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第5章 植物生命活動的調節
第1節　植物生長素
第2課時　生長素的生理作用
課標內容　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，濃度過高時則會抑制生長。
1.作用方式、表現及實質
2.影響生長素生理作用的因素
3.頂端優勢
(1)生長素能催化細胞代謝，但不能提供能量。(×)
提示：生長素不屬于酶，不能催化細胞代謝。
(2)生長素不直接參與細胞代謝，但可以給細胞傳達一種調節代謝的信息。(√)
(3)生長素能誘導細胞的分化。(√)
(4)生長素的作用效果受植物的種類、器官種類和生長素濃度等因素影響。(√)
(5)頂芽產生的生長素通過自由擴散的方式運輸到側芽部位。(×)
提示：頂芽產生的生長素通過主動運輸的方式運輸到側芽部位。
一、生長素的生理作用　　　　　　　　　　　　　　　　
【情境探疑】
1.下圖所示是科學家研究不同濃度生長素對不同器官的作用得到的結果，據圖分析：
(1)對同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關系？
提示：低濃度促進生長，高濃度抑制生長。
(2)促進與抑制的作用效果是與哪一組對比得到的？
提示：與未施加外源生長素的正常生長組對比得到的。
(3)對不同器官來說，它們對同一濃度生長素的反應相同嗎？說明什么？
提示：不同，說明不同器官對生長素敏感性不同。
2.在頂端優勢現象中，頂芽A和側芽B、C、D、E的生長素濃度大小與下圖中點①②③④⑤的對應關系為：A－①、B－⑤、C－④、D－③、E－②。
3.結合圖示解釋植物呈現“塔形”的原因。
提示：頂芽產生的生長素向下運輸，在側芽積累，抑制其生長。
運用圖示理解生長素的作用特點——低濃度促進生長，高濃度抑制生長
(1)向光性和頂端優勢
①圖1中
②圖2中
(2)根的向地性和莖的背地性
【典例應用】
例1 園林工人為使灌木圍成的綠籬長得茂密、整齊，需要對綠籬定期修剪、去頂芽，其目的是使側芽的生長素含量(　　)
A.增加，抑制側芽的生長 B.增加，促進側芽的生長
C.減少，抑制側芽的生長 D.減少，促進側芽的生長
答案　D
解析　生長素具有低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特點。頂芽能產生生長素，且向下運輸，大量積累在側芽處，使側芽處的生長素濃度升高，抑制側芽生長，因此園林工人為使灌木圍成的綠籬長得茂密、整齊，需要對綠籬定期修剪、去頂芽，目的是解除頂端優勢，使側芽的生長素含量減少，促進側芽生長。
例2 甲圖表示不同濃度生長素對某植物生長的影響，乙圖表示將盆栽植物橫放時植物的生長狀況。下列分析錯誤的是(　　)
A.甲圖曲線表明生長素低濃度促進生長，高濃度抑制生長，P點對應濃度為促進生長的最適濃度
B.乙圖中莖的背地性與胚芽鞘的向光性中生長素的作用機理相似
C.乙圖a、d兩處生長素濃度不同，但作用效果相同
D.用不同濃度的生長素溶液處理扦插枝條，生根數量可能相同
答案　C
解析　甲圖曲線表明生長素低濃度促進生長，高濃度抑制生長，P點對應的濃度促進作用最大，即P點對應濃度為促進生長的最適濃度，A正確；乙圖中莖的背地性是由于受重力影響，生長素在莖中分布不均，莖背地生長；胚芽鞘的向光性是由于生長素的橫向運輸使生長素在胚芽鞘中分布不均，胚芽鞘向光彎曲生長。二者均表現為高濃度生長素一側生長速度比低濃度生長素一側生長速度快，B正確；乙圖a處生長素為較高濃度，對根的生長起抑制作用，d處生長素為較低濃度，表現為促進作用，因此，a、d兩處生長素作用效果不相同，C錯誤；根據甲圖曲線可知，在生長素最適濃度兩側存在兩種不同濃度的生長素溶液促進生長的作用相同的情況，所以用不同濃度的生長素溶液處理扦插枝條，生根的數量可能相同，D正確。
二、生長素生理作用的相關曲線分析
【情境探疑】
