2024年高中生物新教材同步選擇性必修第一冊第5章第1節第2課時生長素的合成、運輸、分布和生理作用含答案第2課時生長素的合成、運輸、分布和生理作用[學習目標]1.概述植物生長素的合成、運輸、分布和生理作用，闡釋植物生長素作用特點中蘊含的適度與平衡觀。2.根據生長素的作用及特點，學會分析和解決生活實際問題。一、生長素的合成、運輸與分布1．合成(1)主要的合成部位：芽、幼嫩的葉和發育中的種子。(2)來源：由色氨酸經過一系列反應轉變而來。2．運輸(1)極性運輸①運輸方向：由形態學上端運輸到形態學下端。②運輸方式：主動運輸。(2)非極性運輸：在成熟組織中通過輸導組織進行。(3)橫向運輸：根尖、芽尖等生長素產生部位。3．分布：在植物體各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發育中的種子和果實等處。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()答案(1)×(2)×(3)×特別提醒極性運輸屬于主動運輸，需要載體蛋白和能量。任務一：評價生長素的極性運輸的實驗證據1．上述實驗的結果是什么？能否證明生長素的極性運輸？為什么？提示實驗結果：B處瓊脂塊中有生長素。結論：A處生長素可以從形態學上端運輸到形態學下端。不能證明生長素的極性運輸。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，所以必須得證明生長素不能從b處運輸到a處，才可以證明是極性運輸。2．如果要驗證生長素的極性運輸，應如何改進實驗方案？提示再增設一組實驗，如下圖：實驗結果：B處瓊脂塊中沒有生長素。結論：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。1．下列與生長素的合成、運輸和分布相關的敘述，正確的是()A．生長素只能在芽、幼嫩的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．生長素在植物體各器官中都有分布答案D解析生長素主要的合成部位是芽、幼嫩的葉和發育中的種子，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；生長素在植物體各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位，D正確。2．下圖表示探究生長素運輸特點的相關實驗，據圖分析，下列關于生長素運輸的敘述正確的是()注：(1)圖甲胚芽鞘形態學上端在上，圖乙胚芽鞘形態學上端在下。(2)帶陰影的瓊脂塊含生長素，空白的瓊脂塊不含生長素。A．生長素只能從上向下運輸B．生長素的運輸受重力影響C．生長素的運輸方式是極性運輸D．由圖可得出，生長素的運輸方式是主動運輸答案C解析由圖可知，圖甲中在形態學下端的瓊脂塊中檢測到了生長素，圖乙中在形態學的上端沒有檢測到生長素，說明生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端，而不是從上到下，A錯誤；圖乙中說明生長素的運輸不受重力的影響，B錯誤；圖示無法得出生長素的運輸方式，D錯誤。二、生長素的生理作用1．生長素的作用方式及特點(1)作用方式：不催化細胞代謝，也不為細胞提供能量，而是給細胞傳達信息，起著調節細胞生命活動的作用。(2)作用①細胞水平上：促進細胞伸長生長、誘導細胞分化等作用。②器官水平上：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。③作用實質：通過誘導特定基因的表達，從而產生效應。(3)作用特點：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．頂端優勢(1)概念：頂芽優先生長，側芽生長受抑制的現象。(2)形成原因(3)解除方法：摘除頂芽。(4)應用：棉花打頂，果樹剪枝等。判斷正誤(1)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()(2)生長素能誘導細胞的分化()(3)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()(4)頂芽產生的生長素通過自由擴散的方式運輸到側芽部位()答案(1)√(2)√(3)√(4)×任務二：分析生長素的作用特點1．1934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±0.5b.去除頂芽16.0±2.7c.去除頂芽，外施生長素1.8±0.6思考：(1)a、b組處理的結果能否說明生長素抑制了側芽的生長？并說明理由。提示不能說明，a、b組的自變量是頂芽的有無而不是側芽生長素濃度，只能說明頂芽的存在抑制了側芽的生長。(2)b、c組處理的結果說明了什么？提示頂端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，間接說明了過高濃度的生長素可抑制側芽的生長。2．