高考生物一轮复习考点一遍过考点55 植物生长素的发现(含解析)

考点55  植物生长素的发现

高考频度：★★★☆☆     难易程度：★★★☆☆

1．植物生长素的发现过程

（1）达尔文实验

（2）鲍森·詹森实验

①实验过程与现象

切去胚芽鞘尖端不生长，不弯曲。

胚芽鞘尖端下部放琼脂片弯曲生长。

②实验结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。

（3）拜尔实验

①实验过程与现象

切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长。

②实验结论：胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。

（4）温特实验

①实验过程与现象

②实验结论：造成胚芽鞘弯曲生长的影响是一种化学物质，并命名为生长素。

2．生长素的产生、运输和分布

（1）产生部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。

（2）运输

（3）分布部位：相对集中地分布在生长旺盛的部分。

考向一  植物生长方向的判断

1．研究发现，在单侧光照射下，燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在a段而不是发生在b段。下列实验结果对应正确的是

【参考答案】B

【试题解析】本题综合考查生长素的相关知识，意在考查考生的理解能力和实验分析能力。

琼脂片不能阻挡生长素的运输，因此利用琼脂片阻断a段，右侧给以单侧光照射，燕麦胚芽鞘会向右侧弯曲生长，A项错误。利用云母片阻断b段，由于横向运输发生在a段，右侧给以单侧光照射会使燕麦胚芽鞘尖端向右侧弯曲生长，B项正确。不做任何处理，则燕麦胚芽鞘尖端会向光弯曲生长，C项错误。移除尖端a段，无生长素来源，则燕麦胚芽鞘不能正常直立生长，D项错误。

解题技巧

判断植物“长不长、弯不弯”的简单方法

（1）判断“长不长”：看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素。

①能获得生长素，则生长。

②不能获得生长素，则既不生长也不弯曲。

（2）判断“弯不弯”：看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀。

①若生长素分布均匀，则直立生长。

②若生长素分布不均匀，则弯曲生长。

2．如图所示为用燕麦胚芽鞘进行的实验。下列相关叙述错误的是

A．①②对照说明感光部位是尖端    

B．生长但不弯曲的是①④
C．不生长也不弯曲的是③ 

D．单侧光能够对②④起作用

【答案】D

【解析】①②两组实验的自变量是遮光部位，图中①的尖端用锡箔遮住，因此胚芽鞘直立生长；②的尖端能够感受到单侧光的刺激，因此弯向光源生长，故①②对照可说明感光部位是尖端，A正确。胚芽鞘的尖端是产生生长素的部位，切去③的尖端，③将不生长也不弯曲；切去④的尖端后，在其正上方放置含生长素的琼脂块，单侧光不会改变琼脂块中生长素的分布，因此④直立生长；切去⑤的尖端后，在胚芽鞘的右侧放置含生长素的琼脂块，胚芽鞘弯向左侧生长，综上所述，B、C正确，D错误。

考向二  生长素的运输方式及实验验证

3．1914年，匈牙利的科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。下列叙述正确的是

A．该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响
B．该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物质是吲哚乙酸
C．对照组是没有尖端的胚芽鞘，结果不生长

D．该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输

【参考答案】A

【试题解析】因为胚芽鞘尖端是感光部位，所以该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响，A正确；拜尔的实验证明了胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的某种物质在其下部分布不均造成的，但不能证明该物质是吲哚乙酸，B错误；拜尔的实验没有设置空白对照组，C错误；该实验能说明生长素可从形态学的上端运输到形态学的下端，但不能说明生长素不能反过来运输，D错误。

技法提炼

植物激素的几个拓展实验

（1）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。

（2）验证生长素的极性运输即只能从形态学上端向下端运输

①实验操作

②实验现象：A组中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不生长也不弯曲。

（3）探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度

①实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。

②结果预测及结论：若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。

若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。

4．根据所学知识判断，下列说法正确的是

A．若探究胚芽鞘感光部位，应设置④⑤进行对照
B．若探究植物产生向光性的外因，应设置②③进行对照
C．若探究植物产生向光性的内因，应设置①③进行对照

D．图中向光弯曲生长的是①③⑤

【答案】A

【解析】图中①胚芽鞘直立生长；②切除了尖端，胚芽鞘不能生长；③胚芽鞘在单侧光照射下能弯向光源生长；④胚芽鞘上加上不透光的锡箔帽，不能感受单侧光照射，所以胚芽鞘直立生长；⑤锡箔套在基部，不影响胚芽鞘尖端的感光，所以胚芽鞘在单侧光照射下能弯向光源生长；⑥切去尖端的胚芽鞘，在直射光下不能生长。若探究胚芽鞘感光部位，应设置④⑤进行对照，A正确；若探究植物产生向光性的外因，应设置①③进行实验，B错误；若探究植物产生向光性的内因，应设置③④进行实验，C错误；图中弯曲生长的是③⑤，不生长的是②⑥，直立生长的是①④，D错误。

