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微專題四　生長素生理作用的相關
曲線分析和實驗設計
1.圖甲表示不同濃度生長素的生理作用不同。
(1)a點——既不促進生長也不抑制生長。
(2)a～c段(不含a點)——隨生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸增強。
(3)c點——促進生長的最適濃度，促進效果最好。
一、生長素生理作用的相關曲線分析
(4)c～e段(不含e點)——仍為“促進”濃度，只是隨生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸減弱。
(5)e點——促進生長的濃度“閾值”——低于此值時為促進生長的“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”，處于此值時，對植物生長的效應與a點相同，既不促進生長，也不抑制生長。
(6)b、d兩點——生長素濃度雖然不同，但促進效果相同。
2.圖乙表示植物不同器官對生長素的敏感程度不同，依次為根＞芽＞莖。
3.解答此類曲線題要明確以下兩個關鍵點
(1)明確“高濃度”和“低濃度”的閾值。“高濃度”應為大于圖甲中e點或圖乙中A′、B′、C′點的濃度，“低濃度”應為小于圖甲中e點或圖乙中A′、B′、C′點的濃度。
(2)若存在兩種不同濃度的生長素，其促進效果相同，則最適濃度在此兩種濃度之間。
例1　(2021·河南南陽月考)如圖表示生長素濃度對植物生長發育的影響。下列敘述正確的是
A.體現低濃度生長素促進作用的是ac段
B.體現高濃度生長素抑制作用的是cf段
C.若莖向光側的生長素濃度為b點濃度，
則背光側的生長素濃度在b～d之間
D.若根生長的最適濃度為c點濃度，則芽生長的最適濃度可能為b點濃度
√
解析　ac段和ce段都代表低濃度生長素的促進作用，A項錯誤；
ef段體現高濃度生長素的抑制作用，B項錯誤；
莖的背光側生長素濃度高于向光側，且其促進作用也大于向光側，故若向光側生長素濃度為
b點濃度，則背光側的生長素濃度在b～d之間，C項正確；
與芽相比，根對生長素較敏感，若根生長的最適濃度為c點濃度，則芽生長的最適濃度應大于c點的濃度，D項錯誤。
1.驗證生長素的產生部位在尖端
二、與生長素有關的實驗設計
(1)實驗組：取放置過胚芽鞘尖端的瓊脂塊，置于去掉尖端的胚芽鞘一側(如圖甲)。
(2)對照組：取未放置過胚芽鞘尖端的空白瓊脂塊，置于去掉尖端的胚芽鞘一側(如圖乙)。
2.驗證生長素的橫向運輸發生在尖端
(1)實驗操作(如圖)
(2)實驗現象：裝置a中胚芽鞘直立生長；裝置b和c中胚芽鞘彎向光源生長。
3.驗證生長素的極性運輸只能是從形態學上端向形態學下端
(1)實驗操作(如圖)
(2)實驗現象：A組去掉尖端的胚芽鞘向右彎曲生長，B組去掉尖端的胚芽鞘生長很少，不彎曲。
例2　為探究胚芽鞘向光彎曲生長的原因是單側光使胚芽鞘尖端的生長素發生了轉移，還是單側光將生長素分解了，某研究性學習小組設計了圖1、圖2所示的實驗。下列說法正確的是
A.由圖1可知，胚芽鞘向光彎曲生長的原因是單側光將生長素分解了
B.如果一段時間后，圖2中胚芽鞘a、b、c、d的長勢基本相同，則說明單側光
使胚芽鞘尖端的生長素發生了轉移
C.如果一段時間后，圖2中胚芽鞘c生長最快，則說明單側光將生長素分解了
D.胚芽鞘尖端產生的生長素對胚芽鞘的生長起關鍵作用
√
解析　圖1中，若單側光將生長素分解了，則甲組和乙組的胚芽鞘都應向光彎曲生長，但實際上乙組胚芽鞘直立生長，說明單側光并沒有將生長素分解，而是云母片阻擋了生長素的轉移，A項錯誤；
