資源簡介

(共99張PPT)
第44課時
植物生長素
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既能促進生長、也能抑制生長的作用特點。
課標要求
考情分析
1.生長素的發現過程 2023·山東·T10　
2.生長素合成、運輸與分布 2023·全國甲·T2　2023·天津·T15　2021·重慶·T18
3.生長素的生理作用 2021·全國甲·T3　2021·福建·T8　2020·全國Ⅲ·T2
內容索引
考點一　　生長素的發現過程和生長素的合成、運輸與分布
考點二　　生長素的生理作用
課時精練
考點一
生長素的發現過程和生長
素的合成、運輸與分布
1.生長素的發現過程
(1)達爾文父子的實驗
尖端
尖端
單側光
背光
(2)鮑森·詹森的實驗
提醒　從對照實驗設計的單一變量原則角度分析，該實驗的不足之處在于沒有遵循單一變量原則，無法排除瓊脂片可能導致胚芽鞘生長的結論。
(3)拜爾的實驗
不均勻
①該實驗在黑暗中進行的目的是 。
②該實驗的不足之處是 。
排除光照可能對實驗結果造成的影響
無法證明尖端是否產生某種化學物質
(4)溫特的實驗
提醒　對溫特實驗之前的實驗結論進行描述時，不能出現“生長素”，只能說“影響”，因為當時并不清楚產生的“影響”是生長素。
對照
瓊脂塊
化學物質
生長素
2.植物激素的概念
產生部位
作用部位
生長發育
有機物
3.生長素的合成、運輸與分布
色氨酸
葉
種子
形態學上端
形態學下端
生長旺盛
4.植物向光性的原因
生長素
極性運輸
不均勻
植物激素與動物激素的異同
項目 植物激素 動物激素
合成部位 無專門的分泌器官 內分泌腺或內分泌細胞
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、非極性運輸(如橫向運輸) 隨血液(體液)循環運輸
化學本質 有機小分子 蛋白質類、類固醇、氨基酸衍生物等
(1)胚芽鞘彎曲生長是由尖端下部生長素產生不均勻造成的(　　)
提示　生長素產生的部位是胚芽鞘尖端，彎曲生長是因為尖端下部生長素分布不均勻。
(2)生長素的產生需要光照，其化學本質是蛋白質(　　)
×
提示　生長素的產生不需要光照，其化學本質是吲哚乙酸，是一種有機物，但不是蛋白質。
×
(3)溫特的實驗中，生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式是主動運輸，分離并鑒定出生長素的化學本質為吲哚乙酸(　　)
×
提示　溫特的實驗中，生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式是擴散，溫特只是命名了生長素，并沒有分離和鑒定出其化學本質。
(4)植物體內沒有分泌激素的腺體，說明植物激素在合成部位上與動物激素有明顯的不同(　　)
√
(5)幼芽、幼葉和種子都能產生大量生長素(　　)
提示　植物體內激素的含量很少。
×
(6)生長素的極性運輸需要ATP水解供能，在缺氧條件下生長素的極性運輸會受到影響(　　)
√
1.不同處理條件下的植物的向性運動結果分析
類別 圖解 相關結果
遮蓋法 ①直立生長；
②向光彎曲生長
暗箱法 ①直立生長；
②向光(小孔)彎曲生長
類別 圖解 相關結果
插入法 ①_______________；
②直立生長；
③_______________；
④向光彎曲生長
移植法 ①直立生長；
②_________________；
③④中IAA的含量：_____________
向右彎曲生長
向光彎曲生長
向左側彎曲生長
a＝b＋c，b>c
類別 圖解 相關結果
旋轉法 ①_________；
②向光彎曲生長；
③向小孔彎曲生長；
④________________________
橫置法 ①a＝b、c＝d，水平生長；
②a直立生長
莖向心生長，根離心生長
促進
抑制
2.為了檢測生長素的運輸方向，某人做了如下實驗。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2 mm，使胚芽鞘不再產生生長素。在上端放一塊含有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂(胚芽鞘形態學上端朝上)。過一段時間檢測，發現下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。根據實驗設計及結果，此人得出以下結論：①下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；②生長素在胚芽鞘內只能由形態學上端運輸到形態學下端。
(1)這個實驗的設計是否嚴密？為什么？
提示　不嚴密；沒有同時進行將胚芽鞘倒過來放置的實驗。
(2)從實驗結果到結論之間的邏輯推理是否嚴謹？為什么？
提示　結論②不嚴謹；沒有進行實驗證明生長素不能從形態學的下端運輸到形態學的上端。
(3)如果要驗證上述結論，應該如何改進實驗方案？
提示　應該增加一組胚芽鞘形態學上端朝下的實驗，以探究生長素能不能從形態學的下端運輸到形態學的上端。
1.從胚芽鞘系列實驗可以得出的結論
(1)胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘彎曲生長的部位：尖端以下的部位。
(3)生長素產生的部位：胚芽鞘的尖端。
(4)生長素橫向運輸的部位：胚芽鞘的尖端。
(5)胚芽鞘彎曲生長的原因：尖端下部生長素分布不均勻。
2.“二看法”判斷植物的向性生長
3.生長素極性運輸的實驗證明
1
2
3
4
分組 處理 生長情況 彎曲情況
甲 不切斷 正常 彎曲
乙 在①處切斷 慢 彎曲
丙 在②處切斷 不生長 不彎曲
丁 在③處切斷 不生長 不彎曲
考向一　生長素的發現過程
1.(2023·山東，10)擬南芥的向光性是由生長素分布不均引起的，以其幼苗為實驗材料進行向光性實驗，處理方式及處理后4組幼苗的生長、向光彎曲情況如圖表所示。由該實驗結果不能得出的是
1
2
3
4
A.結構Ⅰ中有產生生長素的部位
B.①②之間有感受單側光刺激的部位
C.甲組的①②之間有生長素分布不均的部位
D.②③之間無感受單側光刺激的部位
√
據表格和題圖可知，不切斷任何部位，該幼苗正常彎曲生長，但在①處切斷即去除結構Ⅰ時，生長變慢，推測結構Ⅰ中有產生生長素的部位，A不符合題意；
據表格可知，在①處切斷，該幼苗生長緩慢且彎曲，而在②處切斷后，該幼苗不能生長，推測①②之間含有生長素且具有感光部位，B不符合題意；
1
2
3
4
推測可能是受到單側光照射后，①②之間生長素分布不均，最終導致生長不均勻，出現彎曲生長，C不符合題意；
在②處切斷和在③處切斷的實驗結果相同，即幼苗不生長、不彎曲，說明此時不能產生生長素，不能得出②③之間無感受單側光刺激的部位，D符合題意。
1
2
3
4
2.(2023·大連高三質檢)在研究生長素與向光性的關系時，科學家曾做過4組實驗。甲組切取玉米胚芽鞘尖端后置于瓊脂塊上，黑暗處理一段時間后將瓊脂塊置于去除尖端的玉米胚芽鞘一側，測量胚芽鞘的彎曲角度。乙～丁組用單側光和云母片處理，其余處理與甲組相同，結果如圖所示。下列分析錯誤的是
A.瓊脂塊中的生長素滲入胚芽鞘
的一側，促進細胞伸長
B.單側光照射不會促進生長素的
分解或合成
C.單側光照射導致向光側的生長素向背光側轉移
D.若在黑暗條件下重復乙～丁組實驗，每組胚芽鞘的彎曲角度不變
√
1
2
3
4
玉米胚芽鞘尖端的生長素滲透進入瓊脂塊，再將瓊脂塊放到去除尖端的胚芽鞘一側，瓊脂塊中的生長素會滲入胚芽鞘的一側，促進細胞伸長，A正確；
題圖中甲組與乙組的結果說明光照與黑暗條件下瓊脂塊中的生長素含量基本相同，單側光照射不會促進生長素的分解或合成，B正確；
1
2
3
4
丙、丁組用云母片處理，丁組右側的彎曲角度大，說明生長素含量多，進而說明單側光照射導致向光側的生長素向背光側轉移，C正確；
黑暗條件下，生長素不會發生橫向運輸，故只有丁組胚芽鞘的彎曲角度與原實驗不同，D錯誤。
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3
4
考向二　生長素的合成、運輸與分布
3.(2023·全國甲，2)植物激素是一類由植物體產生的，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，下列關于植物激素的敘述，錯誤的是
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以轉變成生長素
B.生長素可以從產生部位運輸到其他部位發揮作用
C.生長素和乙烯可通過相互作用共同調節植物的生長發育
D.植物體內生長素可以作為催化劑直接參與細胞代謝過程
√
1
2
3
4
生長素的合成部位主要是植物的芽、幼嫩的葉和發育中的種子，色氨酸是合成生長素的原料，A正確；