1.分析生長素的生理作用圖，回答下列問題：
(1)對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關系？A、B、C三點對應的生長素濃度分別代表什么？
提示：生長素在一定濃度范圍內促進植物器官的生長，超過該范圍則抑制植物器官的生長。圖中A、B、C三點對應的生長素濃度分別為促進根、芽、莖生長的最適生長素濃度。
(2)對于同一植物的同一器官，生長素濃度不同，促進作用是否一定不同？
提示：不一定，在最適濃度兩側，存在兩個不同濃度的生長素，其促進效果相同。
(3)圖中曲線體現了根、芽、莖對生長素的敏感程度是怎樣的？
提示：三種器官對生長素的敏感程度為根>芽>莖。
(4)曲線中A′、B′、C′三點對應的濃度對根、芽、莖的作用效果是什么？
提示：既不促進，也不抑制。
2.下圖為生長素濃度對雙子葉植物和單子葉植物的影響，請回答下列問題：
(1)雙子葉植物和單子葉植物對生長素的敏感程度如何？
提示：雙子葉植物比單子葉植物敏感。
(2)若要除掉單子葉作物中的雙子葉雜草，應選擇圖中哪一點所對應的生長素濃度？為什么？
提示：D點，因為該點所代表的生長素濃度能促進單子葉植物的生長，同時抑制雙子葉植物的生長。
3.分析下圖曲線，完成下列填空：
(1)當生長素濃度低于i時均為“低濃度”，高于i時才會抑制生長，即為“高濃度”。
(2)曲線中OH段表明隨著生長素濃度的升高，促進生長的作用增強。
(3)曲線中HC段表明隨著生長素濃度的升高，促進生長的作用減弱(但仍表現為促進生長)。
(4)H點表示促進生長的最適宜濃度為g。
(5)若植物幼苗出現向光彎曲生長，且測得其向光一側生長素濃度為m，則其背光一側的生長素濃度范圍為大于m，小于j。
(6)若植物水平放置，表現出根的向地性、莖的背地性，且測得莖的近地側生長素濃度為j，則莖的遠地側生長素濃度范圍應為小于m。
1.生長素作用的坐標曲線
(1)橫坐標(或橫線)以上的曲線部分所對應的生長素濃度為促進植物生長的生長素濃度，而橫坐標(或橫線)以下的曲線部分所對應的生長素濃度為抑制植物生長的生長素濃度，不要誤把最適生長素濃度看成“分水嶺”。
(2)由于生長素的生理作用具有低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特性，因此存在兩種不同濃度的生長素，其促進作用的效果相同，最適濃度在此兩種濃度之間。
2.抑制生長≠不生長，只是生長與空白對照組相比變慢。
【典例應用】
例3 (多選)圖1表示不同生長素濃度對胚芽鞘生長的作用，圖2表示將含有生長素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘頂部的一側，胚芽鞘彎曲的情況(彎曲角度用α表示)。據圖分析，下列敘述錯誤的是(　　)
A.當瓊脂塊中含有的生長素濃度為b時，α最小
B.生長素濃度大于c時，才會抑制胚芽鞘的生長
C.當生長素濃度大于b小于c時，隨生長素濃度增加α變小
D.生長素濃度小于b時促進生長，大于b時抑制生長，體現了生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特點
答案　CD
解析　當瓊脂塊中含有的生長素濃度為b時，左側生長最快，α最小，A正確；生長素濃度小于c時促進胚芽鞘生長，等于c時，既不促進生長也不抑制生長，大于c時，會抑制胚芽鞘生長，B正確；當生長素濃度大于b小于c時，隨生長素濃度的增加，其促進作用逐漸變弱，α逐漸變大，C錯誤；生長素濃度大于b但小于c時，仍促進生長，D錯誤。
例4 將黃化豌豆幼苗切段用不同濃度的生長素處理，結果如圖。下列有關分析錯誤的是(　　)
A.生長素可通過促進細胞伸長來促進幼苗切段的生長
B.最適濃度的生長素可使離體的莖段有最大的生長量
C.不同濃度的生長素可能使離體的莖段有相同的生長量
D.若溶液的濃度大于18(μmol·L－1)，則莖段生長量大于d cm
答案　D
