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高中生物人教版 (2019)选择性必修1第1节 植物生长素一课一练
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1第1节 植物生长素一课一练，共28页。
古人有诗：“满园春色关不住，一枝红杏出墙来。”推测植物的这种特性与环境因素光照有关。这说明人们很早就发现了植物有朝向光源生长的特性，经过人们长期的探索与研究，发现植物的这种特性与生长素有关。人们是怎样发现生长素的呢？生长素在植物体内是怎样产生、运输和分布的呢？
探究点一 生长素的发现过程
【师问导学】
阅读教材，完成科学家的探索过程：
1．生长素发现过程中的重要实验
(1)达尔文的实验(19世纪末)
(2)鲍森·詹森和拜尔的实验
(3)温特的实验(1926年)
(4)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——________(IAA)。
(5)1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它是________。
2．植物向光性的解释
单侧光照射后，胚芽鞘________一侧的生长素含量多于________一侧，因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长快)，从而造成向光弯曲。
3．植物激素
植物激素是指由__________产生，能从_________运送到__________，对植物的生长发育有显著__________的微量有机物。
【智涂笔记】
方法技巧：植物生长和弯曲的判断方法
(1)根据尖端以下的部分能否获得生长素判断：若能，则生长；若不能，则既不生长也不弯曲。
(2)根据尖端以下部分生长素的分布是否均匀判断：若均匀，则直立生长；若不均匀，则弯曲生长。总结如下：
名师提醒：与植物激素的化学本质、功能、名称均相同的人工合成或微生物产生的有机物不能称为植物激素。如植物体内产生的赤霉素是一种植物激素，而赤霉菌产生的赤霉素不能称为植物激素。
误区警示：解答旋转对胚芽鞘生长方向的影响类试题时的注意事项
(1)如果胚芽鞘位于旋转圆盘的中心，相当于没有离心作用，在没有其他干扰因素的情况下，生长素分布均匀，胚芽鞘会直立生长。
(2)如果胚芽鞘在旋转圆盘(转速较大)的边缘，在没有其他干扰因素的情况下，则由于离心作用，胚芽鞘内侧的生长素浓度比外侧的低，胚芽鞘会弯向圆心生长。
(3)如果将胚芽鞘放在有小孔的暗盒中，单侧光从小孔射入，若胚芽鞘和暗盒一起旋转，胚芽鞘与暗盒是相对静止的，所以胚芽鞘弯向小孔生长；若只是暗盒转动，胚芽鞘隔一段时间会接受一次来自光源方向的单侧光照，胚芽鞘会弯向光源生长；若暗盒不转，胚芽鞘转动，相当于接受均匀光照，胚芽鞘直立生长。
【师说核心】
1．生长素的发现过程中，针对胚芽鞘系列实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面一段。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
(6)弯曲生长的原因——生长素分布不均匀，导致生长不均匀。
(7)引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、地心引力等。
2．不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
3.植物向光弯曲生长
(1)内因：生长素的分布不均匀。外因：单侧光照射。
(2)过程图解
4．植物激素与动物激素的比较
【检测反馈】
1．如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述正确的是( )
A．不生长也不弯曲的是③④
B．生长且向光弯曲的是②⑤
C．生长但不弯曲的是①④
D．生长且向左弯曲的是①⑤
2．在生长素的发现史上，1910年鲍森·詹森进行了如图的实验，以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述正确的是( )
A．本实验证明生长素由胚芽鞘尖端向下传递
B．插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明胚芽鞘尖端是感光部位
C．显微镜观察表明，弯曲部位背面细胞分裂速率快、数量多
D．要使本实验更有说服力，还应设置去掉胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验
3．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示实验，一段时间后，会引起弯曲的是(“→”表示单侧光的方向)( )
A．②⑤⑧ B．②④⑤⑧
C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑦
4．如图是与生长素有关的部分实验示意图，根据图示信息判断，下列说法正确的是( )
A．实验一证明生长素的产生依赖光照
B．实验二证明尖端产生的“影响”能向下运输
C．实验三证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均
D．实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”是生长素
探究点二 生长素的合成、运输与分布
【师问导学】
生长素有其一定的合成部位，又有其重要的运输方式，其分布也有规律性。请阅读教材，回答相关问题。
1．生长素的合成
(1)合成部位：主要在幼嫩的芽、叶和________。
(2)合成过程：________eq \(――→,\s\up15(一系列反应))生长素。
2．生长素的运输
(1)探讨下列各图中极性运输的方向，并总结其运输规律。
方向：A.____→____；
B．____→____；
C．____→____
规律：
________________________________________________________________________。
(2)分析判断下列各图中生长素横向运输的方向，并总结影响横向运输的因素。
方向：甲____→____
乙____→____，____→____
丙____→____
丁____→____
影响因素：
________________________________________________________________________。
(3)实验：某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输只能从植物形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输”的结论，设计了如下实验：
①若仅设计A组，仅能证明______________，但不能证明倒转过来不能运输。
②若B组形态学上端在上，把含生长素的琼脂块放在下面，可以吗？说明理由。
③A组与B组的对照类型为________。
(4)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的运输方式是________。
3．生长素的分布
(1)分布部位：集中地分布在________的部位。
(2)含量特点：①产生部位________积累部位，如顶芽________侧芽，分生区________伸长区；②生长旺盛部位________衰老部位，如幼根________老根。
【智涂笔记】
归纳总结：生长素的运输
(1)横向运输只发生在根尖、茎尖等产生生长素的部位，且有单侧光或重力刺激时。尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。
(2)失重状态下由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。
(3)琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。
易错提醒：有关生长素的产生、运输及作用的易错点
①有光无光不影响生长素的合成，产生速度基本一致
②生长素的横向运输只发生在胚芽鞘的尖端，而生长素发挥效应的部位是在尖端以下。
③生长素的作用是促进细胞生长、体积变大，而不是增加细胞数量。
警示：(1)极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。(2)极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体。(3)极性运输是由遗传物质决定的，在太空中依然存在。
【师说核心】
1．生长素的横向运输和极性运输
2.形态学上端与形态学下端的判断
【检测反馈】
1．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
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′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
