培優微專題(三)由“吊蘭彎向光源生長”理清植物的激素調節植物激素調節是高考的常考點，命題多出現在選擇題中，近兩年伴隨著“食安中國”等熱點問題，也偶爾出現在主觀題考查之列。本專題主要考查植物生長素的發現和作用，其他植物激素及應用。有關生長素、細胞分裂素、赤霉素、乙烯、脫落酸等植物激素的生理作用、實際應用，以及相關實驗設計和分析能力的考查是高考的重要命題角度。本專題由大家熟悉的“吊蘭彎向光源生長”這一生活化問題切入，旨在提高學生發現問題、分析問題的能力。課題下的深度探究學習——真情境·真應用·真學通[探究素材]吊蘭的種子萌發后，根向下生長，這是吊蘭對重力刺激作出的反應，表現為根具有向地生長的特點，吊蘭胚芽出土后，受到陽光的影響，莖并不是筆直向上生長的，而是彎向光源生長，一段時間后，吊蘭會形成一定的彎曲程度(α角)。這種現象被稱為向光性，是植物對光合作用的一種適應。[探究問題](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___________________________________________________________________。(2)請說明α角形成的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)生長素的化學本質是____________。植物激素除了生長素以外，還有細胞分裂素、乙烯和____________等。(4)頂端優勢體現了生長素的作用具有________的特點。(5)由圖可知，促進豌豆幼苗莖切段生長最適生長素的濃度范圍是____________mg·L－1，若該實驗是探究豌豆幼苗莖切段最適濃度的預實驗，則做該預實驗的目的是______________________________________________________________________。答案：(1)從植物形態學上端向形態學下端(2)在單側光刺激下，吊蘭胚芽尖端產生的生長素發生橫向運輸，生長素再通過極性運輸向下運輸，使莖一側生長素濃度高于另一側，導致向光側和背光側細胞生長的速度不同，從而形成α角(3)吲哚乙酸赤霉素、脫落酸(4)兩重性(5)200～600為進一步實驗摸索條件，也可用于檢驗實驗設計的科學性和可行性[拓展分析]植物生長素是調節植物體內生命活動的重要激素之一，有關生長素的生理功能及相關實驗探究是高考重要的命題點，而生長素作用的兩重性特點常出現在高考試題中，熟練掌握判斷生長素兩重性的方法往往是解答生長素類試題的關鍵點。“三看法”判斷生長素作用的兩重性高考下的重難微點突破——重點化·綜合化·精細化提能點(一)植物生長方向的判斷與分析[查驗進補知能][典例]

(2021·長沙一模)科學家為了解釋植物向光生長的現象提出了兩種假說：①單側光照引起生長素的橫向運輸，使生長素分布不均而導致彎曲生長；②單側光照引起向光側產生生長抑制物而導致彎曲生長。下圖表示兩位同學為驗證某植物向光生長的原因所做的對照實驗，下列分析錯誤的是

(

)A．若實驗一甲、乙兩組都向光生長，則說明假說②成立B．若實驗二甲、乙兩組結果無明顯差異，則說明假說①成立C．若實驗一甲直立生長、乙向光生長，則實驗二應表現為甲生長速度比乙快D．若實驗一甲、乙兩組都向光生長，則實驗二應該表現為甲的生長速度比乙慢[解析]假說①認為生長素存在橫向運輸，假說②認為光照會引起生長抑制物的產生。實驗一甲、乙都向光生長，說明其向光生長與生長素的橫向運輸無關，即假說②成立，A正確；實驗二甲、乙生長無明顯差異，說明光照不會引起生長抑制物的產生，即假說①成立，B正確；實驗一甲直立生長、乙向光生長，說明假說①成立，此時實驗二應出現甲、乙生長速度相同，C錯誤；實驗一甲、乙都向光生長，說明其向光生長與生長素的橫向運輸無關，即假說②成立，實驗二甲組光照會產生生長抑制物，因而甲的生長速度比乙慢，D正確。[答案]

C深化學習判斷植物“長不長、彎不彎”的方法[訓練提升素養]1．(2021·邯鄲一模)從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段

(無葉和側芽)，自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處，將切開的

莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后，觀察到半邊莖向外彎曲生長，如圖所示。僅根據生長素的作用特點，下列推測不合理的是