如圖是科學家研究不同濃度生長素對芽的作用曲線，請思考回答下列問題：(1)描述圖中各區段生長素的作用效果：①ac段：隨生長素濃度增加，促進生長作用增強。②c點：生長素的促進作用效果最強，該點所對應生長素濃度為最適濃度。③ce段：隨生長素濃度增加，促進生長作用減弱，仍表現為促進生長。④e點：既不促進生長，也不抑制生長。⑤ef段：隨生長素濃度增高，抑制生長作用增強。(2)據圖分析“濃度較低時促進生長，濃度較高時則會抑制生長”中的濃度是指e(填圖中字母)點所對應的生長素濃度。(3)綜上可知，生長素的作用特點是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。3．玉米幼苗水平放置一段時間后，地上部分背地生長，地下部分向地生長。請從生長素在根、莖處的分布趨勢和器官內部因素兩個角度分析，利用所給信息，完善表格。部位根部莖部CDAB生長素濃度低高低高生長速度快慢慢快生長素敏感程度敏感不敏感彎曲方向向地生長背地生長視野拓展生長素促進細胞伸長作用的機理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)。3．生長素是人們發現和研究較早的植物激素，其作用是促進細胞伸長生長、誘導細胞分化。如圖表示某植物地上部分，下列有關生長素調節的敘述，正確的是()A．該植物體地上部分能合成生長素的部位只有①②③④所示結構B．①生長迅速而②生長受抑制是由于②對生長素的敏感性高于①C．②生長受抑制而④生長較快，是由于①合成的生長素無法運輸到④部位D．生長素是植物體內的信號分子，必須與靶細胞上的受體結合才能發揮作用答案D解析植物體其他部位如幼葉也能合成生長素，A錯誤；由于①頂芽合成的生長素向下運輸積累在②側芽部位，導致側芽處生長素濃度過高，從而抑制了側芽的生長，B錯誤；④距離頂芽較遠，①合成的生長素運輸到④較少，因此④生長較快，C錯誤；生長素等植物激素必須與靶細胞上的受體結合后才能完成信號傳遞，從而發揮相應的作用，D正確。4．如圖表示植物生長單位長度所需時間與生長素濃度的關系，下列敘述中正確的是()A．在單側光作用下，若胚芽鞘生長素濃度向光側為c，則背光側為dB．將植物體水平放置，若莖部近地側生長素濃度為a，則遠地側為bC．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dD．若曲線Ⅰ表示生長素對植物芽的作用，則曲線Ⅱ表示對根的作用答案A解析在單側光作用下，若胚芽鞘生長素濃度向光側為c，則背光側生長素濃度要大于c，植物生長單位長度所需時間短于向光側，即背光側為d，A正確；將植物體水平放置，由于重力作用，生長素集中分布在近地側，若莖部近地側生長素濃度為a，則遠地側生長素濃度應小于a，而不是b，B錯誤；將植物體水平放置，若根部近地側生長素濃度為c，則遠地側生長素濃度應小于c，而不是d，C錯誤；植物不同器官對生長素的敏感程度不同，根比芽敏感，芽比莖敏感，因此若曲線Ⅰ表示生長素對植物芽的作用，則曲線Ⅱ表示對莖的作用，D錯誤。題后提升下圖表示同一器官在不同生長素濃度下的作用。請回答下列問題：(1)若曲線表示生長素濃度與植物幼苗的關系，其出現向光性時，且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)若曲線表示生長素濃度與植物芽的關系，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i。(3)若曲線表示植物的莖，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大于0小于m。(4)若曲線表示植物的根，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i。題組一生長素的合成、運輸和分布1．(2022·甘肅金昌高二期中)下列有關生長素的合成、運輸和分布的敘述，正確的是()A．胚芽鞘尖端能夠利用色氨酸經過一系列反應大量合成生長素B．生長素合成和分布的主要場所是植物體的未成熟組織C．在植物體的幼嫩部位，生長素不可以逆濃度梯度運輸D．呼吸抑制劑可以抑制生長素的極性運輸和非極性運輸答案B解析生長素在植物體內的含量很少，因此胚芽鞘尖端能夠利用色氨酸經過一系列反應轉變成生長素，而不是大量合成，A錯誤；植物體的未成熟組織具有分生能力，是生長素合成和分布的主要場所，B正確；在植物體的幼嫩部位，生長素可以逆濃度梯度進行極性運輸，C錯誤；生長素的極性運輸是一種主動運輸，所以呼吸抑制劑能影響生長素的極性運輸，但不影響非極性運輸，D錯誤。2．下圖為研究生長素(IAA)產生部位及運輸方向的實驗，初始時，瓊脂塊①～⑥中不含IAA。下列對實驗結果的敘述中，正確的是()A．瓊脂塊①②中都有IAA，①＞②B．瓊脂塊③④中都有IAA，③≈④C．瓊脂塊⑤⑥中都有IAA，⑤≈⑥D．瓊脂塊③④中含有的IAA分別與⑤⑥中的相等答案B解析①②瓊脂塊中都含有IAA，雖然有單側光照射，但由于尖端插的云母片阻止生長素的橫向運輸，故①＝②，A錯誤；由于瓊脂塊不能感受光刺激，故③④瓊脂塊中都含有IAA，③≈④，B正確；由于生長素只能從形態學上端向下端運輸，故⑤⑥瓊脂塊無生長素，C、D錯誤。