3．下列有关植物生长素的叙述，错误的是( )
A．在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B．在太空中，横向放置的植物的根不会表现出向地弯曲生长的特性
C．如果将含生长素的琼脂块放置于去尖端的胚芽鞘正中间，并给予单侧光照射，生长素会在琼脂块中进行横向运输
D．在存在呼吸抑制剂的条件下，极性运输会受到抑制
探究点三 生长素的生理作用及影响因素
【师问导学】
生长素有促进生长的作用，请结合下面内容探究生长素生理作用的特点。
1．观察下图，据图分析
(1)促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度依次为10－10 ml/L、____ ml/L和____ ml/L，由此推断不同器官对生长素的敏感程度____，依次为____>____>____。
(2)以根为例分析曲线中各段的含义
①AB段：生长素浓度低于最适浓度时，随生长素浓度的增加，________________。
②BC段：生长素浓度高于最适浓度时，随生长素浓度的增加，________________。
③CD段：生长素浓度过高，________。
(3)由图可知，生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出________________________的特性，称之为两重性。除此之外，两重性还表现为既能促进发芽也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能________。
(4)在生长素浓度为10－6 ml/L时，生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么？这说明了什么问题？
(5)据图分析除草剂“除”草的原理
图示说明________的植物对生长素的敏感性不同，双子叶植物较单子叶植物敏感。所以在农业中用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物中的双子叶杂草。
2．两重性的实例
(1)自然界木本植物的树型常常呈“宝塔形”，这是由于植物的顶芽优先生长，而侧芽的生长被抑制的缘故，生物学家将该现象称为“顶端优势”。结合下图分析：
①图1中，顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽A、B、C的生长素浓度____，其生长发育受到____。顶芽生长素浓度____，优先发育，植株表现为顶端优势。
②图2中，顶芽被去掉，侧芽的生长素________受阻，浓度____，____被解除，侧芽得以发育，顶端优势被打破。
③图3中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽A、B、C的发育情况________，说明顶端优势是由________分布不均匀造成的。
④顶芽具有顶端优势，作为地表下的植物的根有顶端优势吗？原理与地上部分相同吗？
(2)将幼小的植株在适宜条件下横放，一段时间后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长(如图所示)。根据图示回答下列问题：
①当幼苗横放时，由于____的作用，生长素在____侧浓度较高，即：____，____；茎对生长素敏感性____，A、B两侧都是________作用，且____侧促进作用更强，使茎____生长；根对生长素敏感性____ ，D侧浓度高，____生长，因此生长速度C____D，使根____生长，这体现了生长素生理作用的______。
②若该植物在太空中的空间站横放生长，情况会如何？
【智涂笔记】
易错警示：生长素作用曲线的三点提醒
(1)横轴上方均为促进效果，下方才表现为抑制效果。
(2)生长素作用效果相同，但生长素浓度不一定相同。
(3)顶端优势和根的向地性都体现了生长素作用的两重性，但茎的向光性和背地性却只体现了生长素促进植物生长的作用，只是促进的程度不同而已，不能体现生长素作用的两重性。
注意：“抑制生长”≠“不生长”，只是 生长与空白对照组相比变慢。
误区警示：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
(1)“低浓度”“高浓度”不是具体位，而是一个浓度范围，参照点不同则意义不同(如图所示)：
①低于最适浓度，随浓度升高促进作用逐渐加强(即A→B)；高于最适浓度，随浓度升高促进作用逐渐减弱(即B→C)。
②低于C点对应的生长素浓度起促进作用(即A→C)，高于C点对应的生长素浓度则起抑制作用(即C→D)，C点对应的生长素浓度对植物的生长既不促进也不抑制。
(2)所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或用蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓“生长受抑制”，生长状况优于对照组者可谓“促进生长”。例如，在相同时间内蒸馏水处理组生长状况为2 cm→4 cm，“抑制”组生长状况为2 cm→3 cm，“促进”组生长状况为2 cm→6 cm，由此可见，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。【师说核心】
1．生长素的生理作用
(1)从细胞水平看：促进细胞伸长生长。
原因eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①生长素能诱导细胞壁酸化，使细胞壁松弛，,可塑性增强,②生长素可促进细胞中RNA和蛋白质合成，,从而促进原生质增多和新细胞壁物质形成))
(2)从器官水平看：生长素可以影响器官的生长。
2．生长素的作用特点——两重性
两重性表现：不同浓度生长素对同一生理过程可表现两种不同的生理效应。
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(生长：促进生长和抑制生长,发芽：促进发芽和抑制发芽,花果：防止落花落果和疏花疏果))
3．影响生长素生理作用两重性的因素
生长素生理作用因浓度高低、器官种类、植物细胞成熟程度、植物种类不同而有差异。
不同器官对生长素的敏感度
(1)最适生长素浓度
根≈10－10 ml/L，芽≈10－8 ml/L，茎≈10－4 ml/L。
(2)曲线变化的含义(以根为例)
①当浓度小于10－10 ml/L时，随着生长素浓度的升高，对根的促进作用逐渐加强。
②当浓度在A～A′时，随着生长素浓度的升高，对根的促进作用逐渐减弱。
③当浓度等于A′时，对根的生长既不促进也不抑制。
④当浓度大于A′时，随生长素浓度的升高，抑制根生长的作用逐渐加强。
4．生长素作用两重性的实例分析
(1)顶端优势
(2)根的向地性
5．“三看法”判断生长素作用的两重性
若生长较慢部位的生长素浓度小于生长较快部位的生长素浓度，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。
【检测反馈】
1．生长素对植物生长的促进作用，往往具有两重性，如图为生长素促进生长的示意图，当植物表现为顶端优势时，以下说法正确的是( )
A．如果顶芽的生长素浓度为a～b，侧芽的浓度一定小于b
B．如果顶芽的生长素浓度为a～b，侧芽的浓度一定大于b
C．不可能有两个促进生长效果相同的不同浓度
D．a～d的生长素浓度抑制生长
2．如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10－10 ml/L)，下列有关描述正确的是( )
A．在FC的范围内均能促进生长
B．AD属于生长抑制范围
C．b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢
D．在太空中(重力为0)，根的生长将不同于图中的弯曲生长，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长
3．图1表示不同生长素浓度对胚芽鞘生长的作用，图2表示将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘顶部的一侧，胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示)。据图分析，下列叙述错误的是( )
A．当琼脂块中含有的生长素浓度为b时，α最小
B．生长素浓度高于c时，才会抑制胚芽鞘的生长
C．当生长素浓度大于b小于c时，随生长素浓度的增加α逐渐变大
D．据图1分析，生长素浓度小于b时促进生长，大于b时抑制生长，体现了生长素作用的两重性
【网络建构】
【主干落实】
1．胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘的尖端。
2．植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，背光一侧生长素的含量多于向光一侧。
3．在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，即极性运输，极性运输是细胞的主动运输。
