第1節植物生長素學有目標——新課程標準必明記在平時——核心語句必背1.概述科學家經過不斷的探索，發現了植物生長素，并揭示了它在調節植物生長時表現出濃度較低時促進生長，濃度過高時抵制生長。2.說明生長素的運輸方式、作用特點。1.植物的向光性是由生長素分布不均勻造成的：單側光照射后，胚芽鞘背光一側生長素含量多于向光一側，因而引起兩側生長速度不一致，從而造成向光彎曲。2.生長素主要的合成部位是芽、幼嫩的葉和發育中的種子，相對集中地分布在生長旺盛的部分。生長素的運輸方向分極性運輸和非極性運輸兩種。3.植物生長素的作用特點：在濃度較低時促進生長，在濃度過高時會抑制生長。[理清主干知識]一、生長素的發現過程彎曲生長尖端胚芽鞘尖端背光面比向光面生長快瓊脂分布不均勻溫特的實驗胚芽鞘的尖端確實產生了______________，這種物質可由尖端向下運輸，促進下部的生長，該物質被命名為

________一種化學物質生長素續表二、生長素的合成、運輸、分布和生理作用1．主要合成部位：芽、_________和______________。2．運輸方式：①_____運輸；②

________運輸。3．分布：相對集中分布在__________的部位。4．生理作用：①在細胞水平上起著促進細胞_________、誘導細胞_____等作用；②在器官水平上則影響器官的____________等。5．作用特點：在濃度較低時__________，在濃度過高時則會__________。幼嫩的葉發育中的種子極性非極性生長旺盛伸長生長分化生長、發育抑制生長促進生長[診斷自學效果]1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。(1)達爾文發現胚芽鞘向光彎曲是由于促進生長的“影響”分布不均。()(2)溫特通過研磨胚芽鞘獲得了生長素提取液進行研究。

()(3)單側光刺激胚芽鞘尖端產生生長素并導致其分布不均。

()(4)生長素從頂芽運送到側芽需要消耗能量。

()(5)生長素可以與受體特異性結合，促進細胞伸長生長和分裂、分化。()×××√√2．將研究者和相關的結論連線。

2．分析資料，回答問題。資料Ⅰ：為研究生長素在單側光影響下運輸方向的變化，研究人員做了如下圖所示的實驗：資料Ⅱ：研究人員做了進一步實驗，將生長狀況相同的胚芽鞘尖端切下來，用不能透過生長素的薄玻璃片分割，放在瓊脂切塊上，實驗處理及收集到的生長素(IAA)的含量如下圖所示。[在深化中提能]胚芽鞘系列實驗的六個結論：(1)胚芽鞘感光部位——尖端。(2)胚芽鞘彎曲生長的部位——尖端下面的一段。(3)生長素的產生部位——胚芽鞘尖端。(4)生長素的產生是否需要光——不需要。(5)生長素發生橫向運輸的部位——胚芽鞘尖端。(6)胚芽鞘彎曲生長的原因——生長素分布不均勻。[典例]如下是生長素發現過程中的部分實驗示意圖，根據圖中信息判斷，下列說法正確的是

(

)A．實驗一證明生長素的產生依賴光照B．實驗二證明頂端產生的生長素能向下運輸C．實驗三證明胚芽鞘彎曲生長原因是尖端產生的“影響”分布不均D．實驗四證明造成胚芽鞘彎曲生長的“影響”是生長素[解析]

圖中實驗一條件下，兩個胚芽鞘都發生了生長，但是尖端見光的胚芽鞘發生了向光彎曲生長，該實驗證明胚芽鞘感受光刺激的部位是尖端，而不能證明生長素的產生依賴于光照，A錯誤；實驗二中無尖端的胚芽鞘沒有放瓊脂片，有尖端的胚芽鞘放置了瓊脂片，因此并不能證明生長素是尖端產生的，也有可能是瓊脂片中的，B錯誤；實驗三中實驗自變量為尖端所處的位置，結果胚芽鞘向對側彎曲生長，證明胚芽鞘彎曲生長的原因是尖端產生的“影響”分布不均勻造成的，C正確；實驗四證明造成胚芽鞘彎曲的原因，來自尖端產生的生長素在其下部分布不均勻造成的，D錯誤。[答案]