若單側光使胚芽鞘尖端的生長素發生了轉移，則瓊脂塊A、B中的生長素含量應大于C中的，而小于D中的，胚芽鞘d生長最快，c生長最慢，B項錯誤；
若單側光將生長素分解了，則瓊脂塊A、B、D中的生長素含量應相等，且均大于C中的，胚芽鞘a、b、d的長勢相同，c生長最慢，C項錯誤；
由圖1、圖2可知，胚芽鞘尖端產生的生長素對胚芽鞘的生長起關鍵作用，D項正確。
例3　用燕麥幼苗做如下兩個實驗，以下說法不正確的是
A.兩天后，胚芽鞘D向左(A側)彎曲生長
B.兩天后，胚根E向右(B側)彎曲生長
C.兩天后，放瓊脂塊e的胚芽鞘向右彎曲生長
D.兩天后，放瓊脂塊f的胚芽鞘向左彎曲生長
√
解析　從圖甲可以看出，由于重力作用，數小時后瓊脂塊B中的生長素多于瓊脂塊A，故在胚芽鞘D中，B側生長快于A側，胚芽鞘D向左彎曲生長，A正確；
在胚根E中，由于胚根對生長素較敏感，B側生長素濃度高反而抑制了胚根生長，因而胚根E向右彎曲生長，B正確；
分析圖乙可知，由于生長素的極性運輸，瓊脂塊e能得到生長素，而瓊脂塊f得不到生長素，故放瓊脂塊e的胚芽鞘向右彎曲生長，C正確；
放瓊脂塊f的胚芽鞘生長很少、不彎曲，D錯誤。
1.下列利用胚芽鞘所做的實驗中，能說明胚芽鞘尖端確實產生了“生長素”的是
1
2
3
4
5
跟蹤訓練
6
解析　溫特的實驗設計證明胚芽鞘尖端確實產生了某種活性物質，促進切去尖端的胚芽鞘彎曲生長。
√
7
據此實驗的結果，不能得出的結論是
A.根向光側的生長速率大于背光側
B.生長素濃度過高時會抑制根的生長
C.單側光對根向光側生長素的合成沒有影響
D.單側光照射下根的背光生長與生長素的運輸有關
√
2.為研究根背光生長與生長素的關系，將水稻幼苗分別培養在含不同濃度生長素或適宜濃度NPA(生長素運輸抑制劑)的溶液中，用水平單側光照射根部(如圖)，測得根的彎曲角度及生長速率如下表。
1
2
3
4
5
6
處理方式
測定指標
外源生長素(mg/L)
NPA(μmol/L)
0
0.001
0.01
0.1
3
彎曲角度α(度)
37
40
31
22
16
生長速率(mm/天)
15
17
13
11
8
7
解析　看圖、讀表可知，光照作用下生長素分布不均勻，導致根背光側生長素濃度大于向光側；由于根對生長素濃度比較敏感，所以根向光側的生長速率大于背光側，A項正確；
1
2
3
4
5
6
對比四個外源生長素的測定指標，可以看出隨生長素濃度的增高，生長速率是先增高后降低，由此可知，生長素對根生長的作用具有濃度較低時促進生長，濃度過高時抑制生長的特點，B項正確；
題干沒有給出單側光對根向光側生長素合成是否有影響的任何信息，故無法得出單側光對根向光側生長素的合成沒有影響的結論，C項錯誤；
用生長素運輸抑制劑處理根，根的彎曲程度減弱，說明單側光照射下根的背光生長與生長素的運輸有關，D項正確。
7
3.將植物橫放，測量根和莖生長素濃度與其生長狀況的關系如甲圖所示，則曲線上P點最可能對應乙圖中的位置是
1
2
3
4
5
A.a
B.b
C.c
D.d
6
√
7
解析　將植物橫放，受重力作用，生長素在近地一側分布較多。根對生長素較為敏感，較高濃度會抑制根的生長。曲線上P點在較高的生長素濃度下，生長1
cm所需的時間較長，符合根的近地一側生長情況與生長素濃度的關系，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
4.為研究植物生長素的作用，設計如下實驗：將胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上并給予單側光照，如圖1；一段時間后將A、B瓊脂塊分別置于相同的去尖端胚芽鞘甲和乙的一側，數天后生長結果如圖2，該實驗能得到的結論是
A.光照導致向光側生長素的分解
B.胚芽鞘甲生長速度快于乙
C.B瓊脂塊中的生長素含量多于A