4．生长素相对集中地分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端分生组织、形成层和发育中的种子和果实等处。
5．植物激素是由植物体内产生，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。
6．生长素在植物体内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。
7．生长素的作用表现出两重性。生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
8．一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长；在浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物。幼嫩的细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝；不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样。
1．科学家研究胚芽鞘向光弯曲现象，逐步揭示了发生这种应激反应的一系列因果相关事件，下列按因果相关事件顺序排列的是 ( )
a．胚芽鞘尖端合成生长素
b．胚芽鞘尖端感受光刺激
c．胚芽鞘向光弯曲生长
d．生长素在背光一侧分布较多
e．背光一侧细胞生长较快
f．单侧光照射胚芽鞘尖端
A．fb↑aced
B．bf↓caed
C．cb↑aedf
D．ab↑fdec
2．下图表示用云母片(具不透水性)插入燕麦胚芽鞘的尖端部分，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是( )
A．甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲
B．甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲
C．甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯
D．甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯
3．将某植物的胚芽鞘在单侧光下照射一段时间后，取胚芽鞘尖端以下部位放大观察，如图所示，下列分析合理的是( )
A．图中放大部位为感光部位
B．单侧光来自b侧
C．a侧生长素较b侧多
D．生长素促进细胞的伸长生长
4．利用胚芽鞘进行如图所示的实验，实验甲中胚芽鞘位于圆盘的边缘，实验乙中胚芽鞘位于圆盘的中心，且暗箱已被固定，以较快的速度匀速旋转圆盘，一段时间后停止旋转，实验甲、乙中的装置仍停在如图所示的位置，则胚芽鞘的生长方向依次是( )
A．直立生长 向右弯曲生长
B．向左弯曲生长 直立生长
C．向右弯曲生长 直立生长
D．向左弯曲生长 向右弯曲生长
5．下图是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。下列叙述错误的是( )
A．生长素与细胞膜上的受体结合过程体现了细胞膜的信息交流功能
B．当生长素浓度由低升至最适时，酶X所处环境溶液pH下降
C．用单侧光照射胚芽鞘尖端，酶X所处溶液pH向光侧比背光侧低
D．被激活的酶X催化纤维素分子间的多糖链断裂，使细胞壁松散后细胞吸水伸长
6．对燕麦胚芽鞘进行如图所示的处理，均给予右侧的单侧光照射。
(1)单侧光照射时，仍直立生长的有________________。
(2)单侧光照射时，弯向光源生长的有________________。
(3)单侧光照射时，不生长、不弯曲的有________________。
(4)如把⑤放在匀速转盘的中央并给予右侧光照，它的生长情况是________________。
(5)以上实验说明，感受光刺激的部位在胚芽鞘__________，向光弯曲生长的部位在尖端下部。
教材第95页►【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 生长素的产生不需要光照。
(2)√ 极性运输是一种主动运输，需要消耗能量。
(3)× 生长素的作用具有两重性，在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。
2．A 左图中云母片阻断了生长素在尖端的横向运输，尖端云母片两侧生长素浓度相同，所以a直立生长不弯曲；中间图中云母片阻断了生长素的向下运输，所以b不生长也不弯曲；右图中云母片阻断了胚芽鞘右侧生长素的向下运输，c向右弯曲生长。
3．A 芽对生长素的敏感程度大于茎，对茎来说促进作用较强的生长素浓度，对芽则可能起到抑制的作用。
二、拓展应用
1．可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光生长而引起植株弯曲。
2．因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥中就会含有一定量的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。
3．提示：设计时可利用植物的向光性。
eq \x(温馨提示：请完成课后分层检测案15)
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．(1)① ②③④ 胚芽鞘尖端 尖端 尖端下面的一段 尖端 伸长区 快 (2)胚芽鞘尖端 下部 尖端 下部 (3)胚芽鞘尖端 尖端下部 化学物质 生长素 (4)吲哚乙酸 (5)吲哚乙酸(IAA)
2．背光 向光
3．植物体内 产生部位 作用部位 影响
【检测反馈】
1．解析：①胚芽鞘尖端无法感受光刺激，尖端下面一段生长素分布均匀，胚芽鞘直立生长。②胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光侧生长素浓度低于背光侧，胚芽鞘向光弯曲生长。③切去尖端，由于没有生长素，所以不生长也不弯曲。④在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长素的琼脂块，由于无尖端，不感光，生长素均匀向下运输，故直立生长。⑤含生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘一侧，生长素分布不均匀，故向放置琼脂块的对侧弯曲生长。
答案：C
2．解析：鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部，A错误；要证明胚芽鞘尖端是感光部位，需要设置对照实验：一组的胚芽鞘尖端用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光；另一组的胚芽鞘尖端以下部位用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，B错误；生长素促进细胞伸长生长，不促进细胞分裂，故弯曲部位背面细胞较长，C错误；要使本实验更有说服力，还需要设置对照实验，即设置不放胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验，排除琼脂片和云母片的影响，D正确。
答案：D
3．解析：由于匀速旋转，a和b琼脂块中含有的生长素的量相同，因此切去尖端的胚芽鞘①中的生长素均匀分布，所以①直立生长；琼脂块中的生长素沿接触的切面向下运输，导致胚芽鞘②的左侧生长素浓度高，细胞生长快，因此向右弯曲生长；由于锡箔小帽的阻隔，胚芽鞘③的尖端不能感受到单侧光刺激，使得生长素均匀分布，因此直立生长；生长素不能透过云母片，由于云母片的纵向插入，阻断了胚芽鞘④尖端产生的生长素向背光侧运输，使得生长素均匀分布，④直立生长；胚芽鞘⑤尖端的右侧被云母片阻隔，但在右侧光照下，尖端仍然进行横向运输，尖端产生的生长素可以通过左侧向下运输，导致左侧生长素浓度高，细胞生长快，因此向右弯曲生长；胚芽鞘⑥的尖端产生的生长素能通过明胶片向下运输，所以胚芽鞘⑥直立生长；幼苗⑦匀速旋转，尖端受光均匀，因此直立生长；幼苗⑧随着整个装置匀速旋转，营造了一个左侧照光的环境，导致幼苗弯向光源(小孔侧)生长。综上分析，一段时间后，会引起弯曲现象的是②⑤⑧，A项正确，B、C、D三项均错误。
答案：A
4．解析：实验一条件下，两个胚芽鞘都发生了生长，但是尖端受到光照的胚芽鞘发生了向光弯曲生长，该实验证明植物胚芽鞘具有向光弯曲生长的特性，且向光生长与尖端有关，而不能证明生长素的产生依赖光照，A错误；实验二中无尖端的胚芽鞘上没有放琼脂片，有尖端的胚芽鞘中放置了琼脂片，因此并不能证明生长素是尖端产生的，也有可能是琼脂片中含有的，B错误；实验三的自变量为尖端所放置的位置，结果胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长，证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均，C正确；实验四进一步证明胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的一种物质在其下部分布不均匀造成的，D错误。