植物激素都是由產生部位運輸到作用部位發揮作用的，B正確；
植物激素之間相互協調，互相配合，共同影響植物生命活動，調節植物生長發育，C正確；
生長素是信號分子，不是催化劑，不具有催化作用，D錯誤。
1
2
3
4
4.(2021·重慶，18)新中國成立初期，我國學者巧妙地運用長瘤的番茄幼苗研究了生長素的分布及鋅對生長素的影響，取樣部位及結果如表。據此分析，下列敘述錯誤的是
1
2
3
4
取樣部位 生長素含量/(μg·kg－1)
對照組 低鋅組
①莖尖 12.5 3.3
②莖的上部 3.7 2.5
③瘤上方的莖部 4.8 2.9
④長瘤的莖部 7.9 3.7
⑤瘤 26.5 5.3
A.部位①與部位②的生長素運輸方向有差異
B.部位③含量較高的生長素會促進該部位側芽生長
C.因部位⑤的存在，部位④生長素含量高于部位③
D.對照組生長素含量明顯高于低鋅組，表明鋅有利于生長素合成
1
2
3
4
√
部位①生長素可以進行橫向運輸，而部位②則不能，A正確；
部位③含量較高的生長素會抑制該部位側芽生長，B錯誤；
由于生長素的極性運輸，部位①的生長素可以向下運輸到②③④⑤，導致生長素含量②＜③＜④＜⑤，C正確。
1
2
3
4
返回
考點二
生長素的生理作用
1.生長素的生理作用
傳達信息
伸長生長
細胞分化
受體
特定基因
2.生長素的作用特點
(1)特點：在濃度較低時 生長，在濃度過高時則會 生長。
(2)生長素濃度與所起作用的曲線分析
促進
抑制

a點 既不促進生長也不抑制生長
a～c段(不含a點) 隨生長素濃度的升高，對生長的促進作用逐漸增強
c點 該點對應的濃度為促進生長的最適濃度
c～e段(不含e點) 隨生長素濃度的升高，對生長的促進作用逐漸減弱
e點 促進生長的濃度“閾值”。低于此值(高于a點對應的濃度)時均為促進生長的“低濃度”；超過此值時，將由“促進”轉向“抑制”，從而進入抑制生長的“高濃度”
b、d兩點 生長素濃度雖然不同，但促進效果相同
e～f段(不含e點) 隨生長素濃度的升高，對生長的抑制作用逐漸增強
提醒　抑制生長≠不生長，所謂“抑制”或“促進”均是相對于“對照組”(即自然生長或加蒸餾水處理的組別)而言的，抑制生長并非不生長，只是生長慢于對照組。
(3)對生長素的敏感程度曲線分析
①不同器官對生長素的敏感程度不同，敏感性大小為： 。
根>芽>莖
②不同生物對生長素的敏感程度不同，敏感性大小為：_______________
__________。
雙子葉植物＞單
子葉植物
提醒　用適當濃度的生長素類調節劑來殺死單子葉農田里的雙子葉雜草，同時促進單子葉植物的生長。
③不同成熟程度細胞對生長素的敏
感程度不同，敏感性大小為：____
_______________。
幼嫩
細胞>衰老細胞
(4)典型實例
①頂端優勢
a.概念：植物的頂芽優先生長而側芽生長受到抑制的現象。
b.原因
低
促進
高
抑制
c.解除方法：摘除頂芽。
d.應用：果樹適時修剪、茶樹摘心、棉花打頂等，以增加分枝，提高產量。
②根的向地性和莖的背地性
a.表現
b.原因
(1)植物生長素能促進植物生長是通過促進細胞的伸長生長實現的(　　)
(2)幼嫩細胞和成熟細胞對生長素的敏感程度相同(　　)
提示　幼嫩細胞對生長素的敏感性大于成熟細胞。
√
(3)只有頂芽能夠產生生長素，所以頂芽能優先生長而側芽生長受抑制，此現象稱為頂端優勢(　　)
提示　頂芽和側芽都可以產生生長素。
×
×
(4)頂端優勢、根的向地生長、莖的背地生長都說明了生長素在濃度較低時促進生長、濃度過高時抑制生長(　　)
提示　莖的背地生長不能說明生長素在濃度較高時抑制生長。
×
(5)自然生長的雪松樹冠呈塔形與激素的作用有關(　　)
(6)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
(　　)
√
√
根據圖回答下列問題：
(1)若圖甲曲線表示植物的幼苗，其出現向光性時，測得其向光側生長素濃度為m，則其背光側生長素濃度范圍是 。
大于m小于M
(2)若圖甲曲線表示植物的莖，在植物水平放置表現出莖的背地性時，測得其莖的近地側生長素濃度為M，則莖的遠地側生長素濃度范圍是_____________。
大于0小于m
(3)若圖甲曲線表示植物的根，在植物水平放置表現出根的向地性時，測得其根的遠地側生長素濃度為m，則近地側濃度范圍是 。
大于i
(4)結合圖乙中曲線思考：在頂端優勢中，測得頂芽生長素濃度為m，則側芽的濃度范圍是 ，頂端優勢現象中頂芽和側芽的濃度大小與圖乙中點①②③④⑤的對應關系是 。
大于i
A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤
考向三　生長素的生理作用
5.(2021·全國甲，3)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
5
6
√
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敏感程度有明顯差異，其中根對生長素更敏感，D錯誤。
5
6
6.(2020·全國Ⅲ，2)取燕麥胚芽鞘切段，隨機分成三組，第1組置于一定濃度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能進入胚芽鞘細胞)，第2組置于適宜濃度的生長素(IAA)溶液中，第3組置于IAA＋Suc溶液中，一定時間內測定胚芽鞘長度的變化，結果如圖所示。用KCl代替蔗糖進行上述實驗可以得到相同的結果。下列說法不合理的是
A.KCl可進入胚芽鞘細胞中調節細胞的滲透壓
B.胚芽鞘伸長生長過程中，伴隨細胞對水分的吸收
C.本實驗中Suc是作為能源物質來提高IAA作用效果的
D.IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高
5
6
√
滲透壓的大小與溶質微粒數目的多少有關，KCl進入胚芽鞘細胞以后，導致細胞中溶質微粒數目增多，可以使細胞內的滲透壓增大，A合理；
生長素和蔗糖只有溶解在水中才能被細胞吸收，細胞在吸收生長素和蔗糖的同時，也吸收水分，而且細胞各項生命活動的進行都離不開水，B合理；
5
6
本實驗中蔗糖的作用是調節細胞滲透壓，而不是作為能源物質，C不合理；
從圖中可以看出，第1組和第2組的胚芽鞘伸長率都小于第3組，且題干中說到用KCl代替蔗糖進行實驗，效果是相同的，說明IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高，D合理。
5
6
1.從胚芽鞘系列實驗可以得出：胚芽鞘的感光部位是 ；胚芽鞘彎曲生長的部位是 ；產生生長素的部位是____
___________；生長素橫向運輸的部位是 。
2.(選擇性必修1 P92)植物激素是指由植物體內產生，能從 運送到 ，對植物的生長發育有 的微量有機物。
3.(選擇性必修1 P93)生長素的主要合成部位是 、幼嫩的葉和_______
_______。 經過一系列反應可轉變成生長素。
胚芽鞘尖端
尖端以下的部位
胚芽
鞘的尖端
胚芽鞘的尖端
產生部位
作用部位
顯著影響
芽
發育中
的種子
色氨酸
4.生長素 運輸只發生在根尖、芽尖等產生生長素的部位，且需要單側光或重力等單方向的刺激。在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從 運輸到 ，而不能反過來運輸，即只能
進行 。而在成熟組織中，生長素可以通過 進行非極性運輸。
5.(選擇性必修1 P93)在植物體內，生長素在細胞水平上起著促進________
_____________________等作用；在器官水平上則影響_______________，如促進 發生，影響 等。
橫向
形態學上端
形態學下端
極性運輸
輸導組織
細胞伸
長生長、誘導細胞分化
器官的生長、發育
側根和不定根
花、葉和果實發育
6.(選擇性必修1 P94)生長素在濃度較低時 ，在濃度過高時則會
__ 。植物的向光性和莖的背地性只體現了生長素對植物生長的
；頂端優勢和根的向地性既體現了生長素對植物生長的_________，又體現了 。
7.根、芽、莖對生長素的敏感性大小為 ；雙子葉植物和單子葉植物對生長素的敏感性大小為 __。
促進生長
抑制生長
促進作用
促進作用
抑制作用
根＞芽＞莖
雙子葉植物＞單子葉植物
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課時精練
1.(2024·南通高三模擬)下列關于燕麥胚芽鞘向光生長的敘述，正確的是
A.燕麥胚芽鞘中色氨酸合成生長素的過程需要一定強度的光照
B.生長素產生的部位在胚芽鞘尖端，發揮作用的部位在伸長區
C.單側光照射下尖端的生長素由向光側向背光側運輸為極性運輸
D.胚芽鞘向光側生長慢、背光側生長快體現了生長素低濃度促進生長、