3．從如圖所示的實驗中，可以直接得出的結論是()A．單側光照引起生長素分布不均勻B．感受光刺激的部位是上胚軸切段的頂端C．生長素只能由形態學上端向形態學下端運輸D．生長素能促進上胚軸切段生長答案D解析根據題圖所示的實驗，自變量是生長素的有無，因變量是上胚軸切段有無直立生長。通過對照實驗，可以得出的結論是生長素能促進上胚軸切段生長。題組二生長素的生理作用4．(2022·江蘇泰州高二期末)瓜農在收獲時發現有一個西瓜一側充分膨大，另一側發育不良，剖開果實發現種子分布不均，這種西瓜稱為歪瓜(如圖)。下列有關該歪瓜的敘述錯誤的是()A．開花坐果期間受粉不良，使部分卵細胞未能形成受精卵B．未膨大部分種子少，不能產生足夠的生長素刺激果實發育C．未膨大部分營養不足，不能提供生長素刺激種子成熟D．未膨大部分生長素少，不能吸引足夠的營養物質向其運輸答案C解析發育中的種子可以產生生長素，種子成熟不需要果實提供生長素，C錯誤。5．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。頂芽產生的生長素向下運輸，長。6．下列關于植物莖的背地性和根的向地性的敘述，正確的是()A．生長素在根部“3→4”的運輸中不需消耗ATPB．生長素對2處和6處的作用相同C．兩種現象說明根對生長素的敏感性高于莖D．兩種現象均能體現生長素在低濃度時促進生長，高濃度時抑制生長的作用特點答案C解析生長素在根部“3→4”的運輸為極性運輸，其運輸方式屬于主動運輸，需要消耗ATP，A錯誤；生長素對2處和6處的作用效果不相同，2處抑制根的生長，6處促進莖的生長，B錯誤；2處的生長素濃度大于1處，6處的生長素濃度大于5處，但2處生長受到抑制，6處生長受到促進，說明根對生長素的敏感性大于莖，C正確；莖的背地生長只表現了促進作用，沒有抑制作用，所以不能體現生長素在低濃度時促進生長，高濃度時抑制生長的作用特點，D錯誤。題組三生長素作用特點的圖形解讀7．下圖表示生長素對植物某營養器官生長的影響，“低濃度促進生長、高濃度抑制生長”一句中，“高濃度”“低濃度”分別指()A．大于m的濃度、小于m的濃度B．大于n的濃度、小于n的濃度C．大于p的濃度、小于p的濃度D．大于m的濃度、小于p的濃度答案C解析根據題意和圖示分析可知，圖中m、n對應的濃度都起促進作用，p點時既不促進也不抑制，而大于p點的濃度則起抑制作用，所以高濃度、低濃度分別指大于p的濃度和小于p的濃度。8．如圖所示，若莖的a側生長素濃度在B點以下的濃度范圍內，下列對b側生長素濃度范圍的描述較為準確的一項是()A．在BD范圍內 B．在OA范圍內C．在BC范圍內 D．在BA范圍內答案A解析由于重力作用，生長素橫向運輸，導致b側生長素濃度高于a側。圖中莖的b側生長確。9．(2022·重慶高二期末)游離的生長素在植物體內可以與肌醇、葡萄糖、氨基酸、甲基多肽和糖蛋白等結合，形成束縛型生長素，失去生理活性和運輸極性。束縛型生長素也可以釋放出游離的生長素，從而表現出生理活性和運輸極性。下列關于束縛型生長素的敘述，錯誤的是()A．作為儲藏形式，以利于隨時釋放B．避免生長素濃度過高而抑制生長C．使游離生長素維持在適宜的濃度D．束縛型生長素失去活性且不能運輸答案D解析束縛型生長素失去活性和極性運輸，但還可以非極性運輸，D錯誤。10．(2022·山東濰坊高二期末)為研究植物體內生長素的運輸，科學家用燕麥胚芽鞘、瓊脂塊及14C標記的IAA進行了如圖的實驗。下列說法正確的是()A．實驗前必須對胚芽鞘片段進行充分浸泡，以排除內源性激素干擾B．①③對照，證明生長素在胚芽鞘中的運輸不受重力影響C．①②對照，證明生長素在胚芽鞘中進行極性運輸D．為排除無關變量干擾，實驗必須在黑暗處進行答案C解析本實驗運用同位素標記法標記IAA，不需要排除內源性激素干擾，A錯誤；③中受體塊不會出現14C，實驗結果可能受重力影響，B錯誤；據圖分析可知，①②的自變量是形態學上下端的位置，兩者對照，可證明生長素在胚芽鞘中進行極性運輸，C正確；本實驗的目的是研究植物體內生長素的運輸，生長素的極性運輸與光照無關，故本實驗無需在黑暗中進行，D錯誤。11．(2022·山東煙臺高二期末)取燕麥胚芽鞘切段若干，隨機均分成三組，第1組置于一定濃度的蔗糖(Suc)溶液中(Suc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的長度并統計胚芽鞘伸長率，結果發現：3組>2組>1組。用KCl代替Suc進行上述實驗可得到相同結果。下列說法不合理的是()A．KCl可提高胚芽鞘細胞的吸水能力B．本實驗中Suc是作為能源物質來提高IAA作用效果的C．IAA在胚芽鞘中只能進行極性運輸，極性運輸是一種主動運輸D．IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高答案B解析KCl溶液中含有鉀離子和氯離子，經過主動運輸被胚芽鞘細胞所吸收，調節細胞的滲透壓，從而提高胚芽鞘細胞的吸水能力，A合理；由題干信息可知，用KCl代替蔗糖可得到相同的實驗結果，而KCl不能作為能源物質，因此不能說明蔗糖作為能源物質來提高IAA的作用效果，B不合理；IAA在幼根、芽、胚芽鞘中只能進行極性運輸，極性運輸是一種主動運輸，需要載體且消耗能量，而在成熟組織中，生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸，C合理；IAA＋Suc組胚芽鞘伸長率明顯高于IAA組，而KCl代替Suc也可達到相同結果，因此說明IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高，D合理。12．(2022·哈爾濱第六中學高二期末)生長素是最早發現的一類促進植物生長的激素。以下為研究人員利用水稻進行有關生長素的實驗。圖1表示水稻幼苗生長素濃度與其作用的關系，圖2表示將水稻的胚芽鞘切除尖端后，在切面一側放置含不同濃度生長素的瓊脂塊，并測定各胚芽鞘彎曲生長的角度α。下列說法正確的是()A．AC段促進效果增加，CE段促進效果減弱，圖中說明低濃度生長素促進生長，高濃度生長素抑制生長B．若測得表現出向光性的胚芽鞘背光側生長素濃度為2f，則向光側濃度<fC．圖2中，α會隨著圖1所示生長素濃度增加而增大D．圖2中，若在左側放置單側光，胚芽鞘會彎向光源生長答案B解析AC段促進效果增加，CE段促進效果減弱，濃度高于h的生長素才表現為抑制生長，A錯誤；若測得表現出向光性的胚芽鞘背光側生長素濃度為2f，則向光側濃度仍具有促進作用，只不過促進作用小于背光側，因此向光側生長素濃度應該<f，B正確；在0～g濃度范圍內，圖2中α會隨著圖1所示生長素濃度增加而增大，在g～h時，α會隨著圖1所示生長素濃度增加而減小，C錯誤；圖2中，由于瓊脂塊中含有生長素，因此，接觸瓊脂塊的一側細胞伸長加快，導致向對側彎曲生長即背光彎曲生長，D錯誤。13．(2022·江蘇鎮江高二期末)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(如果膠酶)的活性，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()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，背光側細胞壁的pH比向光側更接近果膠酶的最適pH答案D解析生長素濃度過高，會抑制細胞伸長，A錯誤；生長素是通過增加某些降解細胞壁的酶(如果膠酶)的活性，使細胞壁松弛，從而使細胞伸長，B錯誤；生長旺盛的部位對生長素比較敏感，該部位細胞膜上能與生長素結合的受體數量較多，成熟部位反之，C錯誤；在彎曲生長的幼苗中，背光側細胞比向光側生長快，可知背光側細胞壁的pH比向光側更接近果膠酶的最適pH，D正確。14．(2022·廣東佛山高二月考)遠在達爾文開始研究植物向光性的原因之前，我國宋代著作《種藝必用》中已經對生長素在促進空中壓條生根方面的用途有了明確的記載。生長素的多種生理作用及其機理以及在生產中應用、運輸方式等均為后人更好地利用和研究生長素提供了眾多探索方向。(1)《種藝必用》中有如下記載“凡嫁接矮果及花，用好黃泥曬干，篩過，以小便浸之。又曬干，篩過，再浸之。又曬又浸，凡十余次。以泥封樹枝……則根生”。其中蘊含的科學道理是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。從長時間的實踐來看，一般濃度的該植物激素對人體正常生命活動并無影響，你認為最可能的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)2005年，《Nature》連續發表了兩篇論文，指出TIR1就是人們長期尋找而又一直未果的生長素受體。現有生長素突變超矮生型擬南芥植株，初步確定其產生的原因有兩種可能：一是生長素受體異常(不能與生長素結合發揮作用)；二是植株不能產生生長素(或生長素水平低)。請寫出實驗思路來探究超矮生型擬南芥植株產生的原因屬于上述哪一種。(材料：超矮生型擬南芥幼苗若干，適宜濃度生長素溶液等)設計思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。預期結果和結論：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)人尿中含有微量的生長素，將黃泥反復浸到尿液中曬干，黃泥會吸附一定的生長素，生長素能促進枝條生根人體內沒有與生長素結合的特異性受體(2)設計思路：隨機選取超矮生型擬南芥幼苗若干平均分為兩組，一組使用適宜濃度的生長素溶液處理，另一組不作處理，培養一段時間觀察測量并比較兩組的植株平均高度預期結果和結論：若兩組株高一致，則超矮生型擬南芥幼苗是由生長素受體異常引起的；若使用生長素溶液處理組大于不處理組，則超矮生型擬南芥幼苗是由植株不能產生生長素引起的15．圖甲表示不同濃度的生長素對根和芽生長的生理作用；圖乙表示將一株燕麥幼苗水平放置，培養一段時間后的生長狀況。回答下列與生長素相關的問題：(1)圖甲中，促進芽生長的最適宜生長素濃度為____________mol·L－1，此濃度對根生長的效應是________________。