生长素浓度对芽的生长既不促进也不抑制；当生长素浓度高于B′点对应的浓度时，生长素对芽的生长起抑制作用，浓度过高甚至能杀死植物。
(2)器官：不同器官对生长素的敏感度不同。根、芽、茎敏感程度为：根＞芽＞茎。(如下图)
图中A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度。
(3)成熟程度：一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞则比较迟钝。
(4)植物种类：不同种类植物对生长素的敏感度不同。双子叶植物比单子叶植物敏感。
3．顶端优势
(1)概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
(2)原因
(3)解除方法：摘除顶芽。
(4)应用：棉花的打顶、果树整枝、盆景修剪等。
4．生长素类似物
(1)概念：具有与生长素相似生理效应的人工合成的化学物质。
(2)种类：α－萘乙酸、2,4－D等。
(3)应用：防止果实和叶片脱落；促进结实；获得无子果实；促使扦插枝条生根。
(必修3 P52拓展题T2改编)我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封枝条……则根生。”运用所学知识，下列分析不正确的是( )
A．小便中含有某物质，具有促进枝条生根的作用
B．“凡十余次“说明该物质越多促进生根的效果越好
C．小便中含有的物质可能是生长素
D．“又晒又浸，凡十余次”说明该物质的含量较少
答案 B
解析 “以小便浸之”，说明小便中含有某物质，具有促进枝条生根的作用，可能是生长素，A、C正确；“又晒又浸，凡十余次”说明该物质的含量较少，需要多次浸之，积累总量，以达到适宜浓度，而不是说该物质越多促进生根的效果越好，B错误，D正确。
题组一 生长素两重性分析
1．(2016·四川高考)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。以下说法不正确的是( )
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
答案 D
解析 分析曲线图可知，甲、乙和丙在一定浓度范围内均可促进莴苣幼根生长，超过一定浓度后均抑制莴苣幼根的生长，即甲、乙、丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性，A正确；在0～20 ppm范围内，甲曲线在丙曲线的上方且甲、丙两种生长素类似物作用后，根长相对值均大于生长素类似物浓度为零时，所以0～20 ppm范围内甲对莴苣幼根的促进作用大于丙，B正确；乙的浓度大于20 ppm后，根长的相对值小于乙浓度为零时，此时乙对幼根的生长起抑制作用，C正确；由图可知，浓度为30 ppm的甲对幼根生长起促进作用，因幼根比幼芽对生长素敏感，故据此可推测，用30 ppm的甲处理莴苣幼芽可促进其生长，D错误。
“三看法”确认生长素作用是否体现“两重性”
注：若生长较慢处的生长素浓度<生长较快处的生长素浓度，则不能体现两重性，只能表明“低浓度促进生长”。如茎的向光性和茎背地生长，向光侧或远地侧生长较慢均是由于其生长素浓度低于另一侧。
变式训练
[1－1] (原理类)图甲所示是对玉米胚芽鞘进行的单侧光处理；一段时间后，将胚芽鞘尖端下部横切，部分切面如图乙所示；图丙是丁香枝条示意图；图丁是豌豆幼苗示意图。以下分析正确的是( )
A．图乙中d处细胞对应图甲中胚芽鞘的a侧细胞
B．由图乙分析可知，生长素通过促进细胞分裂使植物生长
C．图丙中e处的生长素通过自由扩散运输到f处，抑制侧芽的生长
D．图丁中生长素在重力作用下从g侧通过极性运输到h侧
答案 A
解析 在单侧光照射下，生长素由向光侧运输到背光侧，故a侧生长素浓度高于b侧，a侧细胞生长较快，对应图乙的d处，A正确；由图乙分析可知，生长素通过促进细胞伸长使植物生长，B错误；图丙中e处的生长素运输到f处的方式属于主动运输，C错误；图丁中重力作用造成生长素从g侧运输到h侧是横向运输，不是极性运输，D错误。
[1－2] (曲线类)(2019·长春高三模拟)图甲是水平放置在黑暗环境中的植物的生长素运输情况，图乙是不同浓度生长素对顶芽和根部生长的生理作用。下列说法正确的是( )
A．根部近地侧生长素浓度范围为(c～d)mol/L时，根表现出向地性
B．图乙中曲线①代表的是顶芽
C．图甲中代表极性运输的箭头是③和④
D．图乙中，生长素浓度为b时，对根是抑制生长
答案 A
解析 根对生长素的敏感性大于茎，所以①表示根，②表示茎。故结合图乙分析，近地侧生长素浓度范围为(c～d) mol/L时，抑制根生长，根表现出向地性，A正确，B错误；①代表根，生长素浓度为b时，对根是促进生长，D错误；图甲中生长素水平方向①②的运输是极性运输，C错误。
[1－3] (表格实验类)某同学以玉米胚芽鞘为实验材料探究了“α－萘乙酸(NAA)对植物生长的影响”，所得实验数据见表：
培养皿编号
1
2
3
4
5
6
NAA溶液
浓度(mol/L)
0
(蒸馏水)
10－12
10－10
10－8
10－6
10－4
胚芽鞘增长
长度(mm/d)
＋2.6
＋3.2
＋3.9
＋5.1
＋3.1
＋1.8
下列有关该实验的说法，错误的是( )
A．该实验说明NAA的作用具有两重性
B．浓度为10－4 mol/L的NAA溶液也能促进胚芽鞘的生长
C．1号培养皿为对照组，其余培养皿为实验组
D．促进胚芽鞘生长的最适NAA浓度在10－8 mol/L左右
答案 B