D.單側光干擾生長素向下運輸
1
2
3
4
5
6
√
7
5.如圖表示一項關于生長素的研究實驗，下列關于實驗結果的敘述正確的是
A.M長得比N快
B.N長得比M快
C.M彎向一側而N不彎曲
D.N彎向一側而M不彎曲
1
2
3
4
5
6
√
解析　由于單側光照射，瓊脂塊X中的生長素含量大于Y中的，所以M長得比N快。
7
6.如圖為去頂芽對擬南芥主根生長影響的實驗結果，下列分析不正確的是(多選)
A.去頂芽能促進主根生長
B.去頂芽植株不能合成生長素
C.生長素由頂芽向下非極性運輸
D.外源生長素能替代頂芽促進主根生長
1
2
3
4
5
6
√
√
√
7
解析　由題圖正常植株和去頂芽植株兩條柱形圖比較可知，A項錯誤；
生長素主要的合成部位是幼芽、幼葉和發育中的種子，所以去頂芽的植株中仍然有其他部位可以合成生長素，B項錯誤；
1
2
3
4
5
6
生長素由形態學上端向形態學下端進行極性運輸，C項錯誤；
從圖中的實驗結果可以看出，去頂芽之后，植株的主根生長會減弱，但是如果在去頂芽的植株中加入外源生長素，主根的生長又會加強，和正常植株一樣，即外源生長素發揮了和頂芽一樣的作用，D項正確。
7
7.圖甲表示不同生長素濃度對同一植物根、莖生長的影響情況，圖乙表示植物的根、芽、莖在不同生長素濃度下的生長情況。請分析回答下列問題：
1
2
3
4
5
6
7
(1)圖甲表示的實驗的自變量是___________________________；圖甲中曲線①表示不同生長素濃度對____(填“根”或“莖”)生長的影響，判斷依據是___________________________。比較生長素濃度A和B對所研究器官生長的影響，其中_____濃度的生長素促進生長作用更顯著，理由是_______________________________________________________________
____________。
生長素濃度和植物的不同器官
根
根對生長素更敏感(合理即可)
B
生長相同單位長度，A濃度的生長素促進生長所用時間比B濃度所用時間長(合理即可)
1
2
3
4
5
6
7
解析　圖甲表示的實驗的自變量有兩個，即生長素濃度和植物的不同器官；植物不同的器官對生長素的敏感程度不同，與莖相比，根對生長素更敏感，所以曲線①表示不同生長素濃度對根生長的影響。與B濃度的生長素比較，A濃度的生長素促進生長單位長度所需時間長，說明其促進生長的作用小于B濃度的生長素，即B濃度的生長素促進生長的作用更顯著。
1
2
3
4
5
6
7
(2)由圖乙可知，對于不同的器官來說生長素促進生長的最適濃度______；對于同一器官來說，生長素的作用與濃度的關系是__________________
__________________________________________；若棉花幼苗頂芽處的生長素濃度為a，則最靠近頂芽的側芽處生長素濃度應為_____(用圖中字母回答)。
不同
在一定濃度范圍內促進生長，超過這一范圍則抑制生長(合理即可)　
e
1
2
3
4
5
6
7
解析　由圖乙可以看出，生長素促進根、芽和莖生長的最適濃度不同。頂芽產生的生長素向下運輸，大量積累在側芽處，抑制側芽的生長，若棉花幼苗頂芽處的生長素濃度為a，促進頂芽生長，則最靠近頂芽的側芽處生長素濃度應為e，抑制側芽生長。
1
2
3
4
5
6
7
本課結束一、生長素生理作用的相關曲線分析
1．圖甲表示不同濃度生長素的生理作用不同。
(1)a點——既不促進生長也不抑制生長。
(2)a～c段(不含a點)——隨生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸增強。
(3)c點——促進生長的最適濃度，促進效果最好。