解析　由題圖可知，在最適濃度兩側，不同濃度的生長素可使離體的莖段有相同的生長量，C正確；若溶液的濃度大于18(μmol·L－1)，圖中未給出數據，因此可能產生抑制作用，莖段生長量可能小于d cm，D錯誤。
思維導圖 晨讀必背
1.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。 2.生長素生理作用：(1)在細胞水平上起著促進細胞伸長生長、誘導細胞分化等作用；(2)在器官水平上則影響器官的生長、發育。 3.生長素的作用方式是給細胞傳達信息，起著調節細胞生命活動的作用。
隨堂檢測
1.下列關于植物生長素的敘述，錯誤的是(　　)
A.植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉變為生長素
B.幼嫩細胞和成熟細胞對生長素的敏感程度相同
C.生長素具有促進細胞伸長生長和誘導細胞分化等作用
D.不同濃度的生長素作用效果可能相同
答案　B
解析　生長素所發揮的作用因植物細胞的成熟程度不同而有較大差異，幼嫩細胞對生長素的敏感程度大于成熟細胞，B錯誤。
2.關于生長素的生理作用的理解，下列敘述不正確的是(　　)
A.生長素既能促進發芽，也能抑制發芽
B.生長素既能防止落花落果，也能疏花疏果
C.不同濃度的生長素對同一器官的作用效果一定不同
D.棉花摘心的目的是去除頂端優勢，促進側芽生長
答案　C
解析　生長素既能促進生長，也能抑制生長，既能促進發芽，也能抑制發芽，既能防止落花落果，也能疏花疏果，A、B正確；不同濃度的生長素對同一器官的作用效果可能相同，C錯誤；棉花摘心就是去掉頂芽，進而解除頂端優勢，促進側芽生長，使枝條增多，達到增產的目的，D正確。
3.右圖表示幼苗橫放時，某器官的生長情況與生長素濃度間的關系。下列敘述正確的是(　　)
A.若表示芽，則C、F點可分別表示植株的側芽和頂芽
B.若表示莖，則C、D點可分別表示莖的遠地側和近地側
C.若表示根，則C、F點可分別表示根的近地側和遠地側
D.若生長素濃度為E，則生長素對根和莖的作用效果不同
答案　D
解析　高濃度的生長素會抑制側芽的生長，若表示芽，則C、F點可分別表示植株的頂芽和側芽，A錯誤；莖對生長素的敏感性較弱，橫放時，遠地側較低的生長素使該側細胞生長較慢，近地側較高的生長素使細胞生長較快，若表示莖，C、D兩點的生長情況相同，則C、D兩點不能表示莖的遠地側和近地側，B錯誤；根對生長素的敏感性強，遠地側較低的生長素促進了該側細胞的生長，近地側較高的生長素抑制了該側細胞的生長，若表示根，則C、F點可分別表示根的遠地側和近地側，C錯誤；由于根對生長素的敏感度高于莖，若生長素濃度為E，則生長素對根和莖的作用效果不同，D正確。
4.植物生長素具有較低濃度時促進生長、過高濃度時抑制生長的特性。以下現象或應用不能說明該特性的是(　　)
A.在自然狀態下，大型喬木的樹冠多呈圓錐形
B.被大風刮倒的樹木，其露出地面的根總是向地生長
C.置于窗臺上的盆景植物總是朝窗外生長
D.在自然狀態下，松樹長成塔形
答案　C
解析　在自然狀態下，大型喬木的樹冠多呈圓錐形以及松樹長成塔形，是由于頂芽產生的生長素向下運輸至側芽，導致側芽處的生長素濃度較高，抑制了側芽的生長，而頂芽處生長素濃度較低，生長較快，A、D正確；由于重力的作用，刮倒的樹木露出地面的根近地側生長素濃度高，遠地側生長素濃度低，根對生長素較敏感，遠地側低濃度生長素促進生長，近地側高濃度生長素抑制生長，所以根總是向地生長，B正確；置于窗臺上的盆景植物，由于單側光的影響，背光的一側生長素濃度高，生長快，只體現了生長素促進生長的作用，C錯誤。
5.(多選)如圖所示，植物會出現頂端優勢、向性生長等現象。下列關于這些現象的描述錯誤的是(　　)
A.圖甲中①處側芽的生長素濃度比②處側芽的生長素濃度高，生長速度慢
B.若圖乙中C點與D點生長素濃度相同，說明根對生長素濃度較敏感
C.圖丙中胚芽鞘彎曲的原因與圖乙中A、C點彎曲的原因是相同的
D.圖乙中生長素極性運輸方向是從A點到C點，圖丙中生長素極性運輸的方向是由上到下