(2)圖乙中b側生長素濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)a側，這是由于________因素引起的，a側生長素對根生長的效應是________________。(3)某生物小組設計了一組實驗驗證頂端優勢產生的機理，實驗如下：將若干生長狀況相同的某植物幼苗隨機均分為A、B、C、D四組。其中A組不做任何處理，B、C、D三組去除頂芽，C組在去除頂芽處放置含生長素的瓊脂塊，D組________________________________(將實驗操作補充完整)。將四組幼苗放在相同且適宜的環境中培養一段時間后，記錄側芽的生長狀況。預期__________組側芽不生長。上述生物小組中有學生發現，C組并沒有表現出預期的實驗現象，分析其最可能的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)10－8既不促進也不抑制(2)小于重力抑制(3)在去除頂芽處放置不含生長素的瓊脂塊(空白瓊脂塊)A、C瓊脂塊中生長素濃度過低解析(2)由于重力作用，生長素發生了橫向運輸，使圖乙中b側生長素濃度小于a側，由于根對生長素比較敏感，所以a側生長素對根生長的效應是抑制。(3)頂芽產生的生長素向下運輸，側芽處生長素濃度較高，發育受到抑制，植株表現出頂端優勢，所以若通過實驗驗證頂端優勢產生的機理，自變量為是否有頂芽及運往側芽的生長素，因變量為側芽是否生長。由于A組的頂芽產生的生長素運往側芽，以及C組瓊脂塊中的生長素運往側芽，抑制了側芽的生長，所以預期A組和C組側芽不生長。由于生長素具有低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特點，所以若在實驗中發現C組并沒有表現出預期的實驗現象，其最可能的原因是瓊脂塊中生長素濃度過低。第2節其他植物激素[學習目標]1.舉例說出赤霉素、細胞分裂素、乙烯、脫落酸的作用。2.舉例說明植物激素之間存在復雜的相互作用。一、其他植物激素的種類和作用1．其他植物激素的種類和作用種類合成部位主要作用赤霉素幼芽、幼根和未成熟的種子促進細胞伸長，從而引起植株增高；促進細胞分裂與分化；促進種子萌發、開花和果實發育細胞分裂素主要是根尖促進細胞分裂；促進芽的分化、側枝發育、葉綠素合成脫落酸根冠、萎蔫的葉片等抑制細胞分裂；促進氣孔關閉；促進葉和果實的衰老和脫落；維持種子休眠乙烯植物體的各個部位促進果實成熟；促進開花；促進葉、花、果實脫落油菜素內酯植物的花粉、種子、莖和葉等促進莖、葉細胞的擴展和分裂，促進花粉管生長、種子萌發等2.調控方式：一般來說，植物激素對植物生長發育的調控，是通過調控細胞分裂、細胞伸長、細胞分化和細胞死亡等方式實現的。判斷正誤(1)赤霉菌能產生促進植株增高的植物激素——赤霉素()(2)生長素和乙烯均能促進果實成熟()答案(1)×(2)×特別提醒促進果實發育≠促進果實成熟(1)生長素或赤霉素對果實的作用主要是促進果實發育，即主要是使子房膨大形成果實及果實體積的增大。(2)乙烯對果實的作用主要是促進果實成熟，主要是使果實的含糖量、口味等果實品質發生變化。任務一：分析以下資料，總結赤霉素的發現過程及其作用1．資料1：1926年，科學家觀察到，當水稻感染了赤霉菌后會瘋長(惡苗病)，結實率大大降低。研究者將赤霉菌培養基的濾液噴施到水稻幼苗上，也出現了惡苗病的癥狀。我們從這份資料中能得到哪些重要信息？提示導致水稻患惡苗病的不是赤霉菌菌體，而是赤霉菌產生的某種化學物質。2．資料2：1935年，科學家從培養基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質，稱之為赤霉素(簡稱GA)。資料3：20世紀50年代，科學家從赤霉菌培養液中分離和鑒定了可導致水稻患惡苗病的三種不同的赤霉素，分別命名為GA1、GA2、GA3。根據以上資料能不能確定赤霉素是植物激素呢？提示還不能確定赤霉素是植物激素，因為科學家們只是從赤霉菌的培養液中得到了這種化學物質，它從來沒有在植物體內發現過。3．實驗：20世紀50年代，科學家發現：外源性赤霉素可以使矮生型玉米(一種突變體)顯著長高，可以達到正常玉米的高度，但是不能使正常(野生型)玉米明顯增高。根據這一實驗現象，你認同下面哪種解釋？說出理由。①矮生型和野生型玉米體內均可產生內源性赤霉素，但矮生型缺乏赤霉素的受體。②矮生型玉米體內產生的內源性赤霉素較正常玉米少，外源性赤霉素補充了內源性赤霉素的不足。提示認同第②種解釋。第①種解釋，如果矮生型玉米缺乏赤霉素受體，即使施加外源性赤霉素，也不會使矮生型玉米長高。第②種解釋，如果矮生型玉米的內源性赤霉素少，則施加外源性赤霉素后會使其顯著長高。而正常玉米由于自身的內源性赤霉素夠用，所以對外源性赤霉素不敏感。因此第②種解釋更為合理。4．資料4：1958年，人們從紅花菜豆未成熟的種子中提純了赤霉素GA1。后來又陸續發現了植物體內有多種赤霉素。5．實驗：種子中的赤霉素主要來自胚，它可促進種子等休眠體的萌發。小麥種子的胚乳中儲存大量淀粉，水解后可為胚的萌發提供充足的能源物質。某興趣小組為了探究赤霉素促進種子萌發的原理，用去胚小麥種子(保留完整胚乳)做了下面的實驗。