資源簡介

第五章　第一節　第2課時
對點訓練
題組一　生長素的合成、運輸和分布
1．下列關于生長素運輸的說法，錯誤的是( D )
A．在胚芽鞘中，生長素能從形態學上端向形態學下端運輸
B．生長素的極性運輸是主動運輸
C．在成熟組織中，生長素可進行非極性運輸
D．單側光不影響生長素的運輸
解析：在胚芽鞘中，生長素能從形態學上端向形態學下端運輸，A正確；生長素的運輸包括極性運輸和非極性運輸，其中極性運輸是主動運輸，B正確；在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸，C正確；在單側光的作用下，胚芽鞘尖端產生的生長素可以進行橫向運輸，D錯誤。
2．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，實驗處理如圖1所示，收集到的生長素(IAA)的含量如圖2所示。下列說法正確的是( C )
A．a與b對照說明薄玻璃片不影響生長素的橫向運輸
B．b與c對照說明瓊脂切塊影響生長素的運輸
C．c與d對照說明單側光照射促使生長素向背光側轉移
D．該實驗說明了生長素的產生部位是胚芽鞘尖端
解析：該實驗重點探討了生長素的橫向運輸，a與b對照說明有無光照不影響生長素向下運輸，b與c對照說明瓊脂切塊不影響生長素的運輸，而c與d對照說明單側光照射能促使生長素向背光側轉移，C正確。
3．下圖表示的是某同學做的兩個關于生長素運輸的實驗。下列相關敘述正確的是( C )
A．圖甲所示的實驗證明，受到單側光的照射后，部分生長素分解
B．圖甲中置于黑暗處的胚芽鞘尖端不能進行生長素的極性運輸
C．圖乙所示的實驗證明了生長素的極性運輸不受重力的影響
D．圖乙中根處的生長素運輸需要消耗ATP，但莖處的生長素運輸不需要消耗ATP
解析：圖甲中，在黑暗條件下和光照條件下，生長素的總量相同，說明光不會使生長素分解，A錯誤；黑暗處的胚芽鞘尖端仍能進行生長素的極性運輸，B錯誤；圖乙中，根尖產生的生長素向上運輸，莖尖產生的生長素向下運輸，說明生長素的極性運輸不受重力的影響，C正確；根處和莖處生長素的極性運輸均屬于主動運輸，需要消耗ATP，D錯誤。
題組二　生長素的生理作用
4．已知植物存在頂端優勢現象，將如圖所示的莖剪斷一段時間后，本來已經停止生長的側芽又開始生長。在頂芽中合成并向下運輸的生長素和這一現象密切相關。以下說法正確的是( A )
A．將莖剪斷，一段時間后側芽開始生長的原因可能是側芽部位生長素濃度降低
B．頂芽合成的生長素向下運輸時需要載體，但不需要能量
C．剪斷莖前，頂芽合成的生長素向下運輸至側芽，側芽不合成生長素
D．若在剪斷的莖處涂抹大量的生長素，側芽的生長不會受到抑制
解析：剪斷莖一段時間后側芽開始生長，原因是側芽處的生長素濃度降低，從而促進了側芽的生長，A正確；頂芽合成的生長素向下運輸的方式屬于主動運輸，主動運輸既需要載體，也需要能量，B錯誤；剪斷莖前，頂芽合成的生長素可向下運輸至側芽，但側芽也會合成生長素，從而使側芽處的生長素濃度較高，C錯誤；若在剪斷的莖處涂抹大量的生長素，涂抹的生長素向下運輸到側芽，側芽處的生長素濃度過高，側芽的生長會受到抑制，D錯誤。
5．如圖表示不同濃度生長素對植物根、芽和莖生長的影響，從此圖中不能得到的結論是( A )
A．幼嫩的細胞對生長素非常敏感，成熟的細胞對生長素敏感性較差
B．D點對應的生長素濃度能促進芽和莖的生長，抑制根的生長
C．A、B、C三點對應的生長素濃度分別是促進根、芽、莖生長的最適濃度
D．生長素對三種器官的作用都具有低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特性
解析：據圖可知不同器官對生長素的敏感程度不同，但根據題圖不能判斷幼嫩的細胞和成熟的細胞對生長素的敏感程度，A符合題意。
6．生長素可促進細胞伸長，其原因之一是它可增加細胞壁的可塑性。有一種學說認為，生長素與細胞膜上的受體結合，促進細胞質中的H＋分泌到細胞壁中使其酸化，從而提高某些降解細胞壁的酶的活性(如果膠酶)，使細胞壁松弛，增加細胞壁的可塑性。依據該學說，下列說法正確的是( D )
A．生長素濃度越高，促進細胞伸長的作用越大
B．生長素通過調控降解細胞壁的酶的相關基因的表達來影響植物的生理活動