答案　CD
解析　圖甲中①處側芽更接近頂芽，①處側芽的生長素濃度比②處側芽的生長素濃度高，生長速度慢，A正確；由圖乙可知，C點生長慢，D點生長快，如果C點與D點生長素濃度相同，說明根對生長素濃度較敏感，B正確；圖丙中胚芽鞘彎曲是由單側光照引起的，圖乙中A、C點彎曲是由重力作用引起的，C錯誤；圖乙中生長素從A點到C點的運輸為橫向運輸，而不是極性運輸，D錯誤。
(時間：30分鐘)
【基礎對點】
知識點1　生長素的生理作用
1.下列關于植物生長素生理作用的敘述，正確的是(　　)
A.頂端優勢不能夠說明生長素作用具有低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特點
B.燕麥胚芽鞘中生長素的極性運輸與光照方向無關
C.促進芽生長的生長素濃度必然會抑制根的生長
D.生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式是協助擴散
答案　B
解析　頂端優勢現象是頂芽優先生長，側芽由于頂芽運輸來的生長素積累，濃度過高，而生長受抑制的現象，說明生長素的生理作用具有低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特點，A錯誤；燕麥胚芽鞘中生長素的極性運輸是指從形態學上端向形態學下端運輸，與光照方向無關，B正確；由于不同器官對生長素的敏感性不同，促進芽生長的生長素濃度中，較低濃度時仍能促進根的生長，所以促進芽生長的生長素濃度不一定會抑制根的生長，C錯誤；生長素進入瓊脂塊的方式是擴散作用，不是協助擴散，D錯誤。
2.在單側光照射下，燕麥胚芽鞘彎向光源生長的原因是(　　)
A.光照刺激引起胚芽鞘尖端產生生長素
B.生長素在重力的影響下進行極性運輸
C.單側光引起生長素分布不均勻
D.向光側生長素濃度高，抑制生長
答案　C
解析　胚芽鞘尖端產生生長素不需要單側光的刺激，A錯誤；在單側光的刺激下，胚芽鞘尖端的生長素發生了橫向運輸，B錯誤；單側光引起生長素分布不均勻，背光側生長素濃度高于向光側，背光側生長快，表現為向光彎曲生長，C正確；向光側生長素濃度低于背光側，促進生長，D錯誤。
3.下列農業生產措施中，與生長素無關的是(　　)
A.果樹的修芽剪枝
B.移栽花卉時剪去部分枝葉
C.人工培育無子番茄
D.為提高棉花產量而摘心打頂
答案　B
解析　果樹修芽剪枝是打破生長素對腋芽的抑制作用；移栽花卉時常去掉部分葉片是降低植物的蒸騰作用，減少水分消耗，與生長素無關；無子番茄的培育是利用生長素刺激子房發育為果實；摘心打頂是解除頂芽產生的生長素對側芽的抑制作用，使側芽發育成側枝。
4.將植物橫放，莖彎曲向上生長，根彎曲向下生長。這與重力影響生長素的分布和根、莖對生長素的敏感性不同有關。下列分析正確的是(　　)
A.A處生長素濃度較B處高，莖對生長素敏感性高，A處生長受抑制，B處生長快，莖向上生長
B.D處生長素濃度較C處高，根對生長素敏感性高，D處生長受抑制，C處生長快，根向下生長
C.C處生長素濃度較D處高，根彎曲向下生長
D.B處生長素濃度較A處高，莖彎曲向下生長
答案　B
解析　植物橫放時，由于受到重力作用，近地一側的生長素濃度比遠地一側的生長素濃度高，即B處生長素濃度較A處高，莖對生長素敏感性低，A處生長慢，B處生長快，莖向上生長，A錯誤；D處生長素濃度較C處高，根對生長素敏感性高，D處生長受抑制，C處生長快，根向下生長，B正確；由于受到重力作用，C處生長素濃度較D處低，C錯誤；由于受到重力作用，B處生長素濃度較A處高，莖彎曲向上生長，D錯誤。
知識點2　生長素生理作用的相關曲線分析
5.生長素對植物生長的調節作用為低濃度促進生長，高濃度抑制生長。如右圖所示，P點表示對植物生長既不促進也不抑制的生長素濃度，該圖可表示(　　)
A.水平放置后根近地側生長素濃度的變化
B.水平放置后莖遠地側生長素濃度的變化
C.胚芽鞘尖端向光側生長素濃度的變化