C[在應用中落實]1．在對植物向光性的研究過程中，已知幼苗的向光性是由于尖端能產生某種未知物，受單側光影響改變其移動的方向而引起。詹森進一步的研究是：用云母片插入幼苗尖端背光一側的尖端與下部之間，結果向光性消失，而插在向光一側，向光性仍存在。詹森的研究使向光性研究有了以下哪一方面的進展

(

)A．未知物在背光一側不發揮作用B．未知物在向光一側不發揮作用C．未知物是生長促進劑而不是抑制物D．未知物在尖端產生，在下部發揮作用解析：未知物在背光一側和向光一側都能發揮作用，只是結果不一樣，向光側的生長慢，A、B錯誤；根據題意分析可知，未知物是生長促進劑而不是抑制物，C正確；未知物在尖端產生在下部發揮作用是已知的結論，不是該實驗的結果，D錯誤。答案：C

2．圖1、2為實驗的初始狀態，下列關于生長素調節作用的敘述，錯誤的是(

)A．圖1的實驗結果是a不生長也不彎曲，b直立生長B．圖2中的實驗結果是放M的胚芽鞘彎向一側而放N的不彎曲C．圖2中放M的胚芽鞘比放N的胚芽鞘生長快D．圖3莖卷須中生長素含量內側比外側少解析：據圖分析，圖1中a胚芽鞘中的玻璃片不能讓尖端產生的生長素通過，因此其不生長、不彎曲；b胚芽鞘的尖端被錫紙遮光，生長素在尖端不能進行橫向運輸，因此其直立生長。圖2中單側光導致生長素在尖端進行橫向運輸，所以瓊脂塊M含有的生長素多于瓊脂塊N，由于兩個瓊脂塊都放在去掉尖端的胚芽鞘上方，所以兩個胚芽鞘都直立生長，且放M的胚芽鞘生長較快。圖3莖卷須的外側生長較內側快，說明生長素含量外側高于內側。答案：B

2．分析生長素濃度與植物的不同器官生長關系的圖示，回答問題。答案：(1)低濃度促進生長、高濃度抑制生長對生長素的敏感程度(2)促進作用逐漸減弱既不促進也不抑制[在深化中提能]1．辨析極性運輸和橫向運輸：(1)極性運輸只能由形態學上端向形態學下端運輸，是一種逆濃度梯度的主動運輸過程，需要消耗ATP，與細胞呼吸強度有關。(2)橫向運輸發生在根尖、莖尖等生長素產生的部位。這些部位在受到單一方向的外界刺激(如單側光、重力和離心力等)時會發生橫向運輸。(3)失重狀態下水平放置的植物的根、芽中生長素分布是均勻的，植物會水平生長。2．比較植物激素與動物激素的區別：比較項目植物激素動物激素合成部位無專門的分泌器官內分泌器官或細胞作用部位沒有特定的器官特定的器官、組織運輸途徑極性運輸、輸導組織運輸等隨血液(體液)循環運輸化學本質有機小分子蛋白質(或多肽)類、固醇類、氨基酸衍生物類等

3.“三看法”判斷生長素的生理作用：特別提醒：若生長較慢處的生長素濃度<生長較快處的生長素濃度，則不能體現“低促高抑”，只能表明“低濃度促進生長”。如莖的向光性和莖背地生長，向光面或遠地側生長較慢均是由于其生長素濃度低于另一側。[解析]

對照組未照光，胚芽鞘尖端IAA分布均勻；在單側光照射下，IAA由向光側(乙)向背光側(甲)進行橫向運輸，使背光側IAA含量多于向光側，也多于對照組，使背光側生長快于向光側，伸長長度較大，A錯誤。對照組未經單側光處理，能直立生長但不彎曲，B錯誤。胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端，若光照前去除尖端，則甲、乙兩側的生長狀況基本一致，C正確。IAA在胚芽鞘尖端先發生橫向運輸，使背光側IAA含量多于向光側，再經過極性運輸至尖端下方，使背光側生長快于向光側，從而使胚芽鞘向光彎曲生長，D錯誤。[答案]

C[名師點睛]準確析圖和理解植物向光性的原理是解答此類題的關鍵。據圖分析，與對照組相比，隨著單側光處理時間的延長，甲側的細胞生長比對照組和乙側快，說明甲側的生長素濃度比對照組和乙側高，促進生長的作用比對照組和乙側大，因此甲側表示背光側，乙側表示向光側。[在應用中落實]1．如圖為植物幼苗中生長素相對含量的分布，據圖分析，下列相關敘述錯誤的是