高濃度抑制生長的作用特點
√
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生長素的合成不需要光照，A錯誤；
極性運輸是指生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端，而不能反過來運輸，即只能單方面地運輸。單側光照射下尖端的生長素由向光側向背光側運輸為橫向運輸，C錯誤；
由于單側光的作用，導致胚芽鞘背光側生長素濃度高于向光側，向光側生長慢、背光側生長快只體現了生長素促進生長的作用，并沒有體現出生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點，D錯誤。
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2.(2024·九江高三統考)某研究小組切取某種植物胚芽鞘頂端，隨機分成甲、乙兩組，按圖所示方法用瓊脂塊收集生長素，再將含有生長素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的一側，一段時間后，測量胚芽鞘切段的彎曲程度(α角)，測量數據如表。下列敘述錯誤的是
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分組 甲 乙
左 右
α角/度 20.4 9.0 k
A.該實驗可增加不含生長素的瓊脂塊組作為空白對照組
B.生長素在胚芽鞘中的運輸方式有極性運輸，該過程不消耗能量
C.α角形成原因是胚芽鞘切段左側生長素濃度高，生長更快
D.圖乙右側瓊脂塊生長素含量與左側基本相同，k約等于9.0
√
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分組 甲 乙
左 右
α角/度 20.4 9.0 k
為防止瓊脂塊本身對實驗結果的影
響，該實驗可增加不含生長素的瓊
脂塊組作為空白對照組，A正確；
生長素在胚芽鞘中的運輸方式有極性運輸，極性運輸是一種主動運輸，該過程消耗能量，B錯誤；
α角形成原因是胚芽鞘切段左側生長素濃度高，生長更快，植物向右彎曲，C正確；
圖乙中左右兩側以云母片隔開，生長素不能進行橫向運輸，左右兩側瓊脂塊中生長素含量基本相同，因此兩側的彎曲角度基本相同，故k約等于9.0，D正確。
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3.(2024·黃石高三統考)春天，種子發出的嫩芽能夠以柔克剛破土而出，讓不少人驚嘆生命的力量。研究發現，嫩芽頂端的彎鉤是其成功出土的關鍵所在。某雜志報道了中國科學院遺傳發育所關于植物頂端彎鉤形成機制的研究成果，揭示了植物嫩芽頂端彎鉤的發育形成機制與生長素濃度有關(如圖)。下列相關敘述正確的是
A.該植物在萌發過程中，整個嫩芽中的生長
素僅來源于芽的頂端
B.可推測彎鉤內側生長素濃度低于外側且內
側濃度越低角度越小
C.該植物萌發過程中彎鉤內外側生長素濃度不均勻與單側光照射有關
D.該植物萌發過程中彎鉤的形成與植物產生頂端優勢的原理相同
√
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種子發芽過程中也會產生生長素，不僅來源于芽，A錯誤；
彎鉤內側生長素由于重力作用，其濃度高于外側，頂端彎鉤形成時嫩芽還沒有破土而出，與單側光無關，B、C錯誤；
彎鉤內側生長素濃度高于外側，導致內側抑制生長，外側促進生長，與頂端優勢的原理相同，D正確。
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4.生長素信號傳導分為兩條主要途徑，途徑①：細胞膜上的生長素結合蛋白(ABP)可能起接收細胞外生長素信號的作用，并將細胞外信號向細胞內傳導，從而誘導細胞伸長；途徑②：細胞中存在的細胞液或細胞核可溶性結合蛋白(SABP)與生長素結合，在轉錄和翻譯水平上影響基因表達。下列相關說法錯誤的是
A.植株頂芽細胞中，存在“色氨酸→……→生長素”的代謝途徑
B.種植棉花時需要及時摘除頂芽，以便更多的側芽長成側枝，確保產量，這與
生長素密切相關
C.細胞膜上可能存在運輸生長素的載體，生長素進入細胞后，可直接參與細胞
內的代謝活動
D.途徑②說明生長素通過影響基因的表達進而對生物體的代謝活動進行調節
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生長素合成的前體是色氨酸，生長素的合成部位可以是頂芽，A正確；
生長素具有低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點，頂芽產生的生長素運輸到側芽，側芽生長素濃度過高，抑制側芽生長，因此適時摘除棉花的頂芽，以便更多的側芽長成側枝，確保產量，這與生長素密切相關，B正確；
植物激素是一種信號分子，對植物的生長發育具有調節作用，其不能直接參與細胞內的代謝活動，C錯誤。
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5.(2024·重慶八中高三月考)科學家根據酸生長理論和基因活化學說提出IAA對細胞伸長的作用機理，如圖所示，下列說法不正確的是
A.生長素可在細胞膜表面或細胞質中發揮
生理作用
B.H＋通過主動運輸的方式進入細胞壁，導
致細胞質內pH升高
C.高濃度生長素溶液中，生長素受體蛋白活
性低的植株不易被抑制
D.生長素激活基因表達過程，細胞中的mRNA和tRNA的種類會增多
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據圖分析可知，生長素可以在細胞膜上與膜受體結合，也可以進入細胞質內，與細胞質的受體結合而發揮作用，A正確；
H＋進入細胞壁后，細胞質內的pH會升高，細胞壁內的pH會降低，B正確；
高濃度生長素溶液中，生長素受體活性低或者敏感性低的植株不易被抑制，C正確；
細胞中tRNA的種類一般不會發生改變，D錯誤。
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6.某研究性學習小組為研究吲哚乙酸(IAA)與脫落酸(ABA)的運輸特點，用放射性同位素14C標記IAA和ABA開展如圖所示的實驗。下列分析錯誤的是
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A.若圖中AB為莖尖切段，瓊
脂塊①出現較強放射性而
②沒有放射性，說明IAA
在莖尖的運輸是極性運輸
B.若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊③和④中均出現了較強放射性，說明ABA在莖尖的
運輸不是極性運輸
C.若圖中AB為成熟莖切段，瓊脂塊①和②中出現放射性的是②
D.將含IAA的瓊脂塊置于陽光下一段時間，經檢測瓊脂塊中的IAA含量降低，推測光
可能會導致IAA降解
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根據題意和圖示分析可知，若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊①和③上方的莖尖切段是正放的，而瓊脂塊②和④上方的莖尖切段是倒放的，由于IAA只能由形態學上端向形態學下端運輸，所以瓊脂塊①中出現較強放射性；而瓊脂塊③和④中均出現了較強放射性，說明ABA在莖尖的運輸不是極性運輸，A、B正確。
若圖中AB為成熟莖切段，IAA在成熟莖切段中的運輸是非極性運輸，即可以在形態學上端和形態學下端之間雙向運輸，瓊脂塊①和②應都有放射性，C錯誤。
7.(2024·福州高級中學高三摸底考)生長素 (IAA) 極性運輸的化學滲透假說認為， IAA 在植物細胞中有兩種存在形式，酸性環境下主要呈IAAH，中性環境下主要呈IAA－。IAA 在細胞壁中主要以IAAH 存在，在細胞質中主要以IAA－存在。細胞膜上有IAAH 輸入載體 AUX1 蛋白和IAAH 輸出載體PIN 蛋白，通過兩種載體的接力轉運，完成生長素的極性運輸。據圖分析，下列敘述正確的是
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A.細胞質的pH 呈酸性，細胞壁的pH 呈中性
B.H＋由細胞質流出細胞壁的過程需要消耗 ATP
C.圖中IAA 運輸方向可表示莖基部向莖尖運輸
D.該圖解釋了莖向光彎曲生長的機制
√
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由題干信息可知，IAA 在酸性環境下主要呈 IAAH ，中性環境下主要呈 IAA－。 IAA 在細胞質中主要以 IAA－存在，因此細胞質的 pH 呈中性；IAA 在細胞壁中主要以 IAAH 存在，因此細胞壁的 pH 呈酸性，A 錯誤；