解析 10－4 mol/L的NAA溶液处理的胚芽鞘，其长度增长了1.8 mm，小于2.6 mm(不用生长素处理的胚芽鞘)，所以浓度为10－4 mol/L的NAA溶液抑制了胚芽鞘的生长。
[1－4] (2019·重市七校高三联考)某实验小组为探究不同浓度的生长素溶液对某植物根和茎的作用效应，进行了相关实验，得到的结果如图所示。据图不能得出的结论是( )
A．该植物的根和茎对生长素的敏感性不同
B．促进该植物的茎和根生长的最适生长素溶液浓度不同
C．生长素浓度为10－6 mol/L时，抑制该植物根的生长
D．相同浓度生长素溶液对根和茎的作用效应可以相同
答案 C
解析 由图中信息可知，该植物的根和茎对生长素的敏感性不同；促进该植物的根生长的最适生长素溶液浓度为10－8 mol/L左右，促进该植物的茎生长的最适生长素溶液浓度为10－6 mol/L左右；生长素浓度为10－6 mol/L时，该植物根的生长量大于生长素浓度为0时，故生长素浓度为10－6 mol/L时，促进该植物根的生长；相同浓度生长素溶液对根和茎的作用效应可以相同，如生长素浓度为10－7 mol/L时。
题组二 生长素的应用
2．下列关于生长素及其类似物的叙述正确的是( )
A．植物向光生长能够说明生长素作用的两重性
B．缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
C．在花期喷洒高浓度的2,4－D可防止落花落果
D．用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体
答案 B
解析 植物向光生长不能够说明生长素作用的两重性，因背光侧和向光侧均为促进作用，A错误；生长素的极性运输属于主动运输，需消耗能量，缺乏氧气会使植物细胞有氧呼吸产能减少，从而会影响植物体内生长素的极性运输，B正确；番茄花期喷洒一定浓度的2,4－D可防止落花落果，高浓度的2,4－D可疏花疏果，C错误；用秋水仙素处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体，D错误。
3．在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用，下列各项中与植物生长素应用无关的是( )
A．培育无子番茄 B．棉花保蕾、保铃
C．延长种子寿命 D．促进插枝生根
答案 C
解析 培育无子番茄是利用生长素具有促进子房发育成果实的作用，A不符合题意；棉花保蕾、保铃是利用一定浓度生长素具有防止落花落果的作用，B不符合题意；降低贮藏温度和空气含氧量有助于延长种子的寿命，与生长素应用无关，C符合题意；生长素的作用之一是促进扦插的枝条生根，D不符合题意。
实验13 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1．实验原理
一定浓度的生长素类似物促进扦插枝条生根，在不同浓度的生长素类似物溶液中，扦插枝条生根的情况不同。在最适浓度下植物插条生根数量最多，生长最快。
2．选材：生长旺盛的一年生枝条，保留有芽和幼叶的插条比较容易成活。
3．处理部位：插条的形态学下端。
4．处理方法
(1)浸泡法：要求药液溶液浓度较低，并且最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理，处理时间为几小时至一天。
(2)沾蘸法：药液溶液浓度较高，处理时间很短(约5 s)。
5．实验过程
6．实验分析
由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液进行实验。
1．注意区分本实验的三个变量
(1)自变量：生长素类似物(如2,4－D溶液)的浓度。
(2)因变量：插条生根的数量(或长度)。
(3)无关变量：处理溶液剂量、温度、光照、花盆、插条的生理状况、插条带有的芽数、插条处理的时间等都是无关变量，无关变量的控制要做到相同且适宜。
2．生长素类似物处理插条时应注意的问题
(1)扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。
(2)处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
3．正式实验前要做预实验的目的
既可以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。切记：不是为了减少实验误差才做预实验。
4．预实验必须有清水组作对照，正式实验可不用清水组。
1．下列关于扦插实验的叙述，正确的是( )
A．芽和幼叶较多的枝条因生长素浓度过高而不易生根
B．用2,4－D处理枝条生根的效果与处理时间呈正比
C．沾蘸法扦插实验需要做预实验，浸泡法不需要预实验
D．浸泡法所使用的2,4－D溶液的浓度比沾蘸法要低
答案 D
解析 由于芽和幼叶能产生生长素，促进扦插的枝条生根，因此保留芽和幼叶的插条比较容易生根成活，A错误；生长素类似物促进枝条生根效果与生长素类似物的浓度有关，与枝条的处理时间长短没有直接的关系，B错误；预实验可为正式实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性，无论是沾蘸法、还是浸泡法扦插实验，都需要做预实验，C错误；浸泡法适用于生长素类似物浓度较低溶液，沾蘸法适用于生长素类似物浓度较高溶液，D正确。
2．(2019·合肥高三调研)下列关于“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是( )
A．每根枝条上应保留相同数量的芽
B．可以设计一组生长素类似物浓度梯度比较大的预实验
C．不同浓度的生长素类似物之间能形成相互对照