D.去掉頂芽后側芽處生長素濃度的變化
答案　D
解析　由于重力的作用，水平放置后根近地側生長素濃度會隨時間延長而升高，A不符合題意；由于重力的作用，水平放置后莖的遠地側的生長素濃度會隨時間延長而下降，但都在促進生長的范圍內，曲線應全部在虛線之下，B不符合題意；在單側光照下，胚芽鞘尖端向光側生長素濃度會隨時間延長而降低，但是剛開始時生長素的作用是促進植物生長，因此曲線應全部在虛線之下，C不符合題意；沒去掉頂芽之前，側芽部位生長素濃度過高抑制側芽生長，曲線在虛線之上，去掉頂芽后，生長素濃度逐漸降低，抑制作用解除，進而促進側芽生長，曲線在虛線之下，D符合題意。
6.在農業生產中，用一定濃度的植物生長素類調節劑作為除草劑，可以除去單子葉農作物田間的雙子葉雜草。如圖表示生長素類調節劑濃度對兩類植物生長的影響，則曲線a、b分別表示何類植物以及選用生長素類調節劑的濃度應當是(　　)
A.雙子葉植物、單子葉植物；C濃度
B.雙子葉植物、單子葉植物；D濃度
C.單子葉植物、雙子葉植物；B濃度
D.單子葉植物、雙子葉植物；A濃度
答案　A
解析　一般來說，低濃度的生長素促進生長，高濃度的生長素抑制生長，甚至殺死植物。若除去單子葉農作物田間的雙子葉雜草，選用的生長素類調節劑的濃度應有利于單子葉農作物的生長，抑制甚至殺死雙子葉雜草，因此確定曲線a表示雙子葉植物，曲線b表示單子葉植物，選用的生長素類調節劑的濃度應當是C濃度。
7.(多選)如圖表示不同濃度生長素對植物根生長的影響。據圖分析，下列說法正確的是(　　)
A.對同一植株來說，如果是芽，則a右移
B.對同一植株來說，如果是莖，則a左移
C.該圖能夠反映生長素對根的作用具有低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特點
D.將植物橫放一段時間后根向地生長，是因為根的遠地側和近地側生長素濃度可能分別為b和c
答案　ACD
解析　同一植物的不同器官對生長素的敏感程度不同，根對生長素濃度最敏感，相對根來說，芽對生長素濃度的敏感程度降低，莖的敏感程度最低，故對同一植株來說，如果是芽或者莖，則a右移，A正確，B錯誤；從圖中看出，生長素濃度低于a時促進植物根的生長，高于a時抑制植物根的生長，C正確；橫放植物中的生長素受重力影響向下運輸，使遠地側生長素濃度低于近地側生長素濃度，而由于根對生長素濃度最敏感，近地側生長素濃度高抑制根的生長，即根的遠地側和近地側生長素濃度可能分別對應圖中的b和c，D正確。
8.右圖表示植物生長單位長度所需的時間與生長素濃度的關系，那么(　　)
A.在單側光的作用下，若胚芽鞘生長素濃度向光側為a，則背光側為b
B.將植物體水平放置，若根部近地側生長素濃度為c，則遠地側為b
C.若曲線Ⅰ表示生長素對植物莖的作用，則曲線Ⅱ表示對根的作用
D.若曲線Ⅰ表示生長素對雙子葉雜草的作用，則曲線Ⅱ表示對單子葉植物的作用
答案　D
解析　單側光能使生長素由向光側向背光側運輸，使背光側生長素濃度高于向光側，則背光側生長快于向光側，若胚芽鞘生長素濃度向光側為a，則背光側生長素濃度要大于a且植物生長單位長度所需時間短于向光側，A錯誤；將植物體水平放置，由于受到重力影響，近地側生長素濃度高于遠地側，若根部近地側生長素濃度為c，則遠地側生長素濃度應小于c且植物生長單位長度所需時間小于近地側，B錯誤；植物不同器官對生長素的敏感度不同，根比芽敏感，芽比莖敏感，C錯誤；不同植物對生長素的敏感度不同，雙子葉植物比單子葉植物對生長素更敏感，若曲線Ⅰ表示生長素對雙子葉雜草的作用，則曲線Ⅱ可表示生長素對單子葉植物的作用，D正確。
【綜合提升】
9.宋朝葉紹翁的《游園不值》：“應憐屐齒印蒼苔，小扣柴扉久不開。春色滿園關不住，一枝紅杏出墻來。”這首詩蘊含了生物學相關的知識，下列敘述錯誤的是(　　)
A.導致“紅杏出墻”的主要外界因素是陽光
B.“紅杏出墻”體現了生物對環境的適應
C.“紅杏出墻”與生長素的調節作用有關
D.“紅杏出墻”主要發生在植物的成熟部分
答案　D