(

)A．彎曲半邊莖內側細胞比外側細胞生長得快B．生長素對半邊莖內側細胞有促進作用，對外側細胞有抑制作用C．造成上述現象的原因可能是內側細胞的生長素濃度比外側高D．造成上述現象的原因可能是內外側細胞中的生長素濃度相同，但內外兩側

細胞對生長素的敏感性不同解析：分析題圖可知，半邊莖內側細胞比外側細胞生長得快，故半邊莖向外彎曲生長，A正確。生長素對半邊莖內、外側細胞均有促進作用，只是對內側細胞促進生長的效應更強，內側細胞比外側細胞長得快，B錯誤。根據題圖和生長素對莖的作用特點分析，半邊莖向外彎曲生長，說明半邊莖的內、外側細胞的生長速度不一樣，可能是由于內側細胞的生長素濃度比外側高，內側細胞較外側細胞長得快；也可能是內外兩側細胞內生長素的濃度是相等的，但是內外兩側細胞對生長素的敏感程度不一致，該濃度的生長素更有利于內側細胞的生長，C、D正確。答案：B

2．下圖是解釋玉米根向重力生長原因的模型。平衡石是根冠細胞特有的結構。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠細胞的基部，導致經由中柱運來的IAA在根冠均等分布(如圖1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠細胞的近地側，導致根冠遠地側的IAA向近地側運輸(如圖2)。根據該模型，下列分析正確的是

(

)A．IAA在根部只能從伸長區向根冠運輸B．在水平放置的根中，近地側伸長慢的原因是IAA濃度低于遠地側C．若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能觀察到根向地彎曲生長D．玉米根向重力生長與平衡石在根冠細胞中的位置密切相關解析：由圖1可知，IAA在根部既能從伸長區向根冠運輸，也能從根冠向伸長區運輸，A錯誤；在水平放置的根中，近地側伸長慢的原因是IAA濃度高于遠地側，根對生長素比較敏感，近地側生長素濃度高，生長受到抑制，遠地側生長素濃度低，生長較快，B錯誤；若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生長，C錯誤；玉米根向重力生長與平衡石在根冠細胞中的位置密切相關，D正確。答案：D

3．(2021·沈陽三模，多選)下圖是某興趣小組在適宜條件下做幼小植株的單側光實驗，發現莖具有向光性，根具有背光性。為了進一步探究根具有背光性的原因，該小組檢測根尖4mm處向光側和背光側IAA的含量，結果如下表所示。下列有關敘述正確的是

(

)處理彎曲度/°向光側/(ng·g－1)背光側/(ng·g－1)單側光照45126401黑暗0325325A．單側光引起根的背光性生長體現了IAA的作用具有兩重性B．根具有背光性是IAA分布不均勻和根對IAA很敏感引起的C．根和莖向光側的IAA含量都低于背光側，都起了促進作用D．根和莖背光側的IAA含量都高于向光側，都起了抑制作用解析：在單側光照下，根的向光側生長素濃度低，生長快，根的背光側生長素濃度高，生長慢，單側光引起根的背光性生長體現了IAA的作用具有兩重性，A正確；根對生長素比較敏感，結合以上分析可知，根具有背光性是IAA分布不均勻和根對IAA很敏感引起的，B正確；在單側光照下，根和莖的生長素都由向光側向背光側運輸，根和莖向光側的IAA含量都低于背光側，都起了促進作用，C正確；莖對生長素的敏感度小于根，IAA對莖背光側的生長起促進作用，且促進生長的效應高于向光側，D錯誤。答案：ＡＢＣ提能點(二)植物激素調節相關實驗探究1．驗證生長素的產生部位在尖端2．驗證生長素的橫向運輸發生在尖端3．驗證生長素的極性運輸方向只能是從形態學上端向形態學下端運輸4．探究重力和單側光對生長素分布的影響程度5．頂端優勢產生原因的實驗探究6．探究植物激素間的相互作用[典例]

(2021·衡水模擬)某生物興趣小組為了探究生長素的作用部位及運輸方向，用若干置于黑暗中的玉米胚芽鞘進行了以下兩個實驗：①將一部分胚芽鞘用黑色碳素筆從尖端畫一條直線至最下端，如圖1所示，培養2～3天后觀察a、b段直線顏色的深淺(注：胚芽鞘長度變化引起顏色深淺變化)；②將一部分胚芽鞘去除尖端2mm，在其上端放置一塊含生長素的瓊脂塊，在其下端放置空白瓊脂塊，如圖2所示。下列分析錯誤的是