答案：C
探究点二
【师问导学】
1．(1)发育中的种子 (2)色氨酸
2．(1)① ② ④ ③ ⑥ ⑤ 由形态学上端向形态学下端运输 (2)② ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑧ ⑦ ⑩ ⑨ 单侧光、重力、离心力等 (3)①从形态学上端运输到形态学下端
②提示：不可以。不能排除重力作用。
③相互对照 (4)主动运输
3．(1)生长旺盛 (2)①小于 小于 小于 ②大于 大于
【检测反馈】
1．解析：结合文字信息和图示信息可知，题中左图为对照组，右图为实验组。对照组中a琼脂块不含IAA，所以胚芽鞘b侧不含IAA，b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA，故A项错误；胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA，故B项错误；胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，故C项错误；a′琼脂块输出的IAA在向下运输过程中有所消耗，所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量，故D项正确。
答案：D
2．解析：胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误；生长素的运输是只能从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误；据题干可知，a′中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长。b′中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。
答案：D
3．解析：在植物的成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，A正确；在太空失重状态下植物激素不能进行横向运输，根失去向地生长的特征，但能进行极性运输，B正确；生长素进出琼脂块的方式是扩散，光照不会使生长素在琼脂块中进行横向运输，C错误；极性运输以主动运输形式进行，在缺氧或有呼吸抑制剂存在的条件下，能量供应不足，主动运输会受到抑制，从而使极性运输受到抑制，D正确。
答案：C
探究点三
【师问导学】
1．(1)10－8 10－4 不同 根 芽 茎 (2)①促进作用逐渐增强 ②促进作用逐渐减弱 ③抑制生长 (3)低浓度促进生长，高浓度抑制生长 疏花疏果
(4)提示：对根是抑制作用，对芽是既不促进也不抑制，对茎是促进作用。这说明同一浓度的生长素对不同器官的作用不同。
(5)不同种类
2．(1)①过高 抑制 较低 ②运输来源 降低 抑制 ③仍受抑制 生长素
④提示：有，原理是相同的。
(2)①重力 近地 D>C B>A 弱 促进生长 近地 背地 高 抑制 > 向地 两重性
②提示：由于没有受到单一方向刺激，根和茎将水平生长。
【检测反馈】
1．解析：由于侧芽生长素浓度高于顶芽，故如果顶芽的生长素浓度为a～b，侧芽的浓度一定大于b；据图可知，b与c浓度不相同，但在最适浓度两侧，促进生长的速度可能相同；a～d的生长素浓度促进生长，只是随生长素浓度升高，促进作用减弱。
答案：B
2．解析：曲线FC段均能促进生长，CD段抑制生长。根向重力性的产生是由于重力作用，引起近地侧(b)生长素浓度高，抑制细胞生长；背地侧(a)生长素浓度低，促进细胞生长，从而使根向下弯曲生长。在太空中，无重力作用，a、b两侧的生长素浓度相同，根水平生长，坐标图中生长素的曲线仍适用于根的生长。
答案：A
3．解析：当琼脂块中含有的生长素浓度为b时，左侧生长最快，α最小，A正确；生长素浓度小于c时促进胚芽鞘生长，等于c时，既不促进生长也不抑制生长，大于c时，会抑制胚芽鞘生长，B正确；当生长素浓度大于b小于c时，随生长素浓度的增加，促进作用变弱，α逐渐变大，C正确；生长素浓度大于b但小于c时，仍为促进生长作用，D错误。
答案：D
随堂·巩固·达标
1．解析：胚芽鞘尖端合成生长素与单侧光照射无关，但单侧光照射能引起生长素分布不均，背光一侧分布较向光一侧多，致使背光一侧细胞生长较快，胚芽鞘向光弯曲生长。
答案：D
2．解析：单侧光照会引起生长素在胚芽鞘尖端的横向转移。但甲图中，云母片从胚芽鞘尖端插入后，阻止了生长素从向光侧向背光侧的转移，胚芽鞘两侧生长素分布均匀，直立生长。乙图云母片阻止了生长素从尖端向下运输，胚芽鞘不生长，也不弯曲。丙图光照均匀，但云母片阻断了生长素在胚芽鞘右侧向下运输，使胚芽鞘左侧生长素分布多、生长快，向右弯曲生长。
答案：D
3．解析：胚芽鞘感光部位是尖端，A错误；b侧细胞较长，为背光侧，单侧光来自a侧，B错误；单侧光使生长素在背光侧分布较多，b侧生长素较a侧多，C错误；两侧细胞数目相近，体积不同，实验说明生长素促进细胞的伸长生长，D正确。
答案：D
4．解析：实验甲中胚芽鞘随圆盘匀速旋转时，其尖端的受光情况可看作是均匀的，但是较快旋转时，由于离心作用，生长素在远离圆心的一侧分布较多，因此停留在如图所示位置时，胚芽鞘向右弯曲生长；实验乙中暗箱不动，单侧光从左侧小孔射入时，胚芽鞘随圆盘匀速旋转的过程中其尖端受光也是均匀的，且圆心处无离心作用，因此实验乙中胚芽鞘直立生长。
答案：C
5．解析：生长素起调节作用，与细胞膜上的受体结合过程体现了细胞膜的信息交流功能，A正确；当生长素浓度由低升至最适时，H＋的运输增加，酶X所处环境溶液pH下降，B正确；用单侧光照射胚芽鞘尖端，酶X所处溶液pH向光侧比背光侧高，C错误；被激活的酶X催化纤维素分子间的多糖链断裂，使细胞壁松散后细胞吸水伸长，D正确。
答案：C
6．解析：胚芽鞘①②③④⑤都有尖端，都能产生生长素，但①(锡箔套在了尖端)②(处在暗盒中)不能感受单侧光刺激，直立生长；③用锡箔遮住胚芽鞘尖端下部，而感光部位在尖端，⑤尖端产生的生长素可透过琼脂块运输到下部，③⑤胚芽鞘均向光弯曲生长；④尖端产生的生长素在单侧光照射下发生不均匀分布，但生长素不能透过云母片向下运输，下部得不到生长素，故不生长、不弯曲。胚芽鞘⑥⑦⑧⑨没有尖端，不能产生生长素，⑥⑨也没有外源生长素，故不生长、不弯曲；⑦⑧虽没有尖端，但琼脂块中的生长素可以提供给尖端下部，琼脂块不能感受单侧光刺激，生长素分布均匀，因此⑦⑧直立生长。
答案：(1)①②⑦⑧ (2)③⑤ (3)④⑥⑨ (4)直立生长
(5)尖端
实验图示及现象
分析
结论
____为对照组，____为实验组，①②对照，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与____有关
胚芽鞘的________受单侧光刺激后，向下面的________传递了某种“影响”，造成背光面比向光面生长________，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
③④与①对照，说明胚芽鞘的感光部位在________，而向光弯曲部位是________
实验者
实验图示及现象
结论
鲍森·詹森(1913年)
________产生的“影响”可以透过琼脂片传递给________
拜尔(1918年)
胚芽鞘的弯曲生长，是________产生的“影响”在其________分布不均匀造成的
实验图示及现象
分析
结论
________产生的化学物质可以通过琼脂块传递给________
进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种________引起的，并将这种物质命名为________
类别
处理条件
实验结果
遮盖类
①直立生长；②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长；②向光(小孔)弯曲生长
插入类
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
移植类
①直立生长；②向左弯曲生长；③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c；⑤向右弯曲生长
旋转类
①直立生长；②向光弯曲生长；③向小孔弯曲生长；④向心生长
项目
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
随血液循环作用于特定的靶器官、靶细胞
相同点
①由自身产生；②种类多、微量、高效；③调节生物体的新陈代谢、生长发育等生理活动
运输方式
图示
图示解读
横向运输
单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素从②运到①
植物横放时，由于重力作用，在幼根中，生长素从③运到④；在幼茎中，生长素从⑤运到⑥
离心力使胚芽鞘尖端的生长素从⑦运到⑧
极性运输
只能从形态学的上端向形态学下端运输，是一种主动运输过程，需要消耗能量，逆浓度运输
图示
部位
形态学上端的判断标准
地上部分
相对下面，层次越高的枝条