解析　“紅杏出墻”這一現象主要體現了非生物因素陽光對生物的影響，也體現了生物對環境的適應，A、B正確；“紅杏出墻”說明在單側光的刺激下，背光側生長素濃度比向光側生長素濃度更高，背光側生長更快，故向光生長，C正確；“紅杏出墻”主要發生在植物的幼嫩部分，如莖尖等，D錯誤。
10.用生長素類調節劑除草，其原理與下列實驗相似的一項是(　　)
A.用一定濃度的生長素類調節劑涂在未受粉的番茄花蕾上，培育出無子番茄
B.用一定濃度的生長素類調節劑處理扦插的枝條生根
C.植物的頂端優勢現象
D.莖的背地性生長
答案　C
解析　用人工合成的生長素類調節劑除草的原理是利用高濃度的生長素可抑制植物的生長甚至殺死植物。用一定濃度的生長素類調節劑涂在未受粉的番茄花蕾上，培育出無子番茄，利用的是生長素刺激子房發育為果實的作用，A項不符合題意；用一定濃度的生長素類調節劑處理扦插的枝條生根，利用的是生長素促進生長的作用，B項不符合題意；頂端優勢的產生是由于高濃度生長素抑制側芽的生長，C項符合題意；莖的背地性生長是指莖在水平狀態時，由于重力作用使莖的近地側生長素含量多，遠地側生長素含量低，則莖的近地側生長較快，而使莖向上彎曲，表現出背地性，D項不符合題意。
11.(多選)如圖為燕麥胚芽鞘向光彎曲生長示意圖，下列說法錯誤的是(　　)
A.向光側細胞較小是因為強光使生長素失去作用
B.向光側細胞分裂太快導致向光側細胞體積較小
C.胚芽鞘向光彎曲生長是因為背光側細胞發生彎曲
D.背光側的生長素濃度能起到促進細胞伸長的作用
答案　ABC
解析　單側光使生長素在背光側分布較多，促進了背光側細胞的伸長，D正確。
12.(多選)關于生長素的作用機理，科學家們提出了“酸生長假說”(細胞壁pH下降，使細胞壁松弛，細胞伸長生長)和“基因活化學說”(IAA與細胞內受體結合促進基因表達)。下圖表示科學家揭示的生長素(IAA)對細胞伸長作用的原理，有關敘述正確的是(　　)
A.質子泵具有既是H＋載體又可以催化ATP的水解功能
B.生長素可以運輸到細胞核促進某些基因的復制
C.生長素是植物體內信息的化學載體，其受體只存在于細胞膜上
D.根據“酸生長假說”，將植物莖段放入pH較低的環境中將有利于莖段的生長
答案　AD
解析　質子泵具有既是H＋載體又可以水解ATP的雙重功能，A正確；生長素與細胞內受體結合發生一系列反應，促進細胞核內某些基因的表達，B錯誤；生長素是植物體內信息的化學載體，其受體可以存在于細胞膜上，也可以在細胞質中，C錯誤；根據“酸生長假說”，將植物莖段放入pH較低的環境中，細胞壁松弛，細胞伸長生長，有利于莖段的生長，D正確。
13.請回答下列與生長素應用相關的問題：
(1)生產實踐中，人們常常根據生長素的作用原理，對植物進行適當干預，以提高農作物的產量和品質。
①當棉花生長到一定高度后，棉農常常會摘掉其頂芽，目的是解除________________，促進側芽發育成枝條。
②在種植煙草(獲取煙葉)時，為了避免植株長得太高，煙農往往會進行打頂，但又要避免腋芽的生長，請利用生長素的作用原理，提供一條可行的措施：
____________________________________________________________________。
(2)如圖表示不同濃度生長素對芽生長的影響。當植物表現出頂端優勢時，最靠近頂芽的側芽所含生長素的濃度為________(用圖中字母表示)。
(3)要得到番茄的無子果實，需將一定濃度的生長素溶液滴在雌蕊的柱頭上，處理的時期和條件是________________________________________________________。
(4)帶芽的枝條扦插容易成活的原因是_____________________________________
____________________________________________________________________。
答案　(1)①頂端優勢　②打頂后在頂芽處涂抹一定濃度的生長素　(2)c　(3)花蕾期、去掉雄蕊　(4)枝條上的芽能夠產生生長素，促進扦插的枝條生根，利于成活