細胞質呈中性， H＋含量少于呈酸性的細胞壁，因此 H＋由細胞質流出細胞壁的過程為主動運輸，需要消耗能量，B 正確；
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IAA 運輸方向為極性運輸，是指 IAA 只能從形態學上端向形態學下端運輸，因此圖中 IAA 運輸方向可表示莖尖向莖基部運輸，C 錯誤；
植物莖向光彎曲生長的主要原理是單側光使生長素從向光側向背光側進行橫向運輸，使背光側生長素濃度大于向光側；而該圖解釋的是從形態學上端向形態學下端運輸的極性運輸，因此該圖不能解釋莖向光彎曲生長的機制， D 錯誤。
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8.(2024·重慶高三模擬)某同學將多顆枇杷種子分別播入不同花盆的土壤中，一段時間后，種子萌發并長成幼苗。圖甲、乙分別為對枇杷幼苗的不同處理，圖丙為枇杷不同器官(包括芽、根、莖)對生長素濃度的反應曲線。下列相關敘述正確的是
A.圖甲中根的向地性能體現生長
素高濃度促進生長，低濃度抑
制生長，圖乙不能體現
B.圖甲的B點對應圖丙曲線Ⅲ的C點之后
C.若圖乙幼苗莖中E側生長素的濃度為m，則F側生長素濃度大于m且小于p
D.若圖乙的實驗在太空實驗室完成，則生長素的橫向運輸和極性運輸都喪失
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圖甲中根的向地性能體現生長素高濃度抑制生長、低濃度促進生長，圖乙不能體現，A錯誤；
由圖丙分析可知，Ⅰ為根，Ⅱ為芽，
Ⅲ為莖。圖甲的B點為促進生長，圖丙曲線Ⅲ的C點之后為抑制生長，B錯誤；
圖乙中F側生長素濃度高于E側，且F側促進作用強，故F側生長素濃度大于m且小于p，C正確；
若圖乙的實驗在太空實驗室完成，則生長素的極性運輸未喪失，D錯誤。
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9.現將某植物幼苗均分為兩組，一組置于地面，一組置于太空。兩組幼苗皆水平放置，分別測兩組幼苗根兩側的生長情況，標為甲、乙、丙、丁，如圖所示。下列敘述正確的是
A.甲為地面組遠地側，生長素含量關系為甲>
乙＝丙>丁
B.太空組和地面組幼苗的生長素均可發生極性
運輸
C.兩組幼苗生長情況均能體現生長素具有低濃
度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點
D.生長素對地面組幼苗莖近地側的生理作用與丁相同
√
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甲為地面組遠地側，生長素含量關系為丁>乙＝丙>甲，A錯誤；
從圖中來看，甲和丁組體現生長素作用特點——甲組濃度低，促進生長，丁組濃度高，抑制生長；而乙、丙組生長素濃度相同，長勢一致，沒有體現出其作用特點，C錯誤；
生長素對地面組幼苗莖近地側的生理作用與丁不同，與根相比，莖對生長素較不敏感，生長素濃度高能夠促進生長，所以對于莖來說，近地側濃度高生長快，遠地側濃度低生長慢，D錯誤。
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10.圖甲曲線表示不同濃度的生長素對根和莖生長情況的影響；將豌豆幼苗水平放置幾小時后，取一段彎曲部位制成臨時裝片，觀察到細胞大小如圖乙所示。檢測到Ⅰ側生長素的濃度低于Ⅱ側(圖中“·”表示生長素的分布狀況)。下列有關敘述正確的是
A.該部位可能是根尖的分生區
B.Ⅰ側和Ⅱ側的生長素濃度可分別對
應曲線①的a和b所示的生長素濃度
C.參與圖乙現象調節的環境因素是重力
D.生長素在圖乙所示部位體現了低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點
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由所取彎曲部位高濃度的生長素
促進生長可知，該部位取自敏感
性更低的莖的分生區，A錯誤；
Ⅰ側和Ⅱ側的生長素濃度都促進
生長，Ⅱ側生長素濃度高，促進作用強，而曲線①的a點比b點的生長素濃度低但促進作用強，B錯誤；
水平放置后受重力因素的影響，莖近地側的生長素濃度高，促進作用更強，從而表現為莖的背地生長，C正確；
生長素在圖乙所示部位沒有體現低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點，D錯誤。
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11.(2024·徐州高三模擬)研究發現，植物頂端優勢需要植物某種生長調節物質(SL)對生長素(IAA)的調節。將不能合成SL的豌豆突變體(M)與野生型豌豆植株(W)進行不同組合的“Y”型嫁接，如圖1所示，其中嫁接類型用 表示；圖2表示不同嫁接株的A、B枝條上側芽的長度。下列說法錯誤的是
A.SL是由豌豆植株頂芽和側
芽合成的
B.SL對豌豆植株側芽生長具
有抑制作用
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據圖2分析，SL是由豌豆植株的根合成的，運輸到嫁接處起作用，A錯誤；
豌豆突變體(M)不能合成SL，當其作為砧木時，A、B側芽長度均高于W為砧木組，說明SL對豌豆植物側芽的生長具有抑制作用，B正確；
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12.(2024·江蘇鹽城伍佑中學高三模擬)藍莓根的生長受激素和營養物質的影響，科研人員以藍莓為實驗材料進行以下實驗：
實驗一：研究吲哚丁酸(IBA)對藍莓幼苗根系生長的影響，實驗結果如圖1所示。
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實驗二：用14CO2飼喂葉片，分別測定不同濃度IBA 處理下主根和側根的放射性強度，結果如圖2所示(CO2進入葉肉細胞后，最終轉化成糖類等營養物質)。下列說法錯誤的是
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A.IBA的極性運輸會受氧氣濃度
的影響
B.單側光和重力均不影響生長素
的極性運輸
C.根據實驗結果分析，IBA不能
消除根的頂端優勢
D.由圖2分析，IBA 影響側根生長機制可能是IBA能促進光合作用產物更
多地分配到側根
√
IBA的極性運輸是一種主動運輸，需要消耗能量，細胞中的能量主要來源于有氧呼吸，因此該過程會受氧氣濃度的影響，A正確；
生長素的極性運輸是指生長素只能從植物的形態學上端運輸到形態學下端，不受單側光和重力等因素的影響，B正確；
由圖1分析可知，隨著IBA濃度升高，主根長度變短，側根數量增多，說明IBA能消除根的頂端優勢，C錯誤；
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由圖2分析可知，隨著IBA濃度升高，主根放射性相對強度逐漸降低，側根放射性相對強度逐漸升高，即隨著IBA濃度升高，光合產物逐漸往側根分布，結
合圖1 結果可推測，IBA 影響側根生長的機制可能是IBA能促進光合作用產物更多地分配到側根，D正確。
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13.(2024·武漢高三聯考)在四個暗箱中培養蠶豆幼苗，暗箱的開孔和光線射入情況如圖1所示；不同濃度生長素與植物生長的關系如圖2所示。下列說法錯誤的是
A.選擇①③進行實驗，可探究蠶豆莖的生長
方向與重力的關系
B.選擇①②進行實驗，可比較重力和單側光
對蠶豆莖生長方向影響的大小
C.③中幼苗出現頂端優勢現象時，若頂芽生
長素濃度為g，則側芽生長素濃度大于c
D.④中幼苗出現向光彎曲生長時，若伸長區背光側生長素濃度為2m，則向光
側生長素濃度為m～2m
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探究蠶豆幼苗的莖與根的生長與重力的關系，則單一變量是重力，可以選擇①和③兩個裝置進行實驗，A正確；
據圖1中的①②兩個裝置分析，單一變量是單側光，可以比較重力與單側光對生長素分布影響程度的大小，B正確；
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頂芽產生的生長素向下運輸積累在側芽部位，使側芽部位的生長素濃度過高而抑制生長，若某植物頂芽的生長素濃度為g，產生頂端優勢現象的側芽生長素濃度大于c，C正確；
背光側生長素濃度高于向光側，且生長效應強于向光側，④中幼苗出現向光彎曲生長時，若伸長區背光側生長素濃度為2m，則向光側生長素濃度為0～m，D錯誤。