分析并解釋實驗現象，據此推測赤霉素是如何促進種子萌發的？提示赤霉素可以誘導胚乳產生淀粉酶，淀粉酶促進淀粉分解，為胚的萌發提供充足的能源物質，從而促進了種子的萌發。1．(2022·全國甲，3)植物激素通常與其受體結合才能發揮生理作用。噴施某種植物激素，能使某種作物的矮生突變體長高。關于該矮生突變體矮生的原因，下列推測合理的是()A．赤霉素合成途徑受阻B．赤霉素受體合成受阻C．脫落酸合成途徑受阻D．脫落酸受體合成受阻答案A解析赤霉素具有促進細胞伸長的作用，該作用的發揮需要與受體結合后才能完成，故噴施某種激素后某種作物的矮生突變體長高，說明該矮生突變體矮生的原因可能是缺乏赤霉素而非赤霉素受體合成受阻，A正確，B錯誤；脫落酸抑制植物的生長，與題干信息不符，C、D錯誤。2．植物生命活動是多種激素共同調節的結果。下列敘述錯誤的是()A．植株的增高主要與脫落酸、赤霉素有關B．用一定濃度的赤霉素溶液處理種子能促進種子萌發C．生長素、赤霉素和細胞分裂素都與果實的發育有關D．細胞分裂素能用于果實保鮮，乙烯能促進果實成熟答案A解析植物長高需要細胞的分裂和伸長，需要細胞分裂素、生長素、赤霉素等植物激素的作用，而脫落酸會抑制細胞分裂，促進葉和果實的衰老和脫落，維持種子休眠，A錯誤。二、植物激素間的相互作用1．在植物的生長發育和適應環境變化的過程中，某種激素的含量會發生變化。同時，各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調控植物的生長發育和對環境的適應。2．在植物各器官中同時存在著多種植物激素，決定器官生長、發育的因素往往不是某種激素的絕對含量，而是不同激素的相對含量。3．在植物生長發育的過程中，不同激素的調節往往表現出一定的順序性。判斷正誤(1)生長素主要促進細胞質的分裂()(2)黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高，有利于分化形成雄花()答案(1)×(2)×任務二：植物激素間的相互作用及其原理1．植物激素間相互作用的實例(1)資料1：在實驗條件下，離體的植物細胞在只有生長素的條件下，會形成大量多核細胞。如果同時存在細胞分裂素，生長素就能促進細胞迅速分裂。據此分析，生長素和細胞分裂素如何調節細胞分裂？二者有什么關系？提示生長素促進細胞核分裂，細胞分裂素促進細胞質分裂。在促進細胞分裂方面，二者表現為協同作用。(2)資料2：所謂胎萌現象，是指種子在脫離母體前就開始萌發的現象，脫落酸(ABA)合成缺陷型突變體經常會出現胎萌現象，而外源ABA可抑制胎萌現象。另外，據科學家研究表明用赤霉素處理玉米種子，也可促進其發芽。以上事實說明脫落酸和赤霉素在調節種子萌發上具有什么關系？提示脫落酸可以抑制種子萌發，赤霉素可以促進種子萌發，兩者作用效果相反。(3)資料3：擬南芥赤霉素(GA)缺陷型突變體的種子GA含量極低，在缺乏外源GA的培養基上是不能發芽的。若誘變處理，篩選出能夠發芽的突變株，發現不是能合成GA的回復突變株，而是脫落酸(ABA)缺陷型突變株。檢測發現這種雙突變株種子內兩種激素的絕對水平都極低。只是ABA與GA的比值與野生型相同。由此說明ABA和GA調節種子萌發時有什么特點？提示種子的休眠與萌發并非取決于兩種激素的絕對含量，而是由二者比例(相對含量)決定，ABA與GA比值較高促進休眠，反之促進萌發。2．植物激素間相互作用的原理(1)生長素和乙烯之間的相互作用低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度升高到一定值時，就會促進乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反過來會抑制生長素促進細胞伸長的作用。如圖：(2)生長素和赤霉素之間的相互作用資料4：豌豆幼苗實驗：操作步驟如圖1所示，一段時間后測定幼苗中GA的含量，結果如圖2所示。資料5：GA對IAA水平的影響通過資料4、5，請你概括生長素和赤霉素協同促進生長的原理是什么？提示由資料4實驗結果可知，生長素可提高赤霉素的水平；由資料5可知，赤霉素可提高生長素的水平。二者相互促進，因此表現為協同作用。3．植物激素在不同發育階段的動態(1)由草莓果實發育和成熟過程中乙烯含量的動態變化圖，你能得出什么結論？提示在植物生長發育過程中，乙烯的含量會發生變化。(2)觀察獼猴桃果實發育和成熟過程中激素的動態變化，思考并回答問題：①生長素、細胞分裂素和赤霉素的含量如何變化？這種變化有什么意義？提示生長素、細胞分裂素和赤霉素的含量先升高后降低。前期含量升高的意義是這些激素能較好地促進果實的生長和膨大；后期含量處于低水平有利于果實成熟。②脫落酸在果實發育和成熟的過程中起到什么作用？提示脫落酸在開花初期含量較高，其能促進花瓣的脫落，有利于果實的發育；后期含量升高，有利于果實的成熟、衰老和脫落。(3)由上述各種激素變化能得出什么結論？提示在植物生長發育和適應環境的過程中，各種激素水平有如下變化特點：①各種激素的含量會發生變化；②不同激素的調節還往往表現出一定的順序性。