解析　(1)頂芽產生的生長素逐漸向下運輸，枝條上部的側芽附近生長素濃度較高。側芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發育受到抑制，植株因而表現出頂端優勢。去掉頂芽后，側芽附近的生長素來源暫時受阻，濃度降低，于是頂端優勢被解除，側芽萌動、加快生長。對煙草打頂后，為防止其腋芽的生長，可在頂芽處涂抹一定濃度的生長素。(2)當植物表現出頂端優勢時，側芽周圍生長素濃度高于頂芽，且起抑制作用。(3)無子番茄是在雌蕊未受精時，在體外施加生長素，使其子房發育而形成的。為保證雌蕊沒有受精，必須在花蕾期去掉雄蕊。(4)帶芽的枝條扦插容易成活，利用的是芽產生的生長素能促進扦插的枝條生根的原理。
14.在擬南芥的幼根中，根尖產生的生長素很少，根所需的生長素主要來自地上部分，地上部分產生的生長素通過中柱只能向根尖運輸，然后根尖的生長素再通過皮層回流。在幼根的中柱和皮層細胞中，無論生長素以什么方式進入細胞，運出細胞時必須依賴運輸載體PIN蛋白，見下圖。
(1)生長素在細胞水平上具有________________和誘導細胞分化的作用；少量的生長素即可對植物的生長發育有顯著影響，但是植物體還要源源不斷合成生長素的原因是_______________________________________________________________。
生長素是由____________經過一系列反應轉化而來的。
(2)圖中，生長素在中柱中只能向根尖運輸的原因是____________________________________________________________________。
(3)有研究者曾經認為根的向水性也依賴于細胞膜上的生長素運輸載體PIN蛋白。請根據所給實驗材料設計實驗證明根的向水性與PIN蛋白無關。(只寫實驗思路和預期結果)
實驗材料：培養7 d的正常擬南芥和PIN蛋白缺失突變體擬南芥若干、盛有瓊脂培養基的裝置(培養基左上側含水量明顯低于右下側)、遮光罩。
實驗思路：___________________________________________________________
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預期結果：____________________________________________________________
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答案　(1)促進細胞伸長生長　生長素是信息分子，發揮作用后即被滅活　色氨酸　(2)細胞內的生長素運出細胞時，必須依賴運輸載體PIN蛋白，而PIN蛋白只位于細胞的一側　(3)將已培養7 d的等量正常擬南芥和PIN蛋白缺失突變體擬南芥分別移栽到兩個盛有瓊脂培養基的裝置中，用遮光罩遮住根部，培養一段時間，每天觀察、記錄根的生長和彎曲情況　正常擬南芥與PIN蛋白缺失突變體擬南芥的根都表現為向含水量高的右下側彎曲
解析　(1)生長素具有促進生長的作用，在細胞水平上具有促進細胞伸長生長和誘導細胞分化的作用；少量的生長素即可對植物的生長發育有顯著影響，但是生長素發揮作用后即被滅活，所以植物體需要源源不斷合成生長素來滿足調節生命活動的需求。生長素是由色氨酸經過一系列反應轉化而來的。(2)生長素在中柱中只能向根尖運輸，是因為生長素運出細胞時必須通過PIN蛋白，由題圖可知，PIN蛋白只分布在細胞的一側。(3)要證明根的向水性與PIN蛋白無關，則正常擬南芥和PIN蛋白缺失突變體擬南芥在生長的過程中都會表現出向水性，也就是說向水性與PIN蛋白無關，據此設計實驗。

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