以树干中轴为基准，同一枝条离中轴越远
地下部分
以地面为基准，距地面越深的根
以主根中轴为基准，同一侧根离中轴越远的
古人有诗：“满园春色关不住，一枝红杏出墙来。”推测植物的这种特性与环境因素光照有关。这说明人们很早就发现了植物有朝向光源生长的特性，经过人们长期的探索与研究，发现植物的这种特性与生长素有关。人们是怎样发现生长素的呢？生长素在植物体内是怎样产生、运输和分布的呢？
探究点一 生长素的发现过程
【师问导学】
阅读教材，完成科学家的探索过程：
1．生长素发现过程中的重要实验
(1)达尔文的实验(19世纪末)
(2)鲍森·詹森和拜尔的实验
(3)温特的实验(1926年)
(4)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——________(IAA)。
(5)1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它是________。
2．植物向光性的解释
单侧光照射后，胚芽鞘________一侧的生长素含量多于________一侧，因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长快)，从而造成向光弯曲。
3．植物激素
植物激素是指由__________产生，能从_________运送到__________，对植物的生长发育有显著__________的微量有机物。
【智涂笔记】
方法技巧：植物生长和弯曲的判断方法
(1)根据尖端以下的部分能否获得生长素判断：若能，则生长；若不能，则既不生长也不弯曲。
(2)根据尖端以下部分生长素的分布是否均匀判断：若均匀，则直立生长；若不均匀，则弯曲生长。总结如下：
名师提醒：与植物激素的化学本质、功能、名称均相同的人工合成或微生物产生的有机物不能称为植物激素。如植物体内产生的赤霉素是一种植物激素，而赤霉菌产生的赤霉素不能称为植物激素。
误区警示：解答旋转对胚芽鞘生长方向的影响类试题时的注意事项
(1)如果胚芽鞘位于旋转圆盘的中心，相当于没有离心作用，在没有其他干扰因素的情况下，生长素分布均匀，胚芽鞘会直立生长。
(2)如果胚芽鞘在旋转圆盘(转速较大)的边缘，在没有其他干扰因素的情况下，则由于离心作用，胚芽鞘内侧的生长素浓度比外侧的低，胚芽鞘会弯向圆心生长。
(3)如果将胚芽鞘放在有小孔的暗盒中，单侧光从小孔射入，若胚芽鞘和暗盒一起旋转，胚芽鞘与暗盒是相对静止的，所以胚芽鞘弯向小孔生长；若只是暗盒转动，胚芽鞘隔一段时间会接受一次来自光源方向的单侧光照，胚芽鞘会弯向光源生长；若暗盒不转，胚芽鞘转动，相当于接受均匀光照，胚芽鞘直立生长。
【师说核心】
1．生长素的发现过程中，针对胚芽鞘系列实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面一段。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
(6)弯曲生长的原因——生长素分布不均匀，导致生长不均匀。
(7)引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、地心引力等。
2．不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
3.植物向光弯曲生长
(1)内因：生长素的分布不均匀。外因：单侧光照射。
(2)过程图解
4．植物激素与动物激素的比较
【检测反馈】
1．如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述正确的是( )
A．不生长也不弯曲的是③④
B．生长且向光弯曲的是②⑤
C．生长但不弯曲的是①④
D．生长且向左弯曲的是①⑤
2．在生长素的发现史上，1910年鲍森·詹森进行了如图的实验，以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述正确的是( )
A．本实验证明生长素由胚芽鞘尖端向下传递
B．插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明胚芽鞘尖端是感光部位
C．显微镜观察表明，弯曲部位背面细胞分裂速率快、数量多
D．要使本实验更有说服力，还应设置去掉胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验
3．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示实验，一段时间后，会引起弯曲的是(“→”表示单侧光的方向)( )
A．②⑤⑧ B．②④⑤⑧
C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑦
4．如图是与生长素有关的部分实验示意图，根据图示信息判断，下列说法正确的是( )
A．实验一证明生长素的产生依赖光照
B．实验二证明尖端产生的“影响”能向下运输
C．实验三证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均
D．实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”是生长素
探究点二 生长素的合成、运输与分布
【师问导学】
生长素有其一定的合成部位，又有其重要的运输方式，其分布也有规律性。请阅读教材，回答相关问题。
1．生长素的合成
(1)合成部位：主要在幼嫩的芽、叶和________。
(2)合成过程：________eq \(――→,\s\up15(一系列反应))生长素。
2．生长素的运输
(1)探讨下列各图中极性运输的方向，并总结其运输规律。
方向：A.____→____；
B．____→____；
C．____→____
规律：
________________________________________________________________________。
(2)分析判断下列各图中生长素横向运输的方向，并总结影响横向运输的因素。
方向：甲____→____
乙____→____，____→____
丙____→____
丁____→____
影响因素：
________________________________________________________________________。
(3)实验：某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输只能从植物形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输”的结论，设计了如下实验：
①若仅设计A组，仅能证明______________，但不能证明倒转过来不能运输。
②若B组形态学上端在上，把含生长素的琼脂块放在下面，可以吗？说明理由。
③A组与B组的对照类型为________。
(4)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的运输方式是________。
3．生长素的分布
(1)分布部位：集中地分布在________的部位。
(2)含量特点：①产生部位________积累部位，如顶芽________侧芽，分生区________伸长区；②生长旺盛部位________衰老部位，如幼根________老根。
【智涂笔记】
归纳总结：生长素的运输
(1)横向运输只发生在根尖、茎尖等产生生长素的部位，且有单侧光或重力刺激时。尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。
(2)失重状态下由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。
(3)琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。
易错提醒：有关生长素的产生、运输及作用的易错点
①有光无光不影响生长素的合成，产生速度基本一致
②生长素的横向运输只发生在胚芽鞘的尖端，而生长素发挥效应的部位是在尖端以下。
③生长素的作用是促进细胞生长、体积变大，而不是增加细胞数量。
警示：(1)极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。(2)极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体。(3)极性运输是由遗传物质决定的，在太空中依然存在。
【师说核心】
1．生长素的横向运输和极性运输
2.形态学上端与形态学下端的判断
【检测反馈】
1．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
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′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
3．下列有关植物生长素的叙述，错误的是( )
A．在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B．在太空中，横向放置的植物的根不会表现出向地弯曲生长的特性