(

)A．生長素主要在生長旺盛的部位合成B．生長素促進了b處對應細胞的生長C．b、c處對應細胞合成的生長素通過極性運輸到a處對應的細胞D．a處對應濃度的生長素作用于根尖細胞，可能會抑制根尖細胞的生長解析：生長素的合成部位是芽、幼嫩的葉、發育中的種子等生長旺盛的部位，A正確；a點對應芽尖分生區部位的細胞，b點對應芽尖下部伸長區細胞，生長素促進了b處對應細胞的生長，B正確；生長素的運輸是極性運輸，只能從a向b、c運輸，不能倒過來，C錯誤；根細胞對生長素敏感，若將a點對應濃度的生長素作用于根尖細胞，可能會因為生長素濃度過高抑制生長，D正確。答案：C

2．如圖表示生長素濃度對植物根、芽和莖生長的影響，由此判斷下列敘述正確的是

(

)A．生長素對三種器官具有低濃度促進生長、高濃度(例如10－1mol·L－1)抑制生長的生理作用B．a、b、c點對應的生長素濃度分別是促進根、芽、莖生長的最適宜濃度C．d點對應的生長素濃度對莖的生長具有促進作用，卻抑制芽的生長D．幼嫩的細胞對生長素反應靈敏，成熟的細胞對生長素反應不靈敏解析：生長素對三種器官具有低濃度促進生長，高濃度抑制生長的生理作用。生長素濃度為10－1mol·L－1時，抑制根和芽的生長，促進莖的生長；a、b、c點對應的生長素濃度分別是促進根、芽、莖生長的最適宜濃度；d點對應的生長素濃度對芽和莖的生長都具有促進作用；圖中不能體現出幼嫩的細胞對生長素反應靈敏，成熟的細胞對生長素反應不靈敏。答案：B

解析：根據題意和圖示分析可知，甲、乙兩圖中胚芽鞘均無尖端，故無法感受單側光刺激，甲中含生長素的瓊脂小塊放在切面中間，生長素均勻分布，胚芽鞘將直立生長；乙中含生長素的瓊脂塊放在右側，右側生長素濃度高，胚芽鞘彎向左側生長。答案：C2．在植物莖的向光性中，光的直接作用是

(

)A．促進植物合成生長素B．促進植物進行光合作用C．促進背光一側的生長素合成增多D．促進生長素在莖尖的橫向運輸解析：植物之所以能顯示出向光性，是因為在單側光的照射下，生長素可由向光一側朝背光一側運輸，使生長素分布不均勻，背光一側的細胞縱向伸長生長得快，結果導致植物彎向光源生長。答案：D

3．如圖表示用胚芽鞘中段和含生長素的瓊脂塊(黑色方框)做的一組實驗，過一段時間后測定原先不含生長素的瓊脂塊(方框表示)中含有生長素的是

(

)A．瓊脂塊a和b

B．瓊脂塊c和dC．瓊脂塊b和c D．瓊脂塊b和d解析：生長素的極性運輸方向是由形態學上端向形態學下端運輸。第一組生長素的運輸方向從下向上，過一段時間后含有生長素的是b；第二組生長素的運輸方向是從上向下，即c含有生長素。答案：C

4．(2021·全國甲卷)生長素具有促進植物生長等多種生理功能。下列與生長素有關的敘述，錯誤的是

(

)A．植物生長的“頂端優勢”現象可以通過去除頂芽而解除B．頂芽產生的生長素可以運到側芽附近從而抑制側芽生長C．生長素可以調節植物體內某些基因的表達從而影響植物生長D．在促進根、莖兩種器官生長時，莖是對生長素更敏感的器官解析：頂端優勢產生的原因是頂芽產生的生長素向下運輸到側芽，使側芽處生長素濃度過高，抑制了側芽生長，可以通過摘除頂芽的方式解除植株頂端優勢，A、B正確；生物的性狀是由基因控制的，生長素能引起生物性狀的改變，是通過調控某些基因的表達來影響植物生長的，C正確；根、莖兩種器官對生長素的反應敏感程度有明顯差異，其中根對生長素更敏感，D錯誤。答案：D

5．在農業生產中，常用一定濃度的生長素類似物除去單子葉農作物田地中的雙子葉雜草，據圖分析，下列敘述正確的是

(

)A．農田中的各種雜草都可用生長素類似物除去B．生長素類似物的濃度最好控制在d點C．b點時對雜草起抑制作用，對農作物起促進作用D