D．生长素类似物浓度不同，扦插枝条生根数目不同
答案 D
解析 在最适浓度两侧，存在促进生根效果一样的两个不同的浓度，D错误。
3．(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，结果如下图。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
答案 D
解析 本实验自变量是NAA的浓度，因变量是平均生根数和生根率，A错误；用400 mg/L的NAA处理插条时，插条生根率低于0 mg/L时的生根率，并未提高插条生根率，B错误；生产上应结合生根率和生根数，来确定促进插条生根的适宜NAA浓度，从题图可知200 mg/L NAA效果较好，C错误；由题图可知，400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应，D正确。
考点3 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
1．其他植物激素的合成部位和主要作用
名称
产生部位
主要生理作用
赤霉素
主要是幼芽、幼根、未成熟的种子
(1)促进细胞伸长，引起植株增高；
(2)促进种子萌发和果实发育
细胞分
裂素
主要是根尖
(1)促进细胞分裂和组织分化；
(2)延缓衰老
乙烯
植物体各个部位
促进果实成熟
续表
名称
产生部位
主要生理作用
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂，促进叶和果实衰老与脱落
2．植物激素间的相互关系
(1)在植物生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素相互作用共同调节。
①生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成起抑制作用，如图：
②生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同：
③赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长，如下图：
(2)植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果(基因的选择性表达)。
(3)光照、温度等环境因子的变化，会引起包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
3．植物生长调节剂
(1)概念
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
(2)优点
容易合成、原料广泛、效果稳定等。
(3)应用实例(连线)
植物激素 调节剂 作用
①生长素 A．乙烯利 a．促进植物茎秆伸长；解除种子和其他部位休眠，提早用来播种
②赤霉素 B．赤霉素 b．培育无子番茄；促进果实发育；促进生根
③细胞分裂素 C．2,4－D c．保持蔬菜鲜绿
④脱落酸 D．青鲜素 d．抑制生长，抗倒伏
⑤乙烯 E．矮壮素 e．催熟未成熟果实
答案 ①－C－b ②－B－a ③－D－c ④－E－d ⑤－A－e
1.(必修3 P55资料分析事例2)如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
2．(必修3 P55资料分析事例3)用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α－淀粉酶，这样就可以简化工艺，降低成本。
3．(必修3 P56拓展题T1)研究表明：脱落酸在高温下易降解，据此，请解释“小麦、玉米即将成熟时，若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气，种子将易在穗上发芽”。
提示 这是因为脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子就不会像其他种子那样休眠了。再遇到大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就在穗上萌发。
题组一 植物激素的应用
1．(2020·辽宁丹东五校联考)下列叙述中与所涉及的植物激素对应关系一致的是( )
A．适时摘除棉花的顶芽，提高棉花产量——生长素
B．酿制啤酒时，人工处理大麦种子促进淀粉水解——脱落酸
C．抑制水稻种子发芽——细胞分裂素
D．秋天成熟的柑橘掉落下来——乙烯
答案 A
解析 顶端优势指顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，顶端优先生长，侧芽生长受到抑制的现象，去掉顶芽，侧芽附近的生长素来源减少，浓度降低，于是抑制作用就被解除，侧芽生长加快，A正确；种子萌发时会合成淀粉酶，内部积累的淀粉会被分解，为呼吸作用提供原料，从而提供萌发所需能量，赤霉素可以促进淀粉酶的合成，提高效率，B错误；脱落酸能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，C错误；秋天成熟的柑橘掉落下来，是因为脱落酸的作用，D错误。
2．(2020·齐鲁名校教科研协作体联考)下列关于植物激素在生产实践中应用的叙述错误的是( )
A．冬季大棚中缺少昆虫为黄瓜传粉，喷洒适宜浓度的生长素可防止减产
B．除草剂除去双子叶杂草的原理是利用了不同植物对生长素的敏感性不同
C．持续干热半月再遇数天阴雨，小麦种子易在穗上发芽这是因为乙烯含量减少
D．用适宜浓度的赤霉素浸泡种子可提高发芽率
答案 C