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14.某實驗小組獲得了一株棉花突變體，為了測定該突變體莖生長素極性運輸能力是否發生變化，用野生型和該突變型棉花以及適宜濃度的14C－IAA溶液進行相應實驗，實驗結果如圖所示。下列有關敘述正確的是
A.實驗組和對照組均需在氧氣濃度相同且
適宜的條件下進行
B.實驗組和對照組均用等量且適量的14C－
IAA溶液處理莖基端
C.實驗結果說明突變型棉花合成生長素的
能力比野生型棉花弱
D.實驗結果說明突變型棉花生長素極性運輸能力比野生型棉花強
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極性運輸是一種主動運輸，需要消耗能量，氧氣濃度能夠通過影響細胞呼吸的速率而影響能量的供給，從而影響主動運輸的速率，故實驗需在氧氣濃度相同且適宜的條件下進行，A正確；
生長素極性運輸的方向為從形態學上端向形態學下端運輸，需要處理野生型和突變型棉花莖的頂端(頂端屬于形態學上端)，B錯誤；
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該實驗探究的是生長素極性運輸的能力，無法確定生長素的合成能力，C錯誤；
一段時間后突變型棉花頂端的生長素較多，而基端的生長素較少，說明向
下極性運輸的生長素較少，因此可以推測突變型棉花莖的生長素極性運輸能力減弱，D錯誤。
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15.(2023·江蘇姜堰中學高三三模)通常植物主莖的頂端生長很快，側芽生長很慢或潛伏不生長，稱為頂端優勢，如圖為頂端優勢的原理圖。下列有關分析錯誤的是
A.生長素在植物主莖中的運輸方式是極
性運輸，在尖端可以橫向運輸
B.圖示表明植物的生命活動往往受多種
激素和其他因子的共同調節
C.該植物去頂后IPT基因才能表達，在
IPT作用下CK形成并激活側芽的發育
D.圖示表明生長素既能催化、也能抑制細胞分裂素的合成
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生長素無催化作用，它的作用是給細胞傳達信息，調節植物的生命活動，D錯誤。
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返回第44課時　植物生長素
課標要求 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既能促進生長、也能抑制生長的作用特點。
考情分析 1.生長素的發現過程 2023·山東·T10　
2.生長素合成、運輸與分布 2023·全國甲·T2　2023·天津·T15　2021·重慶·T18
3.生長素的生理作用 2021·全國甲·T3　2021·福建·T8　2020·全國Ⅲ·T2
考點一　生長素的發現過程和生長素的合成、運輸與分布
1．生長素的發現過程
(1)達爾文父子的實驗
(2)鮑森·詹森的實驗
提醒　從對照實驗設計的單一變量原則角度分析，該實驗的不足之處在于沒有遵循單一變量原則，無法排除瓊脂片可能導致胚芽鞘生長的結論。
(3)拜爾的實驗
①該實驗在黑暗中進行的目的是排除光照可能對實驗結果造成的影響。
②該實驗的不足之處是無法證明尖端是否產生某種化學物質。
(4)溫特的實驗
提醒　對溫特實驗之前的實驗結論進行描述時，不能出現“生長素”，只能說“影響”，因為當時并不清楚產生的“影響”是生長素。
2．植物激素的概念
3．生長素的合成、運輸與分布
4．植物向光性的原因
歸納提升　植物激素與動物激素的異同
項目 植物激素 動物激素
合成部位 無專門的分泌器官 內分泌腺或內分泌細胞
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、非極性運輸(如橫向運輸) 隨血液(體液)循環運輸
化學本質 有機小分子 蛋白質類、類固醇、氨基酸衍生物等
判斷正誤
(1)胚芽鞘彎曲生長是由尖端下部生長素產生不均勻造成的(　×　)
提示　生長素產生的部位是胚芽鞘尖端，彎曲生長是因為尖端下部生長素分布不均勻。
(2)生長素的產生需要光照，其化學本質是蛋白質(　×　)
提示　生長素的產生不需要光照，其化學本質是吲哚乙酸，是一種有機物，但不是蛋白質。
(3)溫特的實驗中，生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式是主動運輸，分離并鑒定出生長素的化學本質為吲哚乙酸(　×　)
提示　溫特的實驗中，生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式是擴散，溫特只是命名了生長素，并沒有分離和鑒定出其化學本質。
(4)植物體內沒有分泌激素的腺體，說明植物激素在合成部位上與動物激素有明顯的不同(　√　)
(5)幼芽、幼葉和種子都能產生大量生長素(　×　)
提示　植物體內激素的含量很少。
(6)生長素的極性運輸需要ATP水解供能，在缺氧條件下生長素的極性運輸會受到影響(　√　)
1．不同處理條件下的植物的向性運動結果分析
類別 圖解 相關結果
遮蓋法 ①直立生長； ②向光彎曲生長
暗箱法 ①直立生長； ②向光(小孔)彎曲生長
插入法 ①向右彎曲生長； ②直立生長； ③向光彎曲生長； ④向光彎曲生長
移植法 ①直立生長； ②向左側彎曲生長； ③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c
旋轉法 ①直立生長； ②向光彎曲生長； ③向小孔彎曲生長； ④莖向心生長，根離心生長
橫置法 ①a＝b、c＝d，水平生長； ②a2.為了檢測生長素的運輸方向，某人做了如下實驗。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2 mm，使胚芽鞘不再產生生長素。在上端放一塊含有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂(胚芽鞘形態學上端朝上)。過一段時間檢測，發現下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。根據實驗設計及結果，此人得出以下結論：①下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；②生長素在胚芽鞘內只能由形態學上端運輸到形態學下端。
(1)這個實驗的設計是否嚴密？為什么？
提示　不嚴密；沒有同時進行將胚芽鞘倒過來放置的實驗。
(2)從實驗結果到結論之間的邏輯推理是否嚴謹？為什么？
提示　結論②不嚴謹；沒有進行實驗證明生長素不能從形態學的下端運輸到形態學的上端。
(3)如果要驗證上述結論，應該如何改進實驗方案？
提示　應該增加一組胚芽鞘形態學上端朝下的實驗，以探究生長素能不能從形態學的下端運輸到形態學的上端。
歸納總結
1．從胚芽鞘系列實驗可以得出的結論
(1)胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘彎曲生長的部位：尖端以下的部位。
(3)生長素產生的部位：胚芽鞘的尖端。
(4)生長素橫向運輸的部位：胚芽鞘的尖端。
(5)胚芽鞘彎曲生長的原因：尖端下部生長素分布不均勻。
2．“二看法”判斷植物的向性生長
3．生長素極性運輸的實驗證明
考向一　生長素的發現過程
1．(2023·山東，10)擬南芥的向光性是由生長素分布不均引起的，以其幼苗為實驗材料進行向光性實驗，處理方式及處理后4組幼苗的生長、向光彎曲情況如圖表所示。由該實驗結果不能得出的是(　　)
分組 處理 生長情況 彎曲情況
甲 不切斷 正常 彎曲
乙 在①處切斷 慢 彎曲
丙 在②處切斷 不生長 不彎曲
丁 在③處切斷 不生長 不彎曲
A.結構Ⅰ中有產生生長素的部位
B．①②之間有感受單側光刺激的部位
C．甲組的①②之間有生長素分布不均的部位
D．②③之間無感受單側光刺激的部位
答案　D
解析　據表格和題圖可知，不切斷任何部位，該幼苗正常彎曲生長，但在①處切斷即去除結構Ⅰ時，生長變慢，推測結構Ⅰ中有產生生長素的部位，A不符合題意；據表格可知，在①處切斷，該幼苗生長緩慢且彎曲，而在②處切斷后，該幼苗不能生長，推測①②之間含有生長素且具有感光部位，B不符合題意；推測可能是受到單側光照射后，①②之間生長素分布不均，最終導致生長不均勻，出現彎曲生長，C不符合題意；在②處切斷和在③處切斷的實驗結果相同，即幼苗不生長、不彎曲，說明此時不能產生生長素，不能得出②③之間無感受單側光刺激的部位，D符合題意。