1．关于生长素在植物体内的运输，下列叙述错误的是

A．顶芽合成的生长素运输到侧芽需要细胞提供能量
B．横放的植物，生长素在其体内的横向运输，与重力有关
C．生长素既不组成细胞结构，也不直接参与细胞代谢

D．种植于宇宙飞船内的植物体内的生长素无法极性运输

2．某研究人员利用去掉尖端的燕麦幼苗所做的实验及结果如图所示。该实验说明

A．琼脂能促进植物生长    

B．单侧光是引起植物生长的原因
C．生长素能促进植物生长 

D．幼苗尖端下面是感光部位

3．如图①表示一盆植物放在一个有孔的盒子里，盆子不动，盒子一直在匀速缓慢转动；图②表示整个装置一起转动，且两个装置都处在单侧光的照射中，一段时间后，①和②所代表的植物生长情况是

A．弯向光源；弯向孔   

B．弯向光源；弯向光源

C．弯向孔；弯向孔   

D．弯向孔；弯向光源

4．对于植物生长素发现的相关叙述，正确的是

A．达尔文通过实验发现了生长素
B．鲍森•詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过云母片传递给下部
C．温特的实验证明是化学物质引起胚芽鞘弯曲生长的

D．拜尔的实验是在有光的环境中进行的

5．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两组胚芽鞘相同位置分别切除等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘，然后用单侧光照射，发现a′胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，原因是

A．c组尖端能产生生长素，d组尖端不能
B．a′胚芽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
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′胚芽尖端能合成生长素，b′组尖端不能

6．在如图所示的实验中，对实验结果预测正确的是（甲～丙是在切去尖端后进行的处理）

A．上述四组实验中最先发育为侧枝的是侧芽4
B．上述四组实验中最先发育为侧枝的是侧芽3
C．主枝仍能直立生长的只有丙

D．能弯向光源生长的只有丁

7．下图①是对燕麦胚芽鞘所做的处理，一段时间后，接着进行②、③、④所示的实验，则②、③、④中胚芽鞘的生长情况依次是

A．向B侧弯曲　向A侧弯曲　向A侧弯曲
B．向B侧弯曲　向B侧弯曲　向B侧弯曲
C．向A侧弯曲　直立生长　向A侧弯曲

D．向B侧弯曲　直立生长　向B侧弯曲

8．如图是对燕麦胚芽鞘的有关研究，请仔细分析图示的实验过程和实验结果，你认为下列结论正确的是

A．生长素对植物的生长具有促进作用    

B．合成生长素的部位是胚芽鞘的尖端部分
C．生长素的运输为极性运输 

D．生长素主要分布在生长旺盛的部分

9．下列是生长素发现过程中的一系列实验（实验材料为燕麦胚芽鞘），请认真分析实验条件和现象，回答下列问题：

（1）A、B实验的推论是燕麦胚芽鞘具有　　　　。

（2）若要证明感受光刺激的部位是尖端，则应选的实验组合是　　　　。

（3）E、F实验的推论是　　　　　　　　　。上述实验体现了实验设计的单一变量原则，E、F实验的单一变量是　　　　　　　　　。

（4）A、G实验的推论是胚芽鞘向光生长是由于　。

（5）预测H实验的现象是　　　　　　　　。

10．1928年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。A琼脂块上放有胚芽鞘尖端，B琼脂块上没有胚芽鞘尖端。①～⑥是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：

（1）在温特之前，科学家研究初步认为，胚芽鞘向光生长是由______部位产生某种化学物质向下运输后引起的，温特推想这种物质也可以扩散到琼脂块中。

（2）经过一段时间的培养，②的现象说明A琼脂块中确实含有某种化学物质，且这种物质的作用是_________。

（3）③和④的现象均表明，胚芽鞘能够向该物质分布______(填“多”或“少”)的一侧弯曲生长；设置⑤和⑥组的目的是排除______对胚芽鞘生长的影响。该实验应在黑暗环境中进行，其原因是该物质分布会受到_____________的影响。

（4）自然界中，植物体在单侧光照的条件下，向光弯曲生长，是因为该化学物质在背光侧分布较_______。后来的研究发现，该物质的化学本质是__________，根据其作用取名为__________。

11．（2019江苏卷·5）如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

12．（2019浙江4月选考·11）下列关于生长素及其作用的叙述，正确的是

A．植物的生长是由单侧光引起的

B．生长素在细胞内可由色氨酸合成

C．生长素由苗尖端产生并促进苗尖端的伸长

D．不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同

13．（2016·新课标Ⅲ卷）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，如图所述。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

14．（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，测量胚芽鞘切断的弯曲程度（α角），测得数据如下表。据此回答问题。