(

)A．每組實驗均需要使用多個胚芽鞘的目的是排除偶然因素的影響B．一段時間后，若圖1中a段碳素筆線的顏色比b段深則說明b段是生長素的作用部位C．一段時間后，若圖2中下端的瓊脂塊收集到生長素則說明生長素在該處為極性運輸D．若將圖2上端瓊脂塊置于該胚芽鞘切面的左側并進行左側單側光照射，則胚芽鞘將向右彎曲生長[解析]

每組實驗均需要使用多個胚芽鞘進行平行重復，目的是避免實驗的偶然誤差，A正確；若圖1中a段碳素筆線的顏色比b段深，則說明b段細胞伸長，b段是生長素的作用部位，B正確；將含有生長素的瓊脂塊置于去掉胚芽鞘的尖端，即放置于形態學的上端，一段時間后下端的瓊脂塊收集到生長素，則說明生長素從形態學的上端運往了形態學的下端，可能是受重力因素的影響，不能得出發生了極性運輸，若要說明發生了極性運輸，還需要增加胚芽鞘倒置的對照，C錯誤；瓊脂塊不能感受單側光的刺激，將含有生長素的瓊脂塊置于胚芽鞘的左側，則左側生長素含量多，生長快，胚芽鞘將向右彎曲生長，D正確。[答案]

C

[訓練提升素養]1．(2021·重慶模擬)某生物興趣小組的同學切取胚芽鞘的頂端，分成甲、乙兩組，按如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(圖丙所示)，一段時間后，測量胚芽鞘切段的彎曲程度(α角)。下列相關分析正確的是

(

)A．若將甲組置于黑暗中，則瓊脂塊所引起的α＝0°B．若將乙組中左、右兩側的瓊脂塊同時放在同一去頂胚芽鞘切段頂端的兩側，

則α＞0°C．圖丙中α角的形成是由于去頂胚芽鞘切段左側細胞分裂速度快于右側D．生長素在胚芽鞘的合成與運輸過程中都伴隨高能磷酸鍵的水解解析：甲組置于黑暗中，仍有生長素合成并收集到瓊脂塊中，α>0°，A錯誤；乙組左、右兩個瓊脂塊中生長素含量相同，所以同時放在胚芽鞘兩側，不會引起彎曲生長，即α＝0°，B錯誤；生長素的作用是促進細胞的伸長生長，而不是促進細胞分裂，C錯誤；細胞內生長素的合成反應消耗能量、生長素的極性運輸是主動運輸，也消耗能量，故生長素在胚芽鞘的合成與運輸過程中都伴隨高能磷酸鍵的水解，D正確。答案：D

2．已知單側光與重力均影響生長素的橫向運輸。為探究某強度的單側光及重力對橫放狀態下植物生長的影響，研究人員對剛萌發的盆栽燕麥分別進行了如圖甲所示的處理，燕麥彎曲生長情況用柱狀圖乙表示。下列相關敘述正確的是(

)A．假如撤去單側光的照射，圖甲②莖仍將水平生長B．圖甲①若處于失重狀態下，則燕麥莖將水平生長C．實驗一段時間后，第③組燕麥會長成圖丙所示的形態D．圖甲中①的向上彎曲程度最大，③的彎曲程度最小解析：圖甲②受到單側光的影響向下彎曲生長，又受到重力的影響向上彎曲生長，兩種影響抵消后剛好不彎曲，假如撤去單側光的照射，則只有重力的影響，圖甲②出現的變化是向上彎曲生長，A錯誤；失重狀態下，圖甲①組燕麥莖在單側光的作用下會向上彎曲生長，B錯誤；第③組只受重力的影響，實驗一段時間后，燕麥會表現出如圖丙所示莖的背地生長和根的向地生長，C正確；由圖乙可知，圖甲中①的向上彎曲程度最大，②不彎曲，即彎曲程度最小，D錯誤。答案：C

3．(2021·沈陽模擬，多選)草莓果實成熟經歷了綠→純白→初紅→紅→全紅→暗紅幾個階段，著色程度與花青素含量有關。研究人員用1mM的脫落酸(ABA)、1mM的生長素(IAA)、1mM的ABA＋IAA通過100μL微量注射器分別從果柄處注入三組白熟期的草莓果實，研究草莓果實的發育成