(4)c～e段(不含e點)——仍為“促進”濃度，只是隨生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸減弱。
(5)e點——促進生長的濃度“閾值”——低于此值時為促進生長的“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”，處于此值時，對植物生長的效應與a點相同，既不促進生長，也不抑制生長。
(6)b、d兩點——生長素濃度雖然不同，但促進效果相同。
2．圖乙表示植物不同器官對生長素的敏感程度不同，依次為根＞芽＞莖。
3．解答此類曲線題要明確以下兩個關鍵點
(1)明確“高濃度”和“低濃度”的閾值。“高濃度”應為大于圖甲中e點或圖乙中A′、B′、C′點的濃度，“低濃度”應為小于圖甲中e點或圖乙中A′、B′、C′點的濃度。
(2)若存在兩種不同濃度的生長素，其促進效果相同，則最適濃度在此兩種濃度之間。
例1　(2021·河南南陽月考)如圖表示生長素濃度對植物生長發育的影響。下列敘述正確的是(　　)
A．體現低濃度生長素促進作用的是ac段
B．體現高濃度生長素抑制作用的是cf段
C．若莖向光側的生長素濃度為b點濃度，則背光側的生長素濃度在b～d之間
D．若根生長的最適濃度為c點濃度，則芽生長的最適濃度可能為b點濃度
答案　C
解析　ac段和ce段都代表低濃度生長素的促進作用，A項錯誤；ef段體現高濃度生長素的抑制作用，B項錯誤；莖的背光側生長素濃度高于向光側，且其促進作用也大于向光側，故若向光側生長素濃度為b點濃度，則背光側的生長素濃度在b～d之間，C項正確；與芽相比，根對生長素較敏感，若根生長的最適濃度為c點濃度，則芽生長的最適濃度應大于c點的濃度，D項錯誤。
二、與生長素有關的實驗設計
1．驗證生長素的產生部位在尖端
(1)實驗組：取放置過胚芽鞘尖端的瓊脂塊，置于去掉尖端的胚芽鞘一側(如圖甲)。
(2)對照組：取未放置過胚芽鞘尖端的空白瓊脂塊，置于去掉尖端的胚芽鞘一側(如圖乙)。
2．驗證生長素的橫向運輸發生在尖端
(1)實驗操作(如圖)
(2)實驗現象：裝置a中胚芽鞘直立生長；裝置b和c中胚芽鞘彎向光源生長。
3．驗證生長素的極性運輸只能是從形態學上端向形態學下端
(1)實驗操作(如圖)
(2)實驗現象：A組去掉尖端的胚芽鞘向右彎曲生長，B組去掉尖端的胚芽鞘生長很少，不彎曲。
例2　為探究胚芽鞘向光彎曲生長的原因是單側光使胚芽鞘尖端的生長素發生了轉移，還是單側光將生長素分解了，某研究性學習小組設計了圖1、圖2所示的實驗。下列說法正確的是(　　)
A．由圖1可知，胚芽鞘向光彎曲生長的原因是單側光將生長素分解了
B．如果一段時間后，圖2中胚芽鞘a、b、c、d的長勢基本相同，則說明單側光使胚芽鞘尖端的生長素發生了轉移
C．如果一段時間后，圖2中胚芽鞘c生長最快，則說明單側光將生長素分解了
D．胚芽鞘尖端產生的生長素對胚芽鞘的生長起關鍵作用
答案　D
解析　圖1中，若單側光將生長素分解了，則甲組和乙組的胚芽鞘都應向光彎曲生長，但實際上乙組胚芽鞘直立生長，說明單側光并沒有將生長素分解，而是云母片阻擋了生長素的轉移，A項錯誤；若單側光使胚芽鞘尖端的生長素發生了轉移，則瓊脂塊A、B中的生長素含量應大于C中的，而小于D中的，胚芽鞘d生長最快，c生長最慢，B項錯誤；若單側光將生長素分解了，則瓊脂塊A、B、D中的生長素含量應相等，且均大于C中的，胚芽鞘a、b、d的長勢相同，c生長最慢，C項錯誤；由圖1、圖2可知，胚芽鞘尖端產生的生長素對胚芽鞘的生長起關鍵作用，D項正確。
例3　用燕麥幼苗做如下兩個實驗，以下說法不正確的是(　　)
A．兩天后，胚芽鞘D向左(A側)彎曲生長
B．兩天后，胚根E向右(B側)彎曲生長
C．兩天后，放瓊脂塊e的胚芽鞘向右彎曲生長