C．同一植物根尖細胞和成熟葉肉細胞的細胞膜上與生長素結合的受體數量幾乎相等
D．彎曲生長的幼苗中，背光側細胞的細胞壁的pH比向光側更接近果膠酶的最適pH
解析：生長素濃度過高，會產生抑制生長的作用，A錯誤；生長素是通過增加某些降解細胞壁的酶的活性(如果膠酶)，使細胞壁松弛，從而使細胞伸長，B錯誤；根尖細胞比葉肉細胞對生長素的敏感度高，細胞膜上能與生長素結合的受體數量多，C錯誤；在彎曲生長的幼苗中，背光側細胞比向光側生長快，可知背光側細胞的細胞壁的pH比向光側更接近果膠酶的最適pH，D正確。
綜合強化
一、選擇題
1．將一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在溫度、濕度適宜且底部有一透光孔的暗室內(光源通過小孔只能照射到莖的一側)。從下圖所示狀態開始，光源隨暗室同步緩慢勻速旋轉，幾天后停止于起始位置。此時，幼苗的生長情況是( B )
A．根水平生長，莖向上彎曲生長
B．根水平生長，莖向下彎曲生長
C．根向下彎曲生長，莖向上彎曲生長
D．根向下彎曲生長，莖向下彎曲生長
解析：對莖來說，由于一直勻速旋轉，從重力角度考慮，各個部位生長素都均勻分布，但由于一側始終有光源，因此最終向光生長；對根來說，由于一直勻速旋轉，各個部位生長素都均勻分布，因此水平生長。
2．分析下列各圖，正確的是( B )
A．圖甲中因為單側光照的影響，胚芽鞘將向光彎曲生長
B．圖乙中莖卷須中外側生長素含量比內側多，所以外側生長得快
C．圖丙中若固定光源，整個裝置勻速旋轉一段時間，停在圖示位置，幼苗將彎向光源生長
D．圖丁中放瓊脂塊M的胚芽鞘向一側彎曲，而放瓊脂塊N的不彎曲
解析：圖甲中胚芽鞘已沒有尖端，不能感受光照刺激，故不會向光彎曲生長，而是向右彎曲生長，A錯誤；圖乙所示莖卷須中外側生長素含量比內側多，所以外側生長快，B正確；圖丙中植株接受的光照刺激只能來自小窗，所以幼苗將彎向小窗生長，C錯誤；圖丁中瓊脂塊M中生長素含量>瓊脂塊N中生長素含量，則放瓊脂塊M的胚芽鞘生長快于放瓊脂塊N的，但二者均直立生長，D錯誤。
3.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( C )
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
解析：本題考查生長素、蔗糖及KCl對燕麥胚芽鞘切段生長的影響以及實驗探究能力。題干信息指出“蔗糖能進入胚芽鞘細胞”，KCl可替代蔗糖發揮相同的作用，故KCl可進入胚芽鞘細胞，進而調節細胞滲透壓，A正確；細胞伸長生長過程中需要從外界吸收營養物質和水分，B正確；蔗糖屬于能源物質而KCl不是，據題干信息KCl可代替蔗糖進行實驗，可判斷該實驗中蔗糖的功能不是供能，C錯誤；生長素能促進胚芽鞘的生長，由題圖可知，蔗糖能提高生長素作用效果，結合題意可知KCl也可以提高生長素的作用效果，D正確。
4．吊蘭根在單側光照射下會背光彎曲生長。進一步研究發現，單側光影響吊蘭根背光彎曲生長需Ca2＋參與。為驗證該發現，不需要對吊蘭根進行的處理是( D )
A．單側光照射
B．單側光照射并用Ca2＋處理
C．單側光照射并用鈣通道阻斷劑處理
D．無光條件下用Ca2＋處理
解析：由題意分析可知，該實驗為驗證實驗，需要在單側光照射下，分組進行實驗，即單側光照射并用Ca2＋處理和單側光照射并用鈣通道阻斷劑處理，兩組實驗可形成對照。
5．下列有關生長素的敘述，錯誤的是( D )
A．合成部位的生長素含量往往低于積累部位的生長素含量
B．生長素在植物體各器官中均有分布，但相對集中地分布在生長旺盛的部位
C．生長素主要的合成部位是幼嫩的芽、葉和發育中的種子
D．胚芽鞘尖端合成生長素與光照有關
解析：植物各部位生長素含量不同，通常是合成部位的含量低于積累部位的含量，A正確；生長素在植物體各器官中都有分布，但相對集中地分布在生長旺盛的部位，B正確；生長素主要的合成部位是幼嫩的芽、葉和發育中的種子，C正確；胚芽鞘尖端合成生長素與光照、重力等因素無關，光照、重力等因素只是影響生長素的分布，D錯誤。
二、非選擇題
6．某研究小組切取某種植物胚芽鞘的頂端，分成甲、乙兩組，按下圖所示的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)，測得數據如下表。據此回答問題。