2．(2023·大連高三質檢)在研究生長素與向光性的關系時，科學家曾做過4組實驗。甲組切取玉米胚芽鞘尖端后置于瓊脂塊上，黑暗處理一段時間后將瓊脂塊置于去除尖端的玉米胚芽鞘一側，測量胚芽鞘的彎曲角度。乙～丁組用單側光和云母片處理，其余處理與甲組相同，結果如圖所示。下列分析錯誤的是(　　)
A．瓊脂塊中的生長素滲入胚芽鞘的一側，促進細胞伸長
B．單側光照射不會促進生長素的分解或合成
C．單側光照射導致向光側的生長素向背光側轉移
D．若在黑暗條件下重復乙～丁組實驗，每組胚芽鞘的彎曲角度不變
答案　D
解析　玉米胚芽鞘尖端的生長素滲透進入瓊脂塊，再將瓊脂塊放到去除尖端的胚芽鞘一側，瓊脂塊中的生長素會滲入胚芽鞘的一側，促進細胞伸長，A正確；題圖中甲組與乙組的結果說明光照與黑暗條件下瓊脂塊中的生長素含量基本相同，單側光照射不會促進生長素的分解或合成，B正確；丙、丁組用云母片處理，丁組右側的彎曲角度大，說明生長素含量多，進而說明單側光照射導致向光側的生長素向背光側轉移，C正確；黑暗條件下，生長素不會發生橫向運輸，故只有丁組胚芽鞘的彎曲角度與原實驗不同，D錯誤。
考向二　生長素的合成、運輸與分布
3．(2023·全國甲，2)植物激素是一類由植物體產生的，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，下列關于植物激素的敘述，錯誤的是(　　)
A．在植物幼嫩的芽中色氨酸可以轉變成生長素
B．生長素可以從產生部位運輸到其他部位發揮作用
C．生長素和乙烯可通過相互作用共同調節植物的生長發育
D．植物體內生長素可以作為催化劑直接參與細胞代謝過程
答案　D
解析　生長素的合成部位主要是植物的芽、幼嫩的葉和發育中的種子，色氨酸是合成生長素的原料，A正確；植物激素都是由產生部位運輸到作用部位發揮作用的，B正確；植物激素之間相互協調，互相配合，共同影響植物生命活動，調節植物生長發育，C正確；生長素是信號分子，不是催化劑，不具有催化作用，D錯誤。
4．(2021·重慶，18)新中國成立初期，我國學者巧妙地運用長瘤的番茄幼苗研究了生長素的分布及鋅對生長素的影響，取樣部位及結果如表。據此分析，下列敘述錯誤的是(　　)
取樣部位 生長素含量/(μg·kg－1)
對照組 低鋅組
①莖尖 12.5 3.3
②莖的上部 3.7 2.5
③瘤上方的莖部 4.8 2.9
④長瘤的莖部 7.9 3.7
⑤瘤 26.5 5.3
A.部位①與部位②的生長素運輸方向有差異
B．部位③含量較高的生長素會促進該部位側芽生長
C．因部位⑤的存在，部位④生長素含量高于部位③
D．對照組生長素含量明顯高于低鋅組，表明鋅有利于生長素合成
答案　B
解析　部位①生長素可以進行橫向運輸，而部位②則不能，A正確；部位③含量較高的生長素會抑制該部位側芽生長，B錯誤；由于生長素的極性運輸，部位①的生長素可以向下運輸到②③④⑤，導致生長素含量②＜③＜④＜⑤，C正確。
考點二　生長素的生理作用
1．生長素的生理作用
2．生長素的作用特點
(1)特點：在濃度較低時促進生長，在濃度過高時則會抑制生長。
(2)生長素濃度與所起作用的曲線分析
a點 既不促進生長也不抑制生長
a～c段(不含a點) 隨生長素濃度的升高，對生長的促進作用逐漸增強
c點 該點對應的濃度為促進生長的最適濃度
c～e段(不含e點) 隨生長素濃度的升高，對生長的促進作用逐漸減弱
e點 促進生長的濃度“閾值”。低于此值(高于a點對應的濃度)時均為促進生長的“低濃度”；超過此值時，將由“促進”轉向“抑制”，從而進入抑制生長的“高濃度”
b、d兩點 生長素濃度雖然不同，但促進效果相同
e～f段(不含e點) 隨生長素濃度的升高，對生長的抑制作用逐漸增強
提醒　抑制生長≠不生長，所謂“抑制”或“促進”均是相對于“對照組”(即自然生長或加蒸餾水處理的組別)而言的，抑制生長并非不生長，只是生長慢于對照組。
(3)對生長素的敏感程度曲線分析
①不同器官對生長素的敏感程度不同，敏感性大小為：根>芽>莖。
②不同生物對生長素的敏感程度不同，敏感性大小為：雙子葉植物＞單子葉植物。
提醒　用適當濃度的生長素類調節劑來殺死單子葉農田里的雙子葉雜草，同時促進單子葉植物的生長。
③不同成熟程度細胞對生長素的敏感程度不同，敏感性大小為：幼嫩細胞>衰老細胞。
(4)典型實例
①頂端優勢
a．概念：植物的頂芽優先生長而側芽生長受到抑制的現象。
b．原因
c．解除方法：摘除頂芽。
d．應用：果樹適時修剪、茶樹摘心、棉花打頂等，以增加分枝，提高產量。
②根的向地性和莖的背地性
a．表現
b．原因
判斷正誤
(1)植物生長素能促進植物生長是通過促進細胞的伸長生長實現的(　√　)
(2)幼嫩細胞和成熟細胞對生長素的敏感程度相同(　×　)
提示　幼嫩細胞對生長素的敏感性大于成熟細胞。
(3)只有頂芽能夠產生生長素，所以頂芽能優先生長而側芽生長受抑制，此現象稱為頂端優勢(　×　)
提示　頂芽和側芽都可以產生生長素。
(4)頂端優勢、根的向地生長、莖的背地生長都說明了生長素在濃度較低時促進生長、濃度過高時抑制生長(　×　)
提示　莖的背地生長不能說明生長素在濃度較高時抑制生長。
(5)自然生長的雪松樹冠呈塔形與激素的作用有關(　√　)
(6)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(　√　)
根據圖回答下列問題：
(1)若圖甲曲線表示植物的幼苗，其出現向光性時，測得其向光側生長素濃度為m，則其背光側生長素濃度范圍是大于m小于M。
(2)若圖甲曲線表示植物的莖，在植物水平放置表現出莖的背地性時，測得其莖的近地側生長素濃度為M，則莖的遠地側生長素濃度范圍是大于0小于m。
(3)若圖甲曲線表示植物的根，在植物水平放置表現出根的向地性時，測得其根的遠地側生長素濃度為m，則近地側濃度范圍是大于i。
(4)結合圖乙中曲線思考：在頂端優勢中，測得頂芽生長素濃度為m，則側芽的濃度范圍是大于i，頂端優勢現象中頂芽和側芽的濃度大小與圖乙中點①②③④⑤的對應關系是A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤。
考向三　生長素的生理作用
5．(2021·全國甲，3)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
答案　D
解析　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敏感程度有明顯差異，其中根對生長素更敏感，D錯誤。
6．(2020·全國Ⅲ，2)取燕麥胚芽鞘切段，隨機分成三組，第1組置于一定濃度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能進入胚芽鞘細胞)，第2組置于適宜濃度的生長素(IAA)溶液中，第3組置于IAA＋Suc溶液中，一定時間內測定胚芽鞘長度的變化，結果如圖所示。用KCl代替蔗糖進行上述實驗可以得到相同的結果。下列說法不合理的是(　　)
A．KCl可進入胚芽鞘細胞中調節細胞的滲透壓
B．胚芽鞘伸長生長過程中，伴隨細胞對水分的吸收
C．本實驗中Suc是作為能源物質來提高IAA作用效果的
D．IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高
答案　C
解析　滲透壓的大小與溶質微粒數目的多少有關，KCl進入胚芽鞘細胞以后，導致細胞中溶質微粒數目增多，可以使細胞內的滲透壓增大，A合理；生長素和蔗糖只有溶解在水中才能被細胞吸收，細胞在吸收生長素和蔗糖的同時，也吸收水分，而且細胞各項生命活動的進行都離不開水，B合理；本實驗中蔗糖的作用是調節細胞滲透壓，而不是作為能源物質，C不合理；從圖中可以看出，第1組和第2組的胚芽鞘伸長率都小于第3組，且題干中說到用KCl代替蔗糖進行實驗，效果是相同的，說明IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高，D合理。
1．從胚芽鞘系列實驗可以得出：胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘尖端；胚芽鞘彎曲生長的部位是尖端以下的部位；產生生長素的部位是胚芽鞘的尖端；生長素橫向運輸的部位是胚芽鞘的尖端。
2．(選擇性必修1 P92)植物激素是指由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物。
3．(選擇性必修1 P93)生長素的主要合成部位是芽、幼嫩的葉和發育中的種子。色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素。
4．生長素橫向運輸只發生在根尖、芽尖等產生生長素的部位，且需要單側光或重力等單方向的刺激。在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端，而不能反過來運輸，即只能