各種植物激素間的相互作用協同作用激素促進植物生長細胞分裂素、生長素、赤霉素延緩葉片衰老生長素、細胞分裂素促進果實坐果和生長生長素、細胞分裂素、赤霉素效果相反作用起促進作用的激素起抑制作用的激素器官脫落脫落酸、乙烯生長素、細胞分裂素種子發芽赤霉素脫落酸葉片衰老脫落酸生長素、細胞分裂素氣孔張開細胞分裂素脫落酸3．蘋果果實發育和成熟過程中，赤霉素、乙烯、細胞分裂素等激素變化情況如圖所示，下列分析中合理的是()A．曲線a、b、c分別代表赤霉素、細胞分裂素和乙烯B．在果實生長發育的各階段，生長素都起主要作用C．b在果實發育前兩個階段主要發揮了促進細胞分裂、分化和伸長的作用D．蘋果樹的生長發育也是圖中四種植物激素共同調節的結果答案C解析曲線a、b、c分別代表細胞分裂素、赤霉素、乙烯，A錯誤；在果實生長發育過程的各階段，多種植物激素共同協調發揮作用，但不同階段起主要作用的激素不同，B錯誤；b(赤霉素)在果實發育前兩個階段即細胞分裂階段和細胞伸長階段含量均較高，故主要發揮了促進細胞分裂、分化和伸長的作用，C正確；該圖只能說明蘋果果實的生長發育是圖中四種植物激素共同調節的結果，但不能說明整個蘋果樹的生長發育是圖中四種植物激素共同調節的結果，D錯誤。4．科學家進行探究植物激素對豌豆植株側芽影響的實驗，結果如圖。下列分析錯誤的是()A．頂芽分泌的生長素對側芽的生長有抑制作用B．赤霉素能解除頂芽對側芽生長的抑制作用C．細胞分裂素能解除頂芽對側芽生長的抑制作用D．側芽生長速度不同是因為側芽內生長素濃度不同答案B解析比較曲線1、2、4，可得頂芽分泌的生長素對側芽的生長有抑制作用，A正確；比較曲線4與5，可以知道赤霉素能促進側芽生長，但不能得出赤霉素能解除頂芽對側芽生長的抑制作用，B錯誤；比較1、3、4可知，細胞分裂素能解除頂芽對側芽的抑制作用，C正確。題組一其他植物激素的種類和作用1．夏季收獲的馬鈴薯處于休眠狀態，為了一年兩季栽培馬鈴薯，故應解除休眠。導致馬鈴薯休眠和解除其休眠的植物激素分別是()A．脫落酸和赤霉素B．脫落酸和細胞分裂素C．生長素和細胞分裂素D．乙烯和赤霉素答案A解析脫落酸的作用是抑制細胞分裂，使植物體處于休眠狀態，而赤霉素的作用是促進種子萌發，打破種子的休眠狀態。2．下列有關植物激素的敘述，不正確的是()A．使用適宜濃度的生長素可促進果實發育B．使用適宜濃度的赤霉素處理芹菜幼苗，能提高芹菜的產量C．使用適宜濃度的脫落酸處理浸泡過的小麥種子，能提高種子的萌發率D．使用適宜濃度的乙烯處理鳳梨，能讓鳳梨提前上市答案C解析赤霉素能促進細胞伸長，從而引起植株增高，B項正確；脫落酸抑制細胞分裂和種子發芽，C項錯誤；乙烯的主要作用是促進果實成熟，D項正確。3．下列關于植物激素的說法錯誤的是()A．赤霉素既可以促進細胞伸長、細胞分裂以及細胞分化，也可以促進種子萌發和果實發育B．脫落酸主要在根冠和萎蔫的葉片中合成，具有維持種子休眠的作用C．乙烯和赤霉素均具有促進開花的作用，植物失水過多時脫落酸的含量增加D．細胞分裂素可以促進芽的分化、抑制葉綠素的合成，與脫落酸作用相反答案D解析乙烯和赤霉素均具有促進開花的作用，脫落酸具有促進氣孔關閉的作用，C正確；細胞分裂素可以促進芽的分化、葉綠素的合成，與脫落酸作用相反，D錯誤。4．植物葉片脫落酸積累會導致氣孔關閉。大豆葉片相對含水量、氣孔開放程度、脫落酸含量隨時間變化情況如圖所示。第1～4天持續干旱，第5天測定后澆水。下列說法錯誤的是()A．干旱會加速葉片的脫落B．隨干旱時間延長，氣孔關閉，葉片光合速率降低C．澆水后，葉片脫落酸含量隨含水量的升高而升高D．葉面噴施適宜濃度的脫落酸能減少葉片水分散失答案C解析干旱引起脫落酸含量增加，促進葉片脫落，從而減少水的散失，A正確；隨干旱時間延長，氣孔關閉，二氧化碳吸收不足，光合速率降低，B正確；澆水后(應看圖中第6天及以后)脫落酸含量下降，C錯誤；噴施脫落酸會引起氣孔關閉，能減少葉片水分散失，D正確。題組二植物激素間的相互作用5．下列關于植物激素的說法，不正確的是()A.各種植物激素不是各自單獨發揮作用的，而是通過復雜的途徑共同調節著植物的生命活動B．當生長素濃度增高到一定值時，就會促進切段中乙烯的合成C．決定植物器官生長發育的往往不是某種激素的絕對含量，而是不同激素的相對含量D．生長素和赤霉素、細胞分裂素、乙烯、脫落酸協同合作，共同調節植物的生命活動答案D解析各種植物激素不是單獨起作用，而是通過復雜的途徑共同調節植物的生命活動，生長素和赤霉素、細胞分裂素、乙烯、脫落酸五種植物激素之間有些是協同合作，有些作用效果相反，D錯誤。6．(2022·江蘇海安市立發中學高二期中)科學家在對黃化豌豆幼苗切段的實驗研究中發現，低濃度生長素促進細胞伸長，高濃度生長素抑制細胞伸長，生長素對細胞生長調節的機理如下圖。下列相關敘述正確的是()A．生長素主要通過控制乙烯的合成參與細胞代謝，調控細胞的伸長B．乙烯具有促進果實成熟和直接抑制細胞伸長的作用C．植物體中能合成生長素的部位都能合成乙烯，合成乙烯的部位不一定能合成生長素D．