分組 甲 乙
瓊脂塊 左 右
α角/度 20.4 9.0 9.1
(1)生長素在胚芽鞘中的運輸屬于極性運輸，這種運輸的方向是_從形態學上端到形態學下端__。
(2)上圖中α角形成的原因是_瓊脂塊中的生長素進入胚芽鞘切段的左側，使胚芽鞘左側的生長素濃度高于右側，引起胚芽鞘左側生長快于右側，形成α角__。
(3)據表可知乙組中左、右兩側的瓊脂塊所引起的α角基本相同，但小于甲瓊脂塊所引起的α角，原因是_乙左右兩側瓊脂塊中的生長素含量基本相同，但小于甲瓊脂塊中生長素的含量__。
(4)某同學以綠豆種子為實驗材料，研究生長素對芽的影響。他只配制了甲、乙兩種不同濃度的生長素溶液，兩組效果相同且都為促進作用。該同學有一失誤，忘記了標記生長素溶液濃度的高低。請依據科學家實驗結果和該同學的實驗，想一個最簡單的辦法比較這兩種生長素濃度的高低，并說明理由。
_測量并計算綠豆幼根的平均長度，較長的對應的生長素濃度為低濃度，另一種為高濃度；對芽促進作用相同的兩種生長素濃度，對根會出現低濃度促進和高濃度抑制的效果。__
解析：(1)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，也就是只能單方向運輸，稱為極性運輸。(2)生長素的產生部位是胚芽鞘頂端，其作用是促進植物生長。切去頂端的胚芽鞘切段不再生長，但在切口處放上含有適宜濃度生長素的瓊脂塊后，生長素向下運輸，胚芽鞘切段將繼續生長。圖中在胚芽鞘切段左側放上含有生長素的瓊脂塊，瓊脂塊中的生長素進入胚芽鞘左側，使該側生長素濃度高于右側，細胞生長的速度大于右側，形成α角。(3)生長素在胚芽鞘頂端能進行橫向運輸和極性運輸。生長素不能透過云母片，乙中插入云母片導致生長素只能向下運輸，左、右兩側瓊脂塊中生長素含量幾乎相等，約是甲圖瓊脂塊中生長素含量的一半。左、右兩側瓊脂塊中生長素的促進作用大體相等，所引起的α角基本相同；甲瓊脂塊中生長素對胚芽鞘生長的促進作用大于乙中左、右兩側瓊脂塊中生長素的促進作用，所引起的α角大于乙中左、右兩側瓊脂塊所引起的α角。(4)對芽促進作用相同的兩種生長素濃度，對根會出現低濃度促進和高濃度抑制的效果，故用甲、乙兩種不同濃度的生長素溶液處理綠豆種子后，可測量并計算綠豆幼根的平均長度，較長的對應的生長素濃度為低濃度，另一種為高濃度。
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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　生長素的合成、運輸、分布和生理作用
1．比較生長素在胚芽鞘尖端的橫向運輸和在尖端下部的極性運輸，歸納總結兩者的區別。(科學思維)
2．分析生長素生理作用隨生長素濃度變化的關系圖，總結歸納出生長素的作用特點。(科學思維)
3．運用生長素相關的生理作用，解釋頂端優勢、根的向地性、莖的背地性等現象。(科學思維)
1．色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素。生長素因濃度、植物細胞的成熟情況和器官的種類不同，在發揮作用時會表現出較大差異。一般情況下，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。
2．生長素不催化細胞代謝，不為細胞提供能量，而是給細胞傳達信息，起著調節細胞生命活動的作用。
3．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。
教材梳理
1.合成部位：主要在芽、幼嫩的葉和_______________，_________經過一系列反應可轉變成生長素。
3．分布部位：相對集中地分布在___________的部分。
知識點一　生長素的合成、運輸與分布
發育中的種子
色氨酸
生長旺盛
判斷正誤
(1)幼芽、幼葉和種子都能大量產生生長素。( 　　)
(2)橫向運輸發生在尖端，發生效應的部位也在尖端。( 　　)
(3)極性運輸不需要能量。( 　　)
×
×
×
核心探討
任務一、探索生長素的運輸