D．兩天后，放瓊脂塊f的胚芽鞘向左彎曲生長
答案　D
解析　從圖甲可以看出，由于重力作用，數小時后瓊脂塊B中的生長素多于瓊脂塊A，故在胚芽鞘D中，B側生長快于A側，胚芽鞘D向左彎曲生長，A正確；在胚根E中，由于胚根對生長素較敏感，B側生長素濃度高反而抑制了胚根生長，因而胚根E向右彎曲生長，B正確；分析圖乙可知，由于生長素的極性運輸，瓊脂塊e能得到生長素，而瓊脂塊f得不到生長素，故放瓊脂塊e的胚芽鞘向右彎曲生長，C正確；放瓊脂塊f的胚芽鞘生長很少、不彎曲，D錯誤。
1．下列利用胚芽鞘所做的實驗中，能說明胚芽鞘尖端確實產生了“生長素”的是(　　)
答案　D
解析　溫特的實驗設計證明胚芽鞘尖端確實產生了某種活性物質，促進切去尖端的胚芽鞘彎曲生長。
2.為研究根背光生長與生長素的關系，將水稻幼苗分別培養在含不同濃度生長素或適宜濃度NPA(生長素運輸抑制劑)的溶液中，用水平單側光照射根部(如圖)，測得根的彎曲角度及生長速率如下表。
處理方式
測定指標
外源生長素(mg/L)
NPA(μmol/L)
0
0.001
0.01
0.1
3
彎曲角度α(度)
37
40
31
22
16
生長速率(mm/天)
15
17
13
11
8
據此實驗的結果，不能得出的結論是(　　)
A．根向光側的生長速率大于背光側
B．生長素濃度過高時會抑制根的生長
C．單側光對根向光側生長素的合成沒有影響
D．單側光照射下根的背光生長與生長素的運輸有關
答案　C
解析　看圖、讀表可知，光照作用下生長素分布不均勻，導致根背光側生長素濃度大于向光側；由于根對生長素濃度比較敏感，所以根向光側的生長速率大于背光側，A項正確；對比四個外源生長素的測定指標，可以看出隨生長素濃度的增高，生長速率是先增高后降低，由此可知，生長素對根生長的作用具有濃度較低時促進生長，濃度過高時抑制生長的特點，B項正確；題干沒有給出單側光對根向光側生長素合成是否有影響的任何信息，故無法得出單側光對根向光側生長素的合成沒有影響的結論，C項錯誤；用生長素運輸抑制劑處理根，根的彎曲程度減弱，說明單側光照射下根的背光生長與生長素的運輸有關，D項正確。
3．將植物橫放，測量根和莖生長素濃度與其生長狀況的關系如甲圖所示，則曲線上P點最可能對應乙圖中的位置是(　　)
A．a
B．b
C．c
D．d
答案　D
解析　將植物橫放，受重力作用，生長素在近地一側分布較多。根對生長素較為敏感，較高濃度會抑制根的生長。曲線上P點在較高的生長素濃度下，生長1
cm所需的時間較長，符合根的近地一側生長情況與生長素濃度的關系，D正確。
4．為研究植物生長素的作用，設計如下實驗：將胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上并給予單側光照，如圖1；一段時間后將A、B瓊脂塊分別置于相同的去尖端胚芽鞘甲和乙的一側，數天后生長結果如圖2，該實驗能得到的結論是(　　)
A．光照導致向光側生長素的分解
B．胚芽鞘甲生長速度快于乙
C．B瓊脂塊中的生長素含量多于A
D．單側光干擾生長素向下運輸
答案　C
5.如圖表示一項關于生長素的研究實驗，下列關于實驗結果的敘述正確的是(　　)
A．M長得比N快
B．N長得比M快
C．M彎向一側而N不彎曲
D．N彎向一側而M不彎曲
答案　A
解析　由于單側光照射，瓊脂塊X中的生長素含量大于Y中的，所以M長得比N快。
6．如圖為去頂芽對擬南芥主根生長影響的實驗結果，下列分析不正確的是(多選)(　　)
A．去頂芽能促進主根生長
B．去頂芽植株不能合成生長素
C．生長素由頂芽向下非極性運輸
D．外源生長素能替代頂芽促進主根生長
答案　ABC
解析　由題圖正常植株和去頂芽植株兩條柱形圖比較可知，A項錯誤；生長素主要的合成部位是幼芽、幼葉和發育中的種子，所以去頂芽的植株中仍然有其他部