C．如果将含生长素的琼脂块放置于去尖端的胚芽鞘正中间，并给予单侧光照射，生长素会在琼脂块中进行横向运输
D．在存在呼吸抑制剂的条件下，极性运输会受到抑制
探究点三 生长素的生理作用及影响因素
【师问导学】
生长素有促进生长的作用，请结合下面内容探究生长素生理作用的特点。
1．观察下图，据图分析
(1)促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度依次为10－10 ml/L、____ ml/L和____ ml/L，由此推断不同器官对生长素的敏感程度____，依次为____>____>____。
(2)以根为例分析曲线中各段的含义
①AB段：生长素浓度低于最适浓度时，随生长素浓度的增加，________________。
②BC段：生长素浓度高于最适浓度时，随生长素浓度的增加，________________。
③CD段：生长素浓度过高，________。
(3)由图可知，生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出________________________的特性，称之为两重性。除此之外，两重性还表现为既能促进发芽也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能________。
(4)在生长素浓度为10－6 ml/L时，生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么？这说明了什么问题？
(5)据图分析除草剂“除”草的原理
图示说明________的植物对生长素的敏感性不同，双子叶植物较单子叶植物敏感。所以在农业中用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物中的双子叶杂草。
2．两重性的实例
(1)自然界木本植物的树型常常呈“宝塔形”，这是由于植物的顶芽优先生长，而侧芽的生长被抑制的缘故，生物学家将该现象称为“顶端优势”。结合下图分析：
①图1中，顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽A、B、C的生长素浓度____，其生长发育受到____。顶芽生长素浓度____，优先发育，植株表现为顶端优势。
②图2中，顶芽被去掉，侧芽的生长素________受阻，浓度____，____被解除，侧芽得以发育，顶端优势被打破。
③图3中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽A、B、C的发育情况________，说明顶端优势是由________分布不均匀造成的。
④顶芽具有顶端优势，作为地表下的植物的根有顶端优势吗？原理与地上部分相同吗？
(2)将幼小的植株在适宜条件下横放，一段时间后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长(如图所示)。根据图示回答下列问题：
①当幼苗横放时，由于____的作用，生长素在____侧浓度较高，即：____，____；茎对生长素敏感性____，A、B两侧都是________作用，且____侧促进作用更强，使茎____生长；根对生长素敏感性____ ，D侧浓度高，____生长，因此生长速度C____D，使根____生长，这体现了生长素生理作用的______。
②若该植物在太空中的空间站横放生长，情况会如何？
【智涂笔记】
易错警示：生长素作用曲线的三点提醒
(1)横轴上方均为促进效果，下方才表现为抑制效果。
(2)生长素作用效果相同，但生长素浓度不一定相同。
(3)顶端优势和根的向地性都体现了生长素作用的两重性，但茎的向光性和背地性却只体现了生长素促进植物生长的作用，只是促进的程度不同而已，不能体现生长素作用的两重性。
注意：“抑制生长”≠“不生长”，只是 生长与空白对照组相比变慢。
误区警示：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
(1)“低浓度”“高浓度”不是具体位，而是一个浓度范围，参照点不同则意义不同(如图所示)：
①低于最适浓度，随浓度升高促进作用逐渐加强(即A→B)；高于最适浓度，随浓度升高促进作用逐渐减弱(即B→C)。
②低于C点对应的生长素浓度起促进作用(即A→C)，高于C点对应的生长素浓度则起抑制作用(即C→D)，C点对应的生长素浓度对植物的生长既不促进也不抑制。
(2)所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或用蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓“生长受抑制”，生长状况优于对照组者可谓“促进生长”。例如，在相同时间内蒸馏水处理组生长状况为2 cm→4 cm，“抑制”组生长状况为2 cm→3 cm，“促进”组生长状况为2 cm→6 cm，由此可见，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。【师说核心】
1．生长素的生理作用
(1)从细胞水平看：促进细胞伸长生长。
原因eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①生长素能诱导细胞壁酸化，使细胞壁松弛，,可塑性增强,②生长素可促进细胞中RNA和蛋白质合成，,从而促进原生质增多和新细胞壁物质形成))
(2)从器官水平看：生长素可以影响器官的生长。
2．生长素的作用特点——两重性
两重性表现：不同浓度生长素对同一生理过程可表现两种不同的生理效应。
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(生长：促进生长和抑制生长,发芽：促进发芽和抑制发芽,花果：防止落花落果和疏花疏果))
3．影响生长素生理作用两重性的因素
生长素生理作用因浓度高低、器官种类、植物细胞成熟程度、植物种类不同而有差异。
不同器官对生长素的敏感度
(1)最适生长素浓度
根≈10－10 ml/L，芽≈10－8 ml/L，茎≈10－4 ml/L。
(2)曲线变化的含义(以根为例)
①当浓度小于10－10 ml/L时，随着生长素浓度的升高，对根的促进作用逐渐加强。
②当浓度在A～A′时，随着生长素浓度的升高，对根的促进作用逐渐减弱。
③当浓度等于A′时，对根的生长既不促进也不抑制。
④当浓度大于A′时，随生长素浓度的升高，抑制根生长的作用逐渐加强。
4．生长素作用两重性的实例分析
(1)顶端优势
(2)根的向地性
5．“三看法”判断生长素作用的两重性
若生长较慢部位的生长素浓度小于生长较快部位的生长素浓度，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。
【检测反馈】
1．生长素对植物生长的促进作用，往往具有两重性，如图为生长素促进生长的示意图，当植物表现为顶端优势时，以下说法正确的是( )
A．如果顶芽的生长素浓度为a～b，侧芽的浓度一定小于b
B．如果顶芽的生长素浓度为a～b，侧芽的浓度一定大于b
C．不可能有两个促进生长效果相同的不同浓度
D．a～d的生长素浓度抑制生长
2．如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10－10 ml/L)，下列有关描述正确的是( )
A．在FC的范围内均能促进生长
B．AD属于生长抑制范围
C．b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢
D．在太空中(重力为0)，根的生长将不同于图中的弯曲生长，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长
3．图1表示不同生长素浓度对胚芽鞘生长的作用，图2表示将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘顶部的一侧，胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示)。据图分析，下列叙述错误的是( )
A．当琼脂块中含有的生长素浓度为b时，α最小
B．生长素浓度高于c时，才会抑制胚芽鞘的生长
C．当生长素浓度大于b小于c时，随生长素浓度的增加α逐渐变大
D．据图1分析，生长素浓度小于b时促进生长，大于b时抑制生长，体现了生长素作用的两重性
【网络建构】
【主干落实】
1．胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘的尖端。
2．植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，背光一侧生长素的含量多于向光一侧。
3．在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，即极性运输，极性运输是细胞的主动运输。
4．生长素相对集中地分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端分生组织、形成层和发育中的种子和果实等处。