進行極性運輸。而在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸。
5．(選擇性必修1 P93)在植物體內，生長素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；在器官水平上則影響器官的生長、發育，如促進側根和不定根發生，影響花、葉和果實發育等。
6．(選擇性必修1 P94)生長素在濃度較低時促進生長，在濃度過高時則會抑制生長。植物的向光性和莖的背地性只體現了生長素對植物生長的促進作用；頂端優勢和根的向地性既體現了生長素對植物生長的促進作用，又體現了抑制作用。
7．根、芽、莖對生長素的敏感性大小為根＞芽＞莖；雙子葉植物和單子葉植物對生長素的敏感性大小為雙子葉植物＞單子葉植物。
課時精練
1．(2024·南通高三模擬)下列關于燕麥胚芽鞘向光生長的敘述，正確的是(　　)
A．燕麥胚芽鞘中色氨酸合成生長素的過程需要一定強度的光照
B．生長素產生的部位在胚芽鞘尖端，發揮作用的部位在伸長區
C．單側光照射下尖端的生長素由向光側向背光側運輸為極性運輸
D．胚芽鞘向光側生長慢、背光側生長快體現了生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點
答案　B
解析　生長素的合成不需要光照，A錯誤；極性運輸是指生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端，而不能反過來運輸，即只能單方面地運輸。單側光照射下尖端的生長素由向光側向背光側運輸為橫向運輸，C錯誤；由于單側光的作用，導致胚芽鞘背光側生長素濃度高于向光側，向光側生長慢、背光側生長快只體現了生長素促進生長的作用，并沒有體現出生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點，D錯誤。
2．(2024·九江高三統考)某研究小組切取某種植物胚芽鞘頂端，隨機分成甲、乙兩組，按圖所示方法用瓊脂塊收集生長素，再將含有生長素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的一側，一段時間后，測量胚芽鞘切段的彎曲程度(α角)，測量數據如表。下列敘述錯誤的是(　　)
分組 甲 乙
左 右
α角/度 20.4 9.0 k
A.該實驗可增加不含生長素的瓊脂塊組作為空白對照組
B．生長素在胚芽鞘中的運輸方式有極性運輸，該過程不消耗能量
C．α角形成原因是胚芽鞘切段左側生長素濃度高，生長更快
D．圖乙右側瓊脂塊生長素含量與左側基本相同，k約等于9.0
答案　B
解析　為防止瓊脂塊本身對實驗結果的影響，該實驗可增加不含生長素的瓊脂塊組作為空白對照組，A正確；生長素在胚芽鞘中的運輸方式有極性運輸，極性運輸是一種主動運輸，該過程消耗能量，B錯誤；α角形成原因是胚芽鞘切段左側生長素濃度高，生長更快，植物向右彎曲，C正確；圖乙中左右兩側以云母片隔開，生長素不能進行橫向運輸，左右兩側瓊脂塊中生長素含量基本相同，因此兩側的彎曲角度基本相同，故k約等于9.0，D正確。
3．(2024·黃石高三統考)春天，種子發出的嫩芽能夠以柔克剛破土而出，讓不少人驚嘆生命的力量。研究發現，嫩芽頂端的彎鉤是其成功出土的關鍵所在。某雜志報道了中國科學院遺傳發育所關于植物頂端彎鉤形成機制的研究成果，揭示了植物嫩芽頂端彎鉤的發育形成機制與生長素濃度有關(如圖)。下列相關敘述正確的是(　　)
A．該植物在萌發過程中，整個嫩芽中的生長素僅來源于芽的頂端
B．可推測彎鉤內側生長素濃度低于外側且內側濃度越低角度越小
C．該植物萌發過程中彎鉤內外側生長素濃度不均勻與單側光照射有關
D．該植物萌發過程中彎鉤的形成與植物產生頂端優勢的原理相同
答案　D
解析　種子發芽過程中也會產生生長素，不僅來源于芽，A錯誤；彎鉤內側生長素由于重力作用，其濃度高于外側，頂端彎鉤形成時嫩芽還沒有破土而出，與單側光無關，B、C錯誤；彎鉤內側生長素濃度高于外側，導致內側抑制生長，外側促進生長，與頂端優勢的原理相同，D正確。
4．生長素信號傳導分為兩條主要途徑，途徑①：細胞膜上的生長素結合蛋白(ABP)可能起接收細胞外生長素信號的作用，并將細胞外信號向細胞內傳導，從而誘導細胞伸長；途徑②：細胞中存在的細胞液或細胞核可溶性結合蛋白(SABP)與生長素結合，在轉錄和翻譯水平上影響基因表達。下列相關說法錯誤的是(　　)
A．植株頂芽細胞中，存在“色氨酸→……→生長素”的代謝途徑
B．種植棉花時需要及時摘除頂芽，以便更多的側芽長成側枝，確保產量，這與生長素密切相關
C．細胞膜上可能存在運輸生長素的載體，生長素進入細胞后，可直接參與細胞內的代謝活動
D．途徑②說明生長素通過影響基因的表達進而對生物體的代謝活動進行調節
答案　C
解析　生長素合成的前體是色氨酸，生長素的合成部位可以是頂芽，A正確；生長素具有低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點，頂芽產生的生長素運輸到側芽，側芽生長素濃度過高，抑制側芽生長，因此適時摘除棉花的頂芽，以便更多的側芽長成側枝，確保產量，這與生長素密切相關，B正確；植物激素是一種信號分子，對植物的生長發育具有調節作用，其不能直接參與細胞內的代謝活動，C錯誤。
5．(2024·重慶八中高三月考)科學家根據酸生長理論和基因活化學說提出IAA對細胞伸長的作用機理，如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．生長素可在細胞膜表面或細胞質中發揮生理作用
B．H＋通過主動運輸的方式進入細胞壁，導致細胞質內pH升高
C．高濃度生長素溶液中，生長素受體蛋白活性低的植株不易被抑制
D．生長素激活基因表達過程，細胞中的mRNA和tRNA的種類會增多
答案　D
解析　據圖分析可知，生長素可以在細胞膜上與膜受體結合，也可以進入細胞質內，與細胞質的受體結合而發揮作用，A正確；H＋進入細胞壁后，細胞質內的pH會升高，細胞壁內的pH會降低，B正確；高濃度生長素溶液中，生長素受體活性低或者敏感性低的植株不易被抑制，C正確；細胞中tRNA的種類一般不會發生改變，D錯誤。
6．某研究性學習小組為研究吲哚乙酸(IAA)與脫落酸(ABA)的運輸特點，用放射性同位素14C標記IAA和ABA開展如圖所示的實驗。下列分析錯誤的是(　　)
A．若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊①出現較強放射性而②沒有放射性，說明IAA在莖尖的運輸是極性運輸
B．若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊③和④中均出現了較強放射性，說明ABA在莖尖的運輸不是極性運輸
C．若圖中AB為成熟莖切段，瓊脂塊①和②中出現放射性的是②
D．將含IAA的瓊脂塊置于陽光下一段時間，經檢測瓊脂塊中的IAA含量降低，推測光可能會導致IAA降解
答案　C
解析　根據題意和圖示分析可知，若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊①和③上方的莖尖切段是正放的，而瓊脂塊②和④上方的莖尖切段是倒放的，由于IAA只能由形態學上端向形態學下端運輸，所以瓊脂塊①中出現較強放射性；而瓊脂塊③和④中均出現了較強放射性，說明ABA在莖尖的運輸不是極性運輸，A、B正確。若圖中AB為成熟莖切段，IAA在成熟莖切段中的運輸是非極性運輸，即可以在形態學上端和形態學下端之間雙向運輸，瓊脂塊①和②應都有放射性，C錯誤。
7．(2024·福州高級中學高三摸底考)生長素 (IAA) 極性運輸的化學滲透假說認為， IAA 在植物細胞中有兩種存在形式，酸性環境下主要呈IAAH，中性環境下主要呈IAA－。IAA 在細胞壁中主要以IAAH 存在，在細胞質中主要以IAA－存在。細胞膜上有IAAH 輸入載體 AUX1 蛋白和IAAH 輸出載體PIN 蛋白，通過兩種載體的接力轉運，完成生長素的極性運輸。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．細胞質的pH 呈酸性，細胞壁的pH 呈中性
B．H＋由細胞質流出細胞壁的過程需要消耗 ATP
C．圖中IAA 運輸方向可表示莖基部向莖尖運輸
D．該圖解釋了莖向光彎曲生長的機制
答案　B
解析　由題干信息可知，IAA 在酸性環境下主要呈 IAAH ，中性環境下主要呈 IAA－。 IAA 在細胞質中主要以 IAA－存在，因此細胞質的 pH 呈中性；IAA 在細胞壁中主要以 IAAH 存在，因此細胞壁的 pH 呈酸性，A 錯誤； 細胞質呈中性， H＋含量少于呈酸性的細胞壁，因此 H＋由細胞質流出細胞壁的過程為主動運輸，需要消耗能量，B 正確； IAA 運輸方向為極性運輸，是指 IAA 只能從形態學上端向形態學下端運輸，因此圖中 IAA 運輸方向可表示莖尖向莖基部運輸，C 錯誤；植物莖向光彎曲生長的主要原理是單側光使生長素從向光側向背光側進行橫向運輸，使背光側生長素濃度大于向光側；而該圖解釋的是從形態學上端向形態學下端運輸的極性運輸，因此該圖不能解釋莖向光彎曲生長的機制， D 錯誤。