解析 黄瓜属于果实，生长素能促进果实的发育，因此冬季大棚中缺少昆虫为黄瓜传粉，喷洒适宜浓度的生长素可防止减产，A正确；生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至会杀死植物，而双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感，所以可用一定浓度的生长素或生长素类似物来清除单子叶农田中的双子叶杂草，B正确；脱落酸能抑制种子发芽，持续干热半月再遇数天阴雨，小麦种子易在穗上发芽这是因为脱落酸含量减少所致，C错误；赤霉素具有促进种子萌发的作用，因此用适宜浓度的赤霉素浸泡种子可提高发芽率，D正确。
植物生长调节剂应用实例
(1)用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯种子的休眠；促进芹菜等的营养生长，增加产量。
(2)用NAA促进黄杨、葡萄枝条的生根；对棉花进行保花保果，防止脱落。
(3)用乙烯利促进黄瓜的雌花分化；促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
(4)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
(5)用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注：此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题。)
题组二 植物激素间的相互作用
3．(2016·浙江高考)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施脱落酸
B．为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可以外施赤霉素
C．外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D．对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时
答案 D
解析 图示曲线显示，赤霉素组马铃薯块茎发芽时间早于对照组，脱落酸组晚于对照组，但三组同时达到最大发芽率。为使马铃薯块茎提早发芽，应用赤霉素处理，A错误；为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可外施脱落酸，B错误；外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间(较对照组)更长，C错误；第5周时，对照组马铃薯块茎已经发芽，说明此时马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值较实验开始时已经增大，D正确。
4．(2017·全国卷Ⅰ)通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK＋ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是( )
A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
答案 C
解析 蒸馏水组为对照组，其他三组为实验组。与蒸馏水组相比，CTK组叶绿素含量相对较高，说明细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老，A正确；本实验中CTK＋ABA组曲线介于CTK组和ABA组之间，说明CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱，CTK和ABA对该植物离体叶片叶绿素相对含量的变化起拮抗作用，B正确；由图可知，ABA组中叶绿素相对含量远低于CTK组，光反应受阻，因此叶绿体中NADPH合成速率小于CTK组，C错误；对比ABA组和蒸馏水组可知，ABA能使叶绿素相对含量降低，因此施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程，D正确。
(1)果实与激素
(2)具有协同作用的激素
①促进生长的激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老的激素：细胞分裂素和生长素。
(3)具有拮抗作用的激素
①器官脱落
②种子萌发
③叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，脱落酸促进叶片衰老。
命题新角度 植物免疫
5．为探究植物免疫的作用机制，科研人员以拟南芥为材料进行研究。
(1)病原菌入侵植物时，植物细胞膜表面的______________可以识别病原菌，病原菌可向植物体内注入一些效应因子来抑制植物的免疫。植物通过让感病部位出现类似于动物细胞凋亡的现象，阻止病原菌的进一步扩散。植物和病原菌在相互影响中不断进化和发展，称为______________。
(2)植物对抗病原体的免疫包括两方面，一方面是细胞表面的物理屏障，如质膜和细胞壁间形成胝质沉淀，有效防御病原体的入侵；另一方面是植物细胞分泌的起防御作用的化学物质，如H2O2。科研人员用白粉菌侵染拟南芥突变体，得到下图1和图2所示结果。
据图可知，E基因敲除导致__________________，据此推测E基因的功能是____________________。