5．植物激素是由植物体内产生，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。
6．生长素在植物体内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。
7．生长素的作用表现出两重性。生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
8．一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长；在浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物。幼嫩的细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝；不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样。
1．科学家研究胚芽鞘向光弯曲现象，逐步揭示了发生这种应激反应的一系列因果相关事件，下列按因果相关事件顺序排列的是 ( )
a．胚芽鞘尖端合成生长素
b．胚芽鞘尖端感受光刺激
c．胚芽鞘向光弯曲生长
d．生长素在背光一侧分布较多
e．背光一侧细胞生长较快
f．单侧光照射胚芽鞘尖端
A．fb↑aced
B．bf↓caed
C．cb↑aedf
D．ab↑fdec
2．下图表示用云母片(具不透水性)插入燕麦胚芽鞘的尖端部分，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是( )
A．甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲
B．甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲
C．甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯
D．甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯
3．将某植物的胚芽鞘在单侧光下照射一段时间后，取胚芽鞘尖端以下部位放大观察，如图所示，下列分析合理的是( )
A．图中放大部位为感光部位
B．单侧光来自b侧
C．a侧生长素较b侧多
D．生长素促进细胞的伸长生长
4．利用胚芽鞘进行如图所示的实验，实验甲中胚芽鞘位于圆盘的边缘，实验乙中胚芽鞘位于圆盘的中心，且暗箱已被固定，以较快的速度匀速旋转圆盘，一段时间后停止旋转，实验甲、乙中的装置仍停在如图所示的位置，则胚芽鞘的生长方向依次是( )
A．直立生长 向右弯曲生长
B．向左弯曲生长 直立生长
C．向右弯曲生长 直立生长
D．向左弯曲生长 向右弯曲生长
5．下图是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。下列叙述错误的是( )
A．生长素与细胞膜上的受体结合过程体现了细胞膜的信息交流功能
B．当生长素浓度由低升至最适时，酶X所处环境溶液pH下降
C．用单侧光照射胚芽鞘尖端，酶X所处溶液pH向光侧比背光侧低
D．被激活的酶X催化纤维素分子间的多糖链断裂，使细胞壁松散后细胞吸水伸长
6．对燕麦胚芽鞘进行如图所示的处理，均给予右侧的单侧光照射。
(1)单侧光照射时，仍直立生长的有________________。
(2)单侧光照射时，弯向光源生长的有________________。
(3)单侧光照射时，不生长、不弯曲的有________________。
(4)如把⑤放在匀速转盘的中央并给予右侧光照，它的生长情况是________________。
(5)以上实验说明，感受光刺激的部位在胚芽鞘__________，向光弯曲生长的部位在尖端下部。
教材第95页►【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 生长素的产生不需要光照。
(2)√ 极性运输是一种主动运输，需要消耗能量。
(3)× 生长素的作用具有两重性，在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。
2．A 左图中云母片阻断了生长素在尖端的横向运输，尖端云母片两侧生长素浓度相同，所以a直立生长不弯曲；中间图中云母片阻断了生长素的向下运输，所以b不生长也不弯曲；右图中云母片阻断了胚芽鞘右侧生长素的向下运输，c向右弯曲生长。
3．A 芽对生长素的敏感程度大于茎，对茎来说促进作用较强的生长素浓度，对芽则可能起到抑制的作用。
二、拓展应用
1．可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光生长而引起植株弯曲。
2．因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥中就会含有一定量的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。
3．提示：设计时可利用植物的向光性。
eq \x(温馨提示：请完成课后分层检测案15)
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．(1)① ②③④ 胚芽鞘尖端 尖端 尖端下面的一段 尖端 伸长区 快 (2)胚芽鞘尖端 下部 尖端 下部 (3)胚芽鞘尖端 尖端下部 化学物质 生长素 (4)吲哚乙酸 (5)吲哚乙酸(IAA)
2．背光 向光
3．植物体内 产生部位 作用部位 影响
【检测反馈】
1．解析：①胚芽鞘尖端无法感受光刺激，尖端下面一段生长素分布均匀，胚芽鞘直立生长。②胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光侧生长素浓度低于背光侧，胚芽鞘向光弯曲生长。③切去尖端，由于没有生长素，所以不生长也不弯曲。④在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长素的琼脂块，由于无尖端，不感光，生长素均匀向下运输，故直立生长。⑤含生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘一侧，生长素分布不均匀，故向放置琼脂块的对侧弯曲生长。
答案：C
2．解析：鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部，A错误；要证明胚芽鞘尖端是感光部位，需要设置对照实验：一组的胚芽鞘尖端用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光；另一组的胚芽鞘尖端以下部位用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，B错误；生长素促进细胞伸长生长，不促进细胞分裂，故弯曲部位背面细胞较长，C错误；要使本实验更有说服力，还需要设置对照实验，即设置不放胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验，排除琼脂片和云母片的影响，D正确。
答案：D
3．解析：由于匀速旋转，a和b琼脂块中含有的生长素的量相同，因此切去尖端的胚芽鞘①中的生长素均匀分布，所以①直立生长；琼脂块中的生长素沿接触的切面向下运输，导致胚芽鞘②的左侧生长素浓度高，细胞生长快，因此向右弯曲生长；由于锡箔小帽的阻隔，胚芽鞘③的尖端不能感受到单侧光刺激，使得生长素均匀分布，因此直立生长；生长素不能透过云母片，由于云母片的纵向插入，阻断了胚芽鞘④尖端产生的生长素向背光侧运输，使得生长素均匀分布，④直立生长；胚芽鞘⑤尖端的右侧被云母片阻隔，但在右侧光照下，尖端仍然进行横向运输，尖端产生的生长素可以通过左侧向下运输，导致左侧生长素浓度高，细胞生长快，因此向右弯曲生长；胚芽鞘⑥的尖端产生的生长素能通过明胶片向下运输，所以胚芽鞘⑥直立生长；幼苗⑦匀速旋转，尖端受光均匀，因此直立生长；幼苗⑧随着整个装置匀速旋转，营造了一个左侧照光的环境，导致幼苗弯向光源(小孔侧)生长。综上分析，一段时间后，会引起弯曲现象的是②⑤⑧，A项正确，B、C、D三项均错误。
答案：A
4．解析：实验一条件下，两个胚芽鞘都发生了生长，但是尖端受到光照的胚芽鞘发生了向光弯曲生长，该实验证明植物胚芽鞘具有向光弯曲生长的特性，且向光生长与尖端有关，而不能证明生长素的产生依赖光照，A错误；实验二中无尖端的胚芽鞘上没有放琼脂片，有尖端的胚芽鞘中放置了琼脂片，因此并不能证明生长素是尖端产生的，也有可能是琼脂片中含有的，B错误；实验三的自变量为尖端所放置的位置，结果胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长，证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均，C正确；实验四进一步证明胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的一种物质在其下部分布不均匀造成的，D错误。
答案：C
探究点二
【师问导学】
1．(1)发育中的种子 (2)色氨酸