1．某同學欲通過實驗得出“生長素的極性運輸，只能從植物形態學上端(頂端)向形態學下端(基端)運輸，而不能反過來運輸”的結論，設計了如下實驗(圖a)。根據實驗設計及結果，此同學得出以下結論：(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的上端運輸到形態學的下端。回答下列問題：
(1)這個實驗的設計是否嚴密？為什么？
提示：不嚴密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置的情況。
(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：不嚴謹，沒有實驗證明生長素不能從形態學下端運輸到形態學上端。
(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，以研究生長素不能由形態學下端運輸到形態學上端。如圖b。
核心歸納
1.辨別形態學上端與下端
以地面為基準，靠近地面的都是下端，遠離地面的都是上端。對根來說，根尖是形態學上端；對莖來說，莖尖是形態學上端。
特別提醒：
(1)極性運輸為主動運輸，需要消耗能量(受O2濃度的影響)，需要載體蛋白的協助。
(2)極性運輸是由遺傳特性決定的，不受單側光、重力等外部因素的影響。
2．非極性運輸：在成熟組織中，生長素可通過輸導組織進行非極性運輸。非極性運輸是與植物形態學方向無明顯關系的運輸方式，其方向取決于兩端有機物的濃度差等因素，是通過輸導組織進行的被動運輸。
3．橫向運輸：橫向運輸的方向平行于莖的橫切面、垂直于莖的縱切面，受到單側刺激的影響時才會發生。類型如圖：
(1)受光照影響：單側光使胚芽鞘尖端中的生長素由向光側運到背光側，如圖Ⅰ ①→②，可引起植物向光生長。
(2)受力影響
a．重力使生長素在幼根中從遠地側運到近地側，幼莖中生長素也從遠地側運到近地側，如圖Ⅱ③→④、⑤→⑥，可引起植物根的向地性和莖的背地性。
b．離心力使胚芽鞘尖端中的生長素由中心向外運輸，如圖Ⅲ⑦→⑧。
典題應用
1.下列關于生長素的發現、產生、運輸及作用的說法，錯誤的是( 　　)
A．生長素的發現源于人們對植物向光性的研究
B．生長素的產生部位在胚芽鞘尖端，但發生效應的部位不在尖端
C．頂芽合成的生長素通過極性運輸至側芽
D．生長素的橫向運輸可發生在尖端，外界刺激的方向總是與生長素發生橫向運輸的方向相反
D
解析：人們在對植物向光性的研究中，發現了生長素，A正確；生長素的產生部位在胚芽鞘尖端，但發生效應的部位在尖端下面的伸長區，B正確；頂芽合成的生長素運輸至側芽的過程屬于極性運輸，C正確；生長素的橫向運輸可發生在尖端，但不同的單一刺激下，生長素的橫向運輸方向不同，D錯誤。
2．下列與生長素的產生、運輸和分布相關的敘述，正確的是( 　　)
A．生長素只能在幼嫩的芽、葉和發育的種子中產生
B．生長素是在核糖體中經氨基酸的脫水縮合形成的
C．生長素在植物體內只能進行極性運輸
D．生長素在植物體的各器官中都有分布
解析：生長素主要的合成部位是幼嫩的芽、葉和發育中的種子，在這些部位，色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素，A、B錯誤；在成熟組織中，生長素可通過輸導組織進行非極性運輸，C錯誤；生長素在植物體的各器官中都有分布，但相對集中地分布在生長旺盛的部位，D正確。
D
教材梳理
1.作用方式：給細胞傳達_______，起著___________________的作用。
2．作用
知識點二　生長素的生理作用
信息
調節細胞生命活動
細胞伸長生長
分化
發育
3．生長素首先與細胞內某種蛋白質——___________特異性結合，引發細胞內發生一系列信號轉導過程，進而誘導特定___________，從而產生_______。
生長素受體
基因的表達
效應
4．作用特點
(1)表現：濃度較低時___________，濃度過高時___________。
(2)示例——頂端優勢
①現象：側芽處生長素濃度較高，發育受到_______。
②原因：
③解除方法：___________。
促進生長
抑制生長
抑制
去掉頂芽
(3)影響因素
①成熟程度：一般來說_______細胞敏感，_______細胞遲鈍。