(3)研究表明，水杨酸和茉莉酸信号作用通路在植物免疫中具有重要作用。已知P基因控制水杨酸的合成，C基因是茉莉酸信号通路上的关键基因。科研人员利用P基因敲除突变体和C基因敲除突变体进一步研究，实验结果如图3。
①据实验结果推测，P基因对植株免疫有________________(填“促进”或“抑制”)作用。
②实验结果说明________________________________。
③以往的研究表明，E基因是P基因“上游”的调控基因，请根据图3观察到的实验现象进一步推测E基因如何调控P基因，并提出这种猜测的依据______________________________________________________________。
答案 (1)膜蛋白(或受体) 共同(协同)进化
(2)胝质沉淀量和H2O2产生量均增加 抑制植物两方面的免疫
(3)①促进
②白粉菌诱导的植物免疫与P基因有关与C基因无关，(白粉菌诱导的植物免疫依赖水杨酸通路不依赖茉莉酸信号作用通路)；E基因的作用与C无关，但可能影响P基因的表达
③3组与1组比较表明，P基因的表达有利于植物对抗白粉菌；2组与1组比较，2组去除E基因，使免疫效果增强，由此推测，E基因的表达产物抑制了P基因的表达(或E基因的表达产物抑制了RNA聚合酶与P基因启动子的结合)。
解析 (2)分析图1，E基因敲除突变体的胝质沉淀量高于野生型；分析图2，E基因敲除突变体的H2O2产生量高于野生型，由此可以推测，E基因敲除导致胝质沉淀量和H2O2产生量均增加，因此推测E基因能够抑制植物两方面的免疫。
(3)①由图3柱形图看出，P基因敲除突变体的白粉病发病程度很高，由此可以推测，P基因对植株免疫有促进作用。②依据实验结果分析，第5组与第1组结果相近，第6组与第2组结果相近，说明C基因不参与白粉菌诱导的植物免疫，E基因的作用与茉莉酸信号通路无关；第4组与第3组结果相近，远高于第2组结果，说明E基因的作用需要正常P基因的作用，E基因的作用与水杨酸信号通路有关。③E基因的作用需要正常P基因的作用，并且E基因是P基因上游的调控基因，1组与3组比较表明，P基因的表达有利于植物对抗白粉菌；2组与1组比较，2组去除E基因，使免疫效果增强，由此推测，E基因的表达产物抑制了P基因的表达(或E基因的表达产物抑制了RNA聚合酶与P基因启动子的结合)。
高考热点突破
1．(2019·江苏高考)下图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A．甲为背光侧，IAA含量低于乙侧和对照组
B．对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C．若光照前去除尖端，甲、乙两侧的生长状况基本一致
D．IAA先极性运输到尖端下部再横向运输
答案 C
解析 对照组未照光，胚芽鞘尖端IAA分布均匀，在单侧光照射下，IAA由向光侧向背光侧进行横向运输，使背光侧IAA含量多于向光侧，也多于对照组，使背光侧生长快于向光侧，伸长长度较大，故甲为背光侧，乙为向光侧，A错误；对照组未经单侧光处理，能直立生长，B错误；胚芽鞘产生生长素和感受光刺激的部位都在尖端，若光照前去除尖端，则甲、乙两侧的生长状况基本一致，C正确；在单侧光照射时，IAA在胚芽鞘尖端先横向运输，使背光侧IAA含量多于向光侧，再经过极性运输至尖端下方，使背光侧生长快于向光侧，从而使胚芽鞘向光弯曲生长，D错误。
2．(2018·江苏高考)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是( )
A．对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B．四组实验中，300 mg/L IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C．100与300 mg/L IAA处理获得的根生物量相近
D．本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
答案 B
解析 对照组枝条中因为含少量的内源IAA，而没有添加外源IAA，所以其生根数量少，A错误；由图可知，四组实验中，植物扦插枝条经300 mg/L IAA浸泡30 min后平均生根数较多，所以该浓度诱导茎细胞分化出根原基最有效，B正确；100与300 mg/L IAA处理获得的根的平均根长相近，但平均生根数相差较大，故获得的根生物量不同，C错误；本实验结果只体现了IAA对根生长的促进作用，不能体现其作用的两重性，D错误。
3．(2016·全国卷Ⅲ)为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是( )
A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C．胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D．琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量
答案 D
解析 因琼脂块a中不含IAA，所以胚芽鞘b侧和c侧均不含外源IAA，两侧IAA含量相同，B错误；琼脂块a′中含有IAA，通过极性运输使胚芽鞘b′侧含有外源IAA，b侧不含外源IAA，所以b′侧IAA含量大于b侧，A错误；胚芽鞘b′侧和c′侧细胞均有运输IAA的能力，C错误；琼脂块a′中的生长素部分用于胚芽鞘的生长，部分运输到琼脂块d′，因此琼脂块d′从a′中获得IAA量小于a′的输出量，D正确。