生長素和乙烯均可通過主動運輸進行細胞間的跨膜運輸答案C解析生長素屬于信息分子，通過調控細胞代謝，從而調控細胞的伸長，生長素濃度增加到一定值時，才會促進切段中乙烯的合成，從而控制生長，A錯誤；乙烯具有促進果實成熟的作用，乙烯含量增多反過來抑制生長素對細胞伸長生長的作用，B錯誤；植物體中的各個部位都能合成乙烯，合成生長素的主要部位是幼嫩的葉、芽和發育中的種子，有的部位不能合成生長素(如無尖端的胚芽鞘就不能合成)，C正確；生長素可通過主動運輸進行細胞間的跨膜運輸，乙烯是氣體，通過自由擴散進行細胞間的跨膜運輸，D錯誤。7．如圖為獼猴桃果實發育和成熟過程中激素的動態變化，據圖判斷，下列選項不正確的是()A．開花后10～23天為果實生長發育的主要時期，推斷原因是此時生長素和細胞分裂素的分泌較多B．在植物生長發育過程中，不同激素的調節表現出一定的順序性C．脫落酸的分泌可以抑制細胞分裂，細胞分裂素可以促進細胞分裂，兩種激素作用相互抗衡，因此不會同時存在D．若遇到持續陰雨天，可在獼猴桃雌蕊柱頭上噴灑適量的生長素以促進果實的發育答案C解析細胞分裂素促進細胞分裂，脫落酸能抑制細胞的分裂，細胞分裂素和脫落酸作用效果相反，植物的生長發育是由多種激素相互協調、共同調節的，因此兩種激素可以同時存在，C錯誤。8．如圖表示多種植物激素對黃瓜幼苗生長的調節作用，據圖判斷，下列有關說法錯誤的是()A．①②③代表的植物激素分別是赤霉素、生長素、乙烯B．激素①②③在促進幼苗生長過程中具有協同作用C．激素②的生理作用特點為低濃度促進生長，過高濃度抑制生長D．除圖中的激素①②③外，在幼苗生長過程中還有其他植物激素的作用答案B解析分析題圖可知，①和②都可以促進細胞伸長，說明它們可能是赤霉素和生長素，因為確。9．大麥種子萌發過程中需要α-淀粉酶水解淀粉供胚生長需要。赤霉素與受體GID1結合后通過一系列過程激活淀粉酶基因的表達，促進種子萌發；脫落酸可以抑制種子萌發；細胞分裂素可促進種子的萌發。下列敘述正確的是()A．植物激素可直接參與細胞的代謝進而調節植物的生命活動B．沖洗種子有利于脫落酸溶于水，可以加強對種子萌發的抑制作用C．GID1基因突變體中α-淀粉酶基因的表達受影響，種子不能正常萌發D．適宜濃度的細胞分裂素和脫落酸協同作用可以解除對種子萌發的抑制答案C解析植物激素不直接參與細胞代謝，只對植物體的生命活動進行調節，A錯誤；沖洗種子有利于脫落酸溶于水，進而解除脫落酸對種子萌發的抑制作用，B錯誤；α-淀粉酶基因的表達可促進種子萌發，因此GID1基因突變體中α-淀粉酶基因的表達受抑制，種子不能正常萌發，C正確；脫落酸可以抑制種子萌發，細胞分裂素可促進種子的萌發，兩者作用效果相反，D錯誤。10．野生山櫻桃種子休眠期脫落酸含量高，抑制其萌發。為提高其發芽率，研究人員開展了實驗研究，處理方法及結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．適宜濃度的赤霉素能夠解除脫落酸的抑制作用B．圖示數據中500mg/L的赤霉素處理48h對山櫻桃種子萌發的促進作用最強C．結果顯示赤霉素濃度過高對山櫻桃種子萌發有抑制作用D．適當增加處理時間能有效促進山櫻桃種子的萌發答案C解析圖示中用不同濃度的赤霉素處理后，種子的發芽率均高于對照組，說明圖示濃度的赤霉素對種子萌發均為促進作用，C錯誤。11．脫落酸(ABA)具有誘導基因表達、使氣孔導度變化等多種作用。研究表明，脫落酸同時具有細胞內和細胞外兩類受體。有人為探究ABA調節氣孔導度過程中是通過哪類受體完成的調節途徑，以清水浸泡過的紫露草葉片為材料，做了如下實驗(“－”表示未處理，“＋”表示進行了相應處理)。項目同位素標記的ABA涂抹顯微注射同位素標記的ABA放射性位置實驗起始氣孔導度/μm實驗結束氣孔導度/μm1－－－7.16.52＋－保衛細胞表面7.42.33－＋保衛細胞內部7.06.4下列描述正確的是()A．脫落酸可以在植物體內大量合成B．該實驗說明ABA誘導氣孔關閉是通過與細胞膜上的受體結合進行調節的C．實驗材料用清水浸泡使氣孔導度大致相同，是為了控制自變量D．脫落酸若在保衛細胞內降解，則細胞內不會檢測到放射性答案B解析脫落酸是植物激素，具有微量、高效的特點，所以在植物體內含量并不多，A錯誤；實驗材料用清水浸泡使氣孔導度大致相同，是控制無關變量，C錯誤；脫落酸若在保衛細胞內降解，則其降解產物首先出現在細胞內，所以細胞內能夠檢測到放射性，D錯誤。12．(2023·江蘇揚州高二質檢)油菜素內酯(BL)是植物體內的重要激素，科研人員利用不同濃度的BL和生長素(IAA)處理萌發的種子，觀察二者對主根伸長的影響，結果如圖所示。下列有關說法正確的是()A．單獨IAA處理時，其濃度大于100nmol/L后抑制主根伸長B．BL和IAA對主根伸長的作用均表現為低濃度促進，高濃度抑制C．在IAA濃度為0～10nmol/L時，BL對主根伸長的抑制作用加強D．隨IAA濃度不斷增加，BL對主根伸長的作用由抑制轉為促進答案C解析由題圖分析可知，單獨IAA處理時，濃度大于100nmol/L時，隨著IAA濃度的增大，對主根伸長的促進作用逐漸減弱，直至抑制主根伸長，且隨濃度的增大，抑制作用增強，A錯誤；IAA濃度為0～10nmol/L時，由題圖虛線是下降的可知，BL對主根伸長的抑制作用加強，C正確；僅由題中給出的數據可知，100nmol/L的BL對主根伸長表現出的是抑制作用，沒有表現出促進作用，D錯誤。13．(202