8．(2024·重慶高三模擬)某同學將多顆枇杷種子分別播入不同花盆的土壤中，一段時間后，種子萌發并長成幼苗。圖甲、乙分別為對枇杷幼苗的不同處理，圖丙為枇杷不同器官(包括芽、根、莖)對生長素濃度的反應曲線。下列相關敘述正確的是(　　)
A．圖甲中根的向地性能體現生長素高濃度促進生長，低濃度抑制生長，圖乙不能體現
B．圖甲的B點對應圖丙曲線Ⅲ的C點之后
C．若圖乙幼苗莖中E側生長素的濃度為m，則F側生長素濃度大于m且小于p
D．若圖乙的實驗在太空實驗室完成，則生長素的橫向運輸和極性運輸都喪失
答案　C
解析　圖甲中根的向地性能體現生長素高濃度抑制生長、低濃度促進生長，圖乙不能體現，A錯誤；由圖丙分析可知，Ⅰ為根，Ⅱ為芽，Ⅲ為莖。圖甲的B點為促進生長，圖丙曲線Ⅲ的C點之后為抑制生長，B錯誤；圖乙中F側生長素濃度高于E側，且F側促進作用強，故F側生長素濃度大于m且小于p，C正確；若圖乙的實驗在太空實驗室完成，則生長素的極性運輸未喪失，D錯誤。
9.現將某植物幼苗均分為兩組，一組置于地面，一組置于太空。兩組幼苗皆水平放置，分別測兩組幼苗根兩側的生長情況，標為甲、乙、丙、丁，如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．甲為地面組遠地側，生長素含量關系為甲>乙＝丙>丁
B．太空組和地面組幼苗的生長素均可發生極性運輸
C．兩組幼苗生長情況均能體現生長素具有低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點
D．生長素對地面組幼苗莖近地側的生理作用與丁相同
答案　B
解析　甲為地面組遠地側，生長素含量關系為丁>乙＝丙>甲，A錯誤；從圖中來看，甲和丁組體現生長素作用特點——甲組濃度低，促進生長，丁組濃度高，抑制生長；而乙、丙組生長素濃度相同，長勢一致，沒有體現出其作用特點，C錯誤；生長素對地面組幼苗莖近地側的生理作用與丁不同，與根相比，莖對生長素較不敏感，生長素濃度高能夠促進生長，所以對于莖來說，近地側濃度高生長快，遠地側濃度低生長慢，D錯誤。
10．圖甲曲線表示不同濃度的生長素對根和莖生長情況的影響；將豌豆幼苗水平放置幾小時后，取一段彎曲部位制成臨時裝片，觀察到細胞大小如圖乙所示。檢測到Ⅰ側生長素的濃度低于Ⅱ側(圖中“·”表示生長素的分布狀況)。下列有關敘述正確的是(　　)
A．該部位可能是根尖的分生區
B．Ⅰ側和Ⅱ側的生長素濃度可分別對應曲線①的a和b所示的生長素濃度
C．參與圖乙現象調節的環境因素是重力
D．生長素在圖乙所示部位體現了低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點
答案　C
解析　由所取彎曲部位高濃度的生長素促進生長可知，該部位取自敏感性更低的莖的分生區，A錯誤；Ⅰ側和Ⅱ側的生長素濃度都促進生長，Ⅱ側生長素濃度高，促進作用強，而曲線①的a點比b點的生長素濃度低但促進作用強，B錯誤；水平放置后受重力因素的影響，莖近地側的生長素濃度高，促進作用更強，從而表現為莖的背地生長，C正確；生長素在圖乙所示部位沒有體現低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點，D錯誤。
11．(2024·徐州高三模擬)研究發現，植物頂端優勢需要植物某種生長調節物質(SL)對生長素(IAA)的調節。將不能合成SL的豌豆突變體(M)與野生型豌豆植株(W)進行不同組合的“Y”型嫁接，如圖1所示，其中嫁接類型用表示；圖2表示不同嫁接株的A、B枝條上側芽的長度。下列說法錯誤的是(　　)
A．SL是由豌豆植株頂芽和側芽合成的
B．SL對豌豆植株側芽生長具有抑制作用
C.嫁接類型能合成IAA
D．預期嫁接類型A、B側芽長度為30 cm
答案　A
解析　據圖2分析，SL是由豌豆植株的根合成的，運輸到嫁接處起作用，A錯誤；豌豆突變體(M)不能合成SL，當其作為砧木時，A、B側芽長度均高于W為砧木組，說明SL對豌豆植物側芽的生長具有抑制作用，B正確；嫁接類型不能合成SL，預期該嫁接類型A、B側芽長度為30 cm，D正確。
12．(2024·江蘇鹽城伍佑中學高三模擬)藍莓根的生長受激素和營養物質的影響，科研人員以藍莓為實驗材料進行以下實驗：
實驗一：研究吲哚丁酸(IBA)對藍莓幼苗根系生長的影響，實驗結果如圖1所示。
實驗二：用14CO2飼喂葉片，分別測定不同濃度IBA 處理下主根和側根的放射性強度，結果如圖2所示(CO2進入葉肉細胞后，最終轉化成糖類等營養物質)。下列說法錯誤的是(　　)
A．IBA的極性運輸會受氧氣濃度的影響
B．單側光和重力均不影響生長素的極性運輸
C．根據實驗結果分析，IBA不能消除根的頂端優勢
D．由圖2分析，IBA 影響側根生長機制可能是IBA能促進光合作用產物更多地分配到側根
答案　C
解析　IBA的極性運輸是一種主動運輸，需要消耗能量，細胞中的能量主要來源于有氧呼吸，因此該過程會受氧氣濃度的影響，A正確；生長素的極性運輸是指生長素只能從植物的形態學上端運輸到形態學下端，不受單側光和重力等因素的影響，B正確；由圖1分析可知，隨著IBA濃度升高，主根長度變短，側根數量增多，說明IBA能消除根的頂端優勢，C錯誤；由圖2分析可知，隨著IBA濃度升高，主根放射性相對強度逐漸降低，側根放射性相對強度逐漸升高，即隨著IBA濃度升高，光合產物逐漸往側根分布，結合圖1 結果可推測，IBA 影響側根生長的機制可能是IBA能促進光合作用產物更多地分配到側根，D正確。
13．(2024·武漢高三聯考)在四個暗箱中培養蠶豆幼苗，暗箱的開孔和光線射入情況如圖1所示；不同濃度生長素與植物生長的關系如圖2所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．選擇①③進行實驗，可探究蠶豆莖的生長方向與重力的關系
B．選擇①②進行實驗，可比較重力和單側光對蠶豆莖生長方向影響的大小
C．③中幼苗出現頂端優勢現象時，若頂芽生長素濃度為g，則側芽生長素濃度大于c
D．④中幼苗出現向光彎曲生長時，若伸長區背光側生長素濃度為2m，則向光側生長素濃度為m～2m
答案　D
解析　探究蠶豆幼苗的莖與根的生長與重力的關系，則單一變量是重力，可以選擇①和③兩個裝置進行實驗，A正確；據圖1中的①②兩個裝置分析，單一變量是單側光，可以比較重力與單側光對生長素分布影響程度的大小，B正確；頂芽產生的生長素向下運輸積累在側芽部位，使側芽部位的生長素濃度過高而抑制生長，若某植物頂芽的生長素濃度為g，產生頂端優勢現象的側芽生長素濃度大于c，C正確；背光側生長素濃度高于向光側，且生長效應強于向光側，④中幼苗出現向光彎曲生長時，若伸長區背光側生長素濃度為2m，則向光側生長素濃度為0～m，D錯誤。
14．某實驗小組獲得了一株棉花突變體，為了測定該突變體莖生長素極性運輸能力是否發生變化，用野生型和該突變型棉花以及適宜濃度的14C－IAA溶液進行相應實驗，實驗結果如圖所示。下列有關敘述正確的是(　　)
A．實驗組和對照組均需在氧氣濃度相同且適宜的條件下進行
B．實驗組和對照組均用等量且適量的14C－IAA溶液處理莖基端
C．實驗結果說明突變型棉花合成生長素的能力比野生型棉花弱
D．實驗結果說明突變型棉花生長素極性運輸能力比野生型棉花強
答案　A
解析　極性運輸是一種主動運輸，需要消耗能量，氧氣濃度能夠通過影響細胞呼吸的速率而影響能量的供給，從而影響主動運輸的速率，故實驗需在氧氣濃度相同且適宜的條件下進行，A正確；生長素極性運輸的方向為從形態學上端向形態學下端運輸，需要處理野生型和突變型棉花莖的頂端(頂端屬于形態學上端)，B錯誤；該實驗探究的是生長素極性運輸的能力，無法確定生長素的合成能力，C錯誤；一段時間后突變型棉花頂端的生長素較多，而基端的生長素較少，說明向下極性運輸的生長素較少，因此可以推測突變型棉花莖的生長素極性運輸能力減弱，D錯誤。
15．(2023·江蘇姜堰中學高三三模)通常植物主莖的頂端生長很快，側芽生長很慢或潛伏不生長，稱為頂端優勢，如圖為頂端優勢的原理圖。下列有關分析錯誤的是(　　)
A．生長素在植物主莖中的運輸方式是極性運輸，在尖端可以橫向運輸
B．圖示表明植物的生命活動往往受多種激素和其他因子的共同調節
C．該植物去頂后IPT基因才能表達，在IPT作用下CK形成并激活側芽的發育
D．圖示表明生長素既能催化、也能抑制細胞分裂素的合成
答案　D
解析　生長素無催化作用，它的作用是給細胞傳達信息，調節植物的生命活動，D錯誤。

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