2．(1)① ② ④ ③ ⑥ ⑤ 由形态学上端向形态学下端运输 (2)② ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑧ ⑦ ⑩ ⑨ 单侧光、重力、离心力等 (3)①从形态学上端运输到形态学下端
②提示：不可以。不能排除重力作用。
③相互对照 (4)主动运输
3．(1)生长旺盛 (2)①小于 小于 小于 ②大于 大于
【检测反馈】
1．解析：结合文字信息和图示信息可知，题中左图为对照组，右图为实验组。对照组中a琼脂块不含IAA，所以胚芽鞘b侧不含IAA，b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA，故A项错误；胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA，故B项错误；胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，故C项错误；a′琼脂块输出的IAA在向下运输过程中有所消耗，所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量，故D项正确。
答案：D
2．解析：胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误；生长素的运输是只能从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误；据题干可知，a′中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长。b′中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。
答案：D
3．解析：在植物的成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，A正确；在太空失重状态下植物激素不能进行横向运输，根失去向地生长的特征，但能进行极性运输，B正确；生长素进出琼脂块的方式是扩散，光照不会使生长素在琼脂块中进行横向运输，C错误；极性运输以主动运输形式进行，在缺氧或有呼吸抑制剂存在的条件下，能量供应不足，主动运输会受到抑制，从而使极性运输受到抑制，D正确。
答案：C
探究点三
【师问导学】
1．(1)10－8 10－4 不同 根 芽 茎 (2)①促进作用逐渐增强 ②促进作用逐渐减弱 ③抑制生长 (3)低浓度促进生长，高浓度抑制生长 疏花疏果
(4)提示：对根是抑制作用，对芽是既不促进也不抑制，对茎是促进作用。这说明同一浓度的生长素对不同器官的作用不同。
(5)不同种类
2．(1)①过高 抑制 较低 ②运输来源 降低 抑制 ③仍受抑制 生长素
④提示：有，原理是相同的。
(2)①重力 近地 D>C B>A 弱 促进生长 近地 背地 高 抑制 > 向地 两重性
②提示：由于没有受到单一方向刺激，根和茎将水平生长。
【检测反馈】
1．解析：由于侧芽生长素浓度高于顶芽，故如果顶芽的生长素浓度为a～b，侧芽的浓度一定大于b；据图可知，b与c浓度不相同，但在最适浓度两侧，促进生长的速度可能相同；a～d的生长素浓度促进生长，只是随生长素浓度升高，促进作用减弱。
答案：B
2．解析：曲线FC段均能促进生长，CD段抑制生长。根向重力性的产生是由于重力作用，引起近地侧(b)生长素浓度高，抑制细胞生长；背地侧(a)生长素浓度低，促进细胞生长，从而使根向下弯曲生长。在太空中，无重力作用，a、b两侧的生长素浓度相同，根水平生长，坐标图中生长素的曲线仍适用于根的生长。
答案：A
3．解析：当琼脂块中含有的生长素浓度为b时，左侧生长最快，α最小，A正确；生长素浓度小于c时促进胚芽鞘生长，等于c时，既不促进生长也不抑制生长，大于c时，会抑制胚芽鞘生长，B正确；当生长素浓度大于b小于c时，随生长素浓度的增加，促进作用变弱，α逐渐变大，C正确；生长素浓度大于b但小于c时，仍为促进生长作用，D错误。
答案：D
随堂·巩固·达标
1．解析：胚芽鞘尖端合成生长素与单侧光照射无关，但单侧光照射能引起生长素分布不均，背光一侧分布较向光一侧多，致使背光一侧细胞生长较快，胚芽鞘向光弯曲生长。
答案：D
2．解析：单侧光照会引起生长素在胚芽鞘尖端的横向转移。但甲图中，云母片从胚芽鞘尖端插入后，阻止了生长素从向光侧向背光侧的转移，胚芽鞘两侧生长素分布均匀，直立生长。乙图云母片阻止了生长素从尖端向下运输，胚芽鞘不生长，也不弯曲。丙图光照均匀，但云母片阻断了生长素在胚芽鞘右侧向下运输，使胚芽鞘左侧生长素分布多、生长快，向右弯曲生长。
答案：D
3．解析：胚芽鞘感光部位是尖端，A错误；b侧细胞较长，为背光侧，单侧光来自a侧，B错误；单侧光使生长素在背光侧分布较多，b侧生长素较a侧多，C错误；两侧细胞数目相近，体积不同，实验说明生长素促进细胞的伸长生长，D正确。
答案：D
4．解析：实验甲中胚芽鞘随圆盘匀速旋转时，其尖端的受光情况可看作是均匀的，但是较快旋转时，由于离心作用，生长素在远离圆心的一侧分布较多，因此停留在如图所示位置时，胚芽鞘向右弯曲生长；实验乙中暗箱不动，单侧光从左侧小孔射入时，胚芽鞘随圆盘匀速旋转的过程中其尖端受光也是均匀的，且圆心处无离心作用，因此实验乙中胚芽鞘直立生长。
答案：C
5．解析：生长素起调节作用，与细胞膜上的受体结合过程体现了细胞膜的信息交流功能，A正确；当生长素浓度由低升至最适时，H＋的运输增加，酶X所处环境溶液pH下降，B正确；用单侧光照射胚芽鞘尖端，酶X所处溶液pH向光侧比背光侧高，C错误；被激活的酶X催化纤维素分子间的多糖链断裂，使细胞壁松散后细胞吸水伸长，D正确。
答案：C
6．解析：胚芽鞘①②③④⑤都有尖端，都能产生生长素，但①(锡箔套在了尖端)②(处在暗盒中)不能感受单侧光刺激，直立生长；③用锡箔遮住胚芽鞘尖端下部，而感光部位在尖端，⑤尖端产生的生长素可透过琼脂块运输到下部，③⑤胚芽鞘均向光弯曲生长；④尖端产生的生长素在单侧光照射下发生不均匀分布，但生长素不能透过云母片向下运输，下部得不到生长素，故不生长、不弯曲。胚芽鞘⑥⑦⑧⑨没有尖端，不能产生生长素，⑥⑨也没有外源生长素，故不生长、不弯曲；⑦⑧虽没有尖端，但琼脂块中的生长素可以提供给尖端下部，琼脂块不能感受单侧光刺激，生长素分布均匀，因此⑦⑧直立生长。
答案：(1)①②⑦⑧ (2)③⑤ (3)④⑥⑨ (4)直立生长
(5)尖端
实验图示及现象
分析
结论
____为对照组，____为实验组，①②对照，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与____有关
胚芽鞘的________受单侧光刺激后，向下面的________传递了某种“影响”，造成背光面比向光面生长________，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
③④与①对照，说明胚芽鞘的感光部位在________，而向光弯曲部位是________
实验者
实验图示及现象
结论
鲍森·詹森(1913年)
________产生的“影响”可以透过琼脂片传递给________
拜尔(1918年)
胚芽鞘的弯曲生长，是________产生的“影响”在其________分布不均匀造成的
实验图示及现象
分析
结论
________产生的化学物质可以通过琼脂块传递给________
进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种________引起的，并将这种物质命名为________
类别
处理条件
实验结果
遮盖类
①直立生长；②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长；②向光(小孔)弯曲生长
插入类
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
移植类
①直立生长；②向左弯曲生长；③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c；⑤向右弯曲生长
旋转类
①直立生长；②向光弯曲生长；③向小孔弯曲生长；④向心生长
项目
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
随血液循环作用于特定的靶器官、靶细胞
相同点
①由自身产生；②种类多、微量、高效；③调节生物体的新陈代谢、生长发育等生理活动
运输方式
图示
图示解读
横向运输
单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素从②运到①
植物横放时，由于重力作用，在幼根中，生长素从③运到④；在幼茎中，生长素从⑤运到⑥
离心力使胚芽鞘尖端的生长素从⑦运到⑧
极性运输
只能从形态学的上端向形态学下端运输，是一种主动运输过程，需要消耗能量，逆浓度运输
图示
部位
形态学上端的判断标准
地上部分
相对下面，层次越高的枝条
以树干中轴为基准，同一枝条离中轴越远
地下部分
以地面为基准，距地面越深的根
以主根中轴为基准，同一侧根离中轴越远的
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