（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________。

1．【答案】D

【解析】顶芽合成的生长素运输到侧芽是主动运输，需要细胞提供能量，A正确；横放的植物，生长素在其体内的横向运输，是因为在重力的作用下，生长素从远地侧向近地侧横向运输，B正确；植物生长素是一类调控植物生长方向的激素，其化学本质是吲哚乙酸。不组成细胞结构，也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，C正确；极性运输不受重力和单侧光的影响，种植于宇宙飞船内的植物体内的生长素的极性运输不受影响，生长素仍然能极性运输，D错误。

2．【答案】C

【解析】本题考查植物生长素的作用，意在考查考生的识图能力和分析能力。

【解题思路】本实验的自变量是琼脂块中是否含有生长素，所以由甲、乙两组实验的结果可以说明生长素能促进植物生长，故选C。

3．【答案】A

【解析】图①表示一盆植物放在一个有孔的盒子里，盆子不动，盒子一直在匀速缓慢转动，则植物只有在盒子开孔对着单侧光时，才有光照，因此一段时间后植物弯向光源生长。图②表示整个装置一起转动，则每隔一段时间植物受到一次来自暗箱小孔的光照射，其他时间均无光照射，这对于植物来说，受到的是单侧光照射。因此，一段时间后植物弯向小孔生长，故选A。

4．【答案】C

【解析】达尔文通过实验说明胚芽鞘尖端能产生某种影响，作用于尖端下一段，促进细胞伸长，A错误；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块传递给下部，B错误；温特的实验证明是化学物质引起胚芽鞘弯曲生长的，后来证明为吲哚乙酸，C正确；拜尔的实验是在无光的环境中进行的，D错误。

5．【答案】B

【解析】c组和d组尖端都能合成生长素，但是本实验没有用到c组和d组的尖端，A错误；由于生长素在胚芽鞘中的运输只能从形态学上端运输到形态学下端，所以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，导致a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘不生长也不弯曲，B正确；根据以上分析已知，该实验过程未用到c组和d组尖端，C错误；a′组和b′组尖端都能合成生长素，D错误。

6．【答案】D

【解析】分析题图可知，甲富含生长素的脱脂棉，会加剧顶端优势，尖端也不能接受单侧光照；乙图去掉尖端，尖端部位置以不含生长素的琼脂块，可以消除顶端优势，但是没有尖端不能感受单侧光照射；丙图中去掉尖端，尖端部位置以含有生长素的琼脂块，不能消除顶端优势，没有尖端也不能感受单侧光照射；丁图中不做处理，具有尖端，能感受单侧光照，引起生长素分布不均匀而向光弯曲生长。上述四组实验中最先发育为侧枝的是侧芽2，A错误，B错误；主枝仍能直立生长的是甲、丙，C错误；丁给以单侧光照，植物会弯向光源生长，甲、乙、丙无尖端，因此甲、乙、丙不能向光弯曲，D正确。

7．【答案】B

【解析】根据题意和图示分析可知：由于单侧光的照射，使燕麦胚芽鞘尖端生长素向背光一侧横向运输，导致①中琼脂块A中的生长素比B中的多。由于琼脂块A中的生长素比B中的多，所以②中左侧生长素多于右侧，胚芽鞘将向B侧弯曲生长；由于琼脂块A和B之间的生长素不横向运输，所以③转动不影响胚芽鞘中生长素分布，因此胚芽鞘③也向B侧弯曲生长；由于胚芽鞘的尖端部位能感受单侧光的刺激，而琼脂块不能感受单侧光的刺激，又琼脂块A中的生长素比B中的多，所以胚芽鞘④将向B侧弯曲生长；综上所述，B正确。

8．【答案】C

【解析】甲、乙两组进行对照，单一变量是形态学上端和形态学下端位置的改变。甲组中形态学上端接触含生长素的琼脂块，形态学下端接触空白琼脂块，生长素会从形态学上端的琼脂块运到形态学下端的空白琼脂块；而乙组放置正好相反，生长素不能从形态学下端运到形态学上端，即该实验说明生长素在胚芽鞘中的纵向运输为极性运输，只能由形态学上端向形态学下端运输。