②器官：不同器官對生長素的反應敏感程度不同。根、芽、莖敏感程度為：_____________。
幼嫩
衰老
根>芽>莖
核心探討
任務二、分析生長素的作用特點
1．請根據以下實驗設計，解釋頂端優勢的原因。
1934年，Thimann等人進行了一次經典的實驗。他對豌豆進行保留頂芽或去除頂芽的處理，之后放置一段時間，觀察其側芽的生長狀況。
組別 側芽增加的長度(mm)
a.保留頂芽 3.4±0.5
b.去除頂芽 16.0±2.7
c.去除頂芽，外施生長素 1.8±0.6
思考：(1)第a、b組處理的結果能否說明生長素抑制了側芽的生長？
提示：不能說明，只能說明頂芽的存在抑制了側芽的生長。
(2)第b、c組處理的結果說明了什么？
提示：頂端向下運輸的生長素抑制了側芽的生長。
(3)該實驗的結論是什么？
提示：植物頂芽產生的生長素可抑制側芽的生長。
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．下圖表示不同生長素濃度對植物同一器官的
作用。回答下列問題：
(1)若曲線表示不同生長素濃度對植物幼苗的作
用，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_______________。
(2)若曲線表示不同生長素濃度對植物的芽的作用，在頂端優勢中，測得頂芽生長素濃度為m，則側芽的生長素濃度范圍是_________。
大于m小于M
大于i
(3)若曲線表示生長素對植物的莖的作用，在植物水平放置，表現出莖的背地性時，且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_______________。
(4)若曲線表示生長素對植物的根的作用，在植物水平放置，表現出根的向地性時，且測得其根的遠地側生長素的濃度為m，則近地側生長素濃度范圍是_________。
大于0小于m
大于i
核心歸納
1.不同濃度的生長素對同一器官的影響不同
(1)作用的特性：低濃度促進生長(圖中d點之前，不包括d點)，高濃度抑制生長(圖中d點之后，不包括d點)。d點是“低濃度”與“高濃度”的分界點，“低濃度”“高濃度”不是具體值，而是濃度范圍。
(2)關鍵點的含義：a、c兩點對應的生長素濃度不同，但促進作用相同；b點促進作用最強，對應的生長素濃度為最適濃度；d點表示既不促進，也不抑制；e點對應的生長素濃度為較高濃度，抑制生長。某濃度的生長素起促進還是抑制作用是與濃度為“0”時的效果相比的。
2．不同植物器官對生長素的敏感程度
(1)相關曲線分析
同一濃度的生長素作用于不同器官引起的生理功能不同，這是因為不同的器官對生長素的敏感程度不同，曲線體現了根、莖、芽的敏感性大小為根>芽>莖。
(2)根的向地性和莖的背地性
3．不同種類的植物對生長素的敏感程度
分析上圖可知，不同種類的植物對生長素的敏感程度不同，雙子葉植物比單子葉植物敏感程度高。
【視野拓展】　生長素促進細胞伸長作用的機理
對生長素的作用機理前人先后提出了“酸生長理論”和“基因活化學說”。
典題應用
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
D
解析：本題考查生長素對植物生命活動的調節。植物頂芽產生的生長素通過極性運輸，在側芽部位積累，枝條上部的側芽處生長素濃度較高，從而出現抑制側芽生長的現象，稱為“頂端優勢”，在農業生產過程中，可以通過去除頂芽的方式解除植物的頂端優勢(如棉花打頂)，A、B正確；生長素作用的本質是調節某些基因的表達從而影響植物體的生長，C正確；同一植物體不同器官對生長素的敏感度不同，敏感度由大到小依次是根、芽、莖，D錯誤。
4．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，頂芽和最靠近頂芽的側芽所含生長素的濃度最可能分別為( 　　)
A．a和b　 B．b和a
C．b和c D．c和b
C
解析：當植物表現出頂端優勢時，即頂芽生長素濃度較低，促進頂芽生長，而側芽生長素濃度較高，抑制側芽生長，故頂芽和最靠近頂芽的側芽所含生長素的濃度最可能分別為b和c，C正確。
網絡構建

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