4．(2019·全国卷Ⅱ)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下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)，测得数据如下表。据此回答问题。
分组
琼脂块
α角/度
甲
20.4
乙
左
右
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)上图中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)生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向运输，称为极性运输。
(2)生长素的产生部位是胚芽鞘顶端，其作用是促进植物生长。切去顶端的胚芽鞘切段不再生长，但在切口处放上含有适宜浓度生长素的琼脂块后，生长素向下运输，胚芽鞘切段将继续生长。图中在胚芽鞘切段左侧放上含有生长素的琼脂块，琼脂块中的生长素进入胚芽鞘左侧，使该侧生长素浓度高于右侧，细胞生长的速度大于右侧，形成α角。
(3)生长素在胚芽鞘顶端能进行横向运输和极性运输。生长素不能透过云母片，乙中从胚芽鞘中央纵向插入云母片导致生长素只能向下运输，导致左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等，约是甲图琼脂块中生长素含量的一半。左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用大体相等，所引起的α角基本相同；甲琼脂块中生长素对胚芽鞘生长的促进作用大于乙中左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用，所引起的α角大于乙中左、右两侧琼脂块所引起的α角。
5．(2017·全国卷Ⅲ)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示。
回答下列问题：
(1)综合分析上图可知，干旱条件下，ABA对野生型幼苗的作用是________________________________________________________________________。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA，推测植物叶片的蒸腾速率会________，以对环境的变化作出反应。
(3)ABA有“逆境激素”之称，其在植物体中的主要合成部位有____________________(答出两点即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有____________________________(答出两点即可)。
答案 (1)促进根的生长，抑制茎叶的生长 (2)降低
(3)根冠、萎蔫的叶片
(4)水是根细胞的重要组成成分，水参与根细胞内的生化反应
解析 (1)通过题图可知，干旱条件下，野生型比突变体茎叶长度的增加值小、根长度增加值大，野生型能产生ABA，突变体不能产生ABA，说明ABA能抑制野生型幼苗茎叶的生长，促进根的生长。
(2)由于ABA能抑制茎叶的生长，所以可推测ABA会使植物叶片的蒸腾速率降低。
(3)ABA的合成部位主要有根冠、萎蔫的叶片等。
(4)根系细胞中的水是根细胞的重要组成成分，参与根细胞内的生化反应等。
课时作业
一、选择题
1．(2019·淄博市高三模拟)达尔文父子利用正在萌发的燕麦做了以下实验：①单侧光照射胚芽鞘，胚芽鞘向光弯曲生长；②在胚芽鞘尖端戴上遮光帽，再给予单侧光照，胚芽鞘直立生长；③在胚芽鞘尖端戴上透明帽，再给予单侧光照，胚芽鞘向光弯曲生长；④在胚芽鞘尖端以下部位套上遮光环，再给予单侧光照，胚芽鞘向光弯曲生长。根据以上实验提出的合理假说是( )
A．正常光照下，胚芽鞘直立生长
B．单侧光照射，胚芽鞘弯向光源生长
C．感受光的部位是胚芽鞘尖端，弯曲的部位是尖端下面的一段
D．单侧光照射时，尖端产生了一种“物质”并向下传递导致胚芽鞘向光弯曲生长
答案 D
解析 该实验没有做正常光照的实验，A错误；单侧光照时，胚芽鞘弯向光源生长，是其所做的一个实验，不能是提出的假说，B错误；由题目中的几个实验可以推测胚芽鞘的感光部位在尖端，但不能说明弯曲的部位是尖端下面的一段，C错误；该实验可以推测单侧光照射时，尖端产生了一种“物质”并向下传递导致胚芽鞘向光弯曲生长，D正确。
2．如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，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( )
A．a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长
B．a直立生长，b、c向光弯曲生长
C．图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长
D．图d中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长
答案 D
解析 生长素不能透过玻璃片，由于玻璃片的纵向插入，阻断了胚芽鞘尖端产生的生长素向背光侧运输，使得生长素均匀分布，因此a直立生长；生长素能透过琼脂片，胚芽鞘的尖端感受到单侧光的刺激，导致背光侧的生长素多于向光侧，所以b向光弯曲生长；琼脂块放置于切去尖端的胚芽鞘切面左侧，琼脂块中的生长素沿着接触面向下运输，导致胚芽鞘左侧生长素的含量高于右侧，所以c背光弯曲生长。综上分析，A、B错误；图d中若固定植株，旋转纸盒，只有纸盒的开口朝向光源时，胚芽鞘的尖端才能感受到光的刺激，造成胚芽鞘左侧生长素的含量高于右侧，植株向右弯曲生长，C错误；如果将纸盒和植株一起旋转，光只是从开口进入，因此植株向纸盒开口方向弯曲生长，D正确。