9．【答案】（1）向光性

（2）C、D（或A、C、D）

（3）胚芽鞘尖端产生了某种促进生长的物质　琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端

（4）单侧光引起胚芽鞘尖端产生的某种物质分布不均

（5）向右弯曲（生长）

10．【答案】（1）尖端     

（2）促进生长

（3）少      琼脂块      光

（4）多      吲哚乙酸      生长素

【解析】（1）在温特之前的科学家研究初步认为，胚芽鞘向光生长是由胚芽鞘尖端部位产生某种化学物质向下运输后引起的。（2）②是将A琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的切面上，经过一段时间的培养后，该胚芽鞘直立生长，说明A琼脂块中确实含有某种化学物质，且这种物质的作用是促进生长。（3）③和④都是将A琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的切面的某一侧，结果胚芽鞘均向放置A琼脂块的对侧弯曲生长，说明胚芽鞘能够向该物质分布少的一侧弯曲生长；⑤和⑥组的空白琼脂块中不含尖端产生的物质，因此设置⑤和⑥组的目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响。由于该物质分布会受到光的影响，所以该实验应在黑暗环境中进行。（4）自然界中，在单侧光照的条件下，该化学物质在背光侧分布较多，向光一侧分布较少，使背光一侧生长快，植物表现出向光弯曲生长。后来的研究发现，该物质的化学本质是吲哚乙酸，因其能促进生长，所以取名为生长素。

11．【答案】C

【解析】

【分析】在单侧光的照射下，胚芽鞘产生的生长素在尖端由向光侧向背光侧运输，尖端的再长素在向下进行极性运输，导致胚芽鞘下面一段背光侧生长素浓度高，背光侧细胞生长比向光侧快，进而导致胚芽鞘向光生长。据图分析，与对照组相比，随着单侧光处理时间的延长，甲侧的细胞生长比对照组和乙侧快，说明甲侧的生长素浓度比对照组和乙侧高，促进生长的作用比对照组和乙侧大，因此甲侧表示背光侧，乙侧表示向光侧。

【详解】根据以上分析已知，甲侧为背光侧，其生长素（IAA）的含量高于乙侧和对照组，A错误；对照组的燕麦胚芽鞘没有受到单侧光的照射，因此不弯曲，但是其尖端可以产生生长素，因此其应该直立生长，B错误；若光照前去除尖端，则没有尖端感受单侧光刺激，则甲、乙两侧生长情况应该基本一致，C正确；生长素现在尖端进行横向运输，再向下进行极性运输，D错误。

12．【答案】B

【解析】

【分析】植物生长素是由具分裂和增大活性的细胞区产生的调控植物生长方向的激素。其化学本质是吲哚乙酸。主要作用是使植物细胞壁松弛，从而使细胞增长，尤其能刺激茎内细胞纵向生长并抑制根内细胞横向生长的一类激素。

【详解】植物的生长是由细胞分裂、生长和分化引起的，单侧光照射引起的是植物向光生长，A选项错误；生长素的本质是吲哚乙酸，由色氨酸合成，B选项正确；生长素由苗尖端产生，运输到尖端下方，使尖端下方的细胞伸长，C选项错误；由于生长素具有两重性，低浓度的生长素能够促进生长，高浓度的生长素会抑制生长，所以不同浓度的生长素对同一器官的作用效果不一定不同，D选项错误。

【点睛】生长素由尖端产生，通过极性运输将生长素输送到尖端下部对细胞的生长起作用，单侧光的照射会引起生长素的横向运输，使背光侧的生长素浓度高于向光侧的生长素浓度，导致背光侧的细胞生长速度快，引起植物的向光生长。

13．【答案】D

【解析】根据题意可知，琼脂块a中不含生长素，即左图属于对照组，所以胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧均

不含生长素。而右图属于实验组，即琼脂块a＇中含有生长素，所以胚芽鞘b＇侧含IAA，故A、B项错误；胚芽鞘细胞均能运输IAA，C项错误；琼脂块a＇中的IAA经胚芽鞘向下运输到d＇，其中一部分会留在胚芽鞘中，故D项正确。

14．【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】

【分析】分析图表：甲、乙两组的自变量为胚芽鞘尖端是否被云母片完全阻隔。甲组的胚芽鞘尖端无云母片阻隔，尖端产生的生长素既能从向光侧运输到背光侧，也能从尖端向下运输到琼脂块；乙组的胚芽鞘尖端因云母片的完全阻隔，导致尖端产生的生长素不能从向光侧运输到背光侧，但能从尖端向下运输到琼脂块，所以左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同，但明显低于甲组琼脂块中生长素的含量。胚芽鞘之所以弯曲生长，是因为琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输，造成生长素在胚芽鞘中分布不均匀。

【详解】（1）生长素的极性运输是指生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来

运输。

（2）琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输。图示中的琼脂块放置在去顶胚芽鞘切面的左侧，导致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，引起胚芽鞘左侧细胞的生长快于右侧，形成α角。

（3）表中信息显示：乙组左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同，但小于甲组琼脂块中生长素的含量，导致乙组琼脂块左、右部分中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量几乎相同，但明显小于甲组琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量，所以乙组左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲组琼脂块所引起的α角。

【点睛】解答本题的关键是抓住问题的实质：①有生长素的来源则可能生长；②琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输；③生长素若均匀分布，则直立生长；若分布不均匀，则弯曲生长。抓住了问题的实质，结合图示信息分析与题意，对各问题情境进行分析解答。