3．(2019·北京市海淀区高三期末)下列有关植物激素的说法，正确的是( )
A．植物激素的作用特点都具有两重性
B．植物激素在幼嫩组织中均进行极性运输
C．植物生长发育和适应环境是多种激素共同调节的结果
D．乙烯只存在于繁殖器官中，其主要作用是促进果实成熟
答案 C
解析 生长素的作用表现出两重性，其他植物激素没有两重性，A错误；生长素在幼嫩组织进行极性运输，其他植物激素不进行极性运输，B错误；在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的结果，C正确；植物体各个部位都能合成乙烯，乙烯的主要作用是促进果实成熟，D错误。
4．(2019·山东烟台二模)“先春抽出黄金芽”的诗句形容早春茶树发芽的美景。研究表明，外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是( )
A．生长素的极性运输需要消耗细胞释放的能量
B．生长素主要在顶芽合成，细胞分裂素主要在侧芽合成
C．施用适宜浓度的外源多胺能促进侧芽发育
D．光照、温度等环境因子会影响植物激素的合成
答案 B
解析 生长素的极性运输属于主动运输，需要消耗细胞释放的能量，A正确；生长素主要合成部位为幼嫩的芽、叶和发育中的种子，细胞分裂素合成部位主要是根尖，B错误；顶芽产生的生长素通过极性运输到达侧芽部位，引起侧芽部位生长素浓度过高，进而抑制侧芽的生长，而外源多胺能抑制生长素的极性运输，所以施用适宜浓度的外源多胺能促进侧芽发育，C正确；植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调控，D正确。
5．如图表示生长素浓度对某植物茎的生长的影响，下列叙述中，不正确的是( )
A．P点的生长素浓度是该植物茎生长的最适浓度
B．当生长素浓度高于P时，茎生长受到抑制
C．曲线表明生长素的作用具有两重性
D．当生长素浓度高于M时，该植物的茎生长受到抑制
答案 B
解析 由图可知，生长素浓度为P时，促进作用最强，小于M时，都为促进作用，大于M时为抑制作用。
6．(2019·北京朝阳区高三期末)下列关于植物激素及其调节的叙述，错误的是( )
A．生长素的极性运输需要载体蛋白的协助并消耗能量
B．赤霉素和细胞分裂素对植物的生长都具有促进作用
C．乙烯广泛存在于植物多种组织中，主要作用是促进果实的发育
D．植物激素的合成既受基因组的调节，又影响基因组的表达
答案 C
解析 生长素的极性运输过程中涉及的跨膜运输为主动运输，而主动运输需要载体蛋白的协助和能量消耗，A正确；细胞分裂素的主要生理功能是促进细胞分裂从而增加细胞数量，赤霉素则能促进细胞的伸长，使细胞的体积增大，由此看出两者都能促进植物生长，B正确；乙烯广泛存在于植物多种组织中，但其主要作用是促进果实成熟，促进果实发育的是生长素，C错误；植物激素合成需要的酶要受基因的控制，但最终合成的激素在参与植物生长发育的调节中又影响基因的表达，D正确。
7．某生物兴趣小组利用2,4－D进行了如下实验：①配制不同浓度的2,4－D溶液共6组；②选取生理状况相同的桂花枝条，均分6组，将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4－D溶液中，10分钟后取出，进行无土栽培；③一段时间后取出，统计每组枝条生根数目并计算平均值，结果如下表：
2,4－D溶液
(mol/L)
0
10－15
10－14
10－13
10－12
10－11
生根平均值
2.0
3.8
7.2
9.4
15.1
20.3
根据以上实验，可以得到的结论是( )
A．促进桂花枝条扦插生根的2,4－D最适浓度是10－11 mol/L
B．一定浓度的2,4－D溶液对植物生根具有明显的促进作用
C．超过一定浓度的2,4－D溶液对植物生根有抑制作用
D．相同浓度的2,4－D溶液和生长素溶液对插枝生根的作用相同
答案 B
解析 从表中看出在2,4－D浓度为0～10－11 mol/L范围内，随着2,4－D浓度的增大，插条生根数目增多，说明在此浓度范围内的2,4－D有促进生根的作用。从题干中不能获得与A、C、D相关的信息。
8．瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关，鲜重累积增加率下降时插花衰败。下图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响，下列叙述错误的是( )
A．蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用
B．蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物
C．同时添加蔗糖和细胞分裂素不利于插花保鲜
D．第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最高
答案 C
解析 由清水组在第3天鲜重累积增加率下降而蔗糖和细胞分裂素在第5天下降可知，蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用，A正确；糖类是主要的能源物质，添加蔗糖可以提供更多的呼吸底物，B正确；由四条曲线对比可知，同时添加蔗糖和细胞分裂素时鲜重累积增加率下降时间最晚，说明同时添加更利于插花保鲜，C错误；第5天清水组鲜重累积增加率最低，最易衰败，可见第5天花中脱落酸的含量最高的应该是只加清水的组，D正确。
9．(2019·广东二模)下列事例与生长素的作用无直接关系的是( )
A．台风吹倒的树苗，茎背地生长
B．扦插枝条时保留芽，易于枝条生根成活
C．盆栽花卉放置在阳台一段时间，茎会弯向光源生长
D．刚摘下的青色香蕉放置一段时间后会自然变黄成熟
答案 D
解析 台风吹倒的树苗，茎的向地侧生长素高于背地侧，向地侧生长的促进作用大于背地侧，因此茎背地生长，A正确；扦插枝条时保留部分芽，芽可以产生生长素，促进扦插枝条生根，易于枝条生根成活，B正确；盆栽花卉放置在阳台一段时间，由于单侧光的作用，导致背光侧生长素浓度高于向光侧，所以茎会表现出弯向光源生长的现象，C正确；刚摘下的青色香蕉放置一段时间后会自然变黄成熟，是由于乙烯的作用，与生长素没有直接的关系，D错误。
10．(2019·武汉高三调研)我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验，至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用无直接关系的是( )
A．适时打顶去心，可促棉株开花结实(据《农桑辑要》)
B．肥田之法，种绿豆最佳，小豆、芝麻次之(据《齐民要术》)
C．新摘未熟红柿，每篮放木瓜两三枚，得气即发，涩味尽失(据《格物粗谈》)
D．凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，小便浸之，凡十余次……则根生(据《种艺必用》)
答案 B
解析 打顶去心，可以消除棉花的顶端优势，该过程与生长素作用的两重性有关，A项不符合题意；肥田之法，种绿豆可以增加土壤中固氮菌的数量，与植物激素无直接关系，B项符合题意；木瓜释放乙烯，可促进未熟红柿成熟，C项不符合题意；尿液中含有生长素，能促进嫁接果树生根，D项不符合题意。
二、非选择题
11．(2019·河北九校高三联考)植物激素在植物生长发育过程中起着调节作用，请回答相关问题：
(1)植物激素是植物细胞之间传递________的分子。每种激素的作用效果除取决于植物的种类、发育时期、激素的作用部位和作用时间外，还与______________有关。
(2)某校的生物兴趣小组用植物幼茎进行了相关实验，结果如图。在其他条件适宜时，图中T1之后，植物幼茎的生长速度与生长素浓度不成正比，据图中生长素与乙烯的浓度变化关系分析，其原因可能是____________________________________。
(3)有关研究表明，一定浓度脱落酸能促进玉米幼苗根的生长，乙烯对根的生长有抑制作用。有人提出：脱落酸对根生长所产生的作用，是通过抑制乙烯合成来实现的。为了验证这种假设，研究者选用________缺陷型突变体幼苗作实验材料；实验组需用一定浓度的脱落酸溶液进行处理，对照组________________处理；一段时间后，检测____________________含量。若检测结果为对照组低于实验组，则说明上述假设________(填“成立”或“不成立”)。
答案 (1)信息 激素的浓度
(2)当生长素浓度增加到T1时，就会促进乙烯的合成，而乙烯对植物生长有抑制作用
(3)脱落酸 用等量清水 (实验组和对照组)乙烯 不成立
解析 (1)植物激素是植物细胞之间传递信息的分子，在植物生长发育过程中起着调节作用，每种激素的作用效果取决于植物的种类、发育时期、激素的作用部位、作用时间和激素的浓度等。
(2)据图中生长素与乙烯的浓度变化关系分析，T1之后，植物幼茎的生长速度和生长素浓度不成正比的原因可能是：当生长素浓度增加到T1时，就会促进乙烯的合成，而乙烯对植物生长有抑制作用。
(3)研究者选用脱落酸缺陷型突变体幼苗作实验材料，实验组需用一定浓度的脱落酸溶液进行处理，对照组用等量清水处理，一段时间后，检测实验组和对照组中乙烯的含量，若检测结果为实验组高于对照组，说明脱落酸对根的生长所产生的作用不是通过抑制乙烯的合成来实现的，假设不成立。
12．为研究吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)对植物M生长的影响，某研究小组开展了系列实验。请回答下列问题：
(1)研究植物M叶片中IAA和ABA与其生长的关系，并绘制相关数据的坐标图。据图分析IAA、ABA与叶片后期生长的关系为________________________________________________________________________。
(2)参照以上坐标图中相关数据，配制了两份ABA溶液，研究增加紫外光条件下叶片细胞(组织培养获得未分化的细胞群)数量的变化，结果如图。请在方框中以表格的形式呈现实验结果及结果分析。
答案 (1)在叶片生长后期，IAA含量减少，促进叶片生长的作用减弱，而ABA含量增加，对细胞分裂的抑制作用增强，抑制叶片的生长
(2)如表所示
正常培养
增加紫外光
结果分析
缓冲液
2.25
0.5
紫外光有杀
伤细胞的
作用
11月ABA浓度
2.0
0.75
5月ABA浓度
1.5
1.25
结果分析
ABA有抑
制细胞分
裂的作用
ABA有提高细胞抗
紫外光的能力
解析 (1)由图分析可知在叶片生长后期，IAA含量减少，促进叶片生长的作用减弱，而ABA含量增加，对细胞分裂的抑制作用增强，抑制叶片的生长。
(2)根据题图可知，正常培养下的细胞数量多于增加紫外光条件下的，则紫外光对细胞有杀伤作用，且ABA有提高细胞抗紫外光的能力，正确获取题图信息，并把柱状图转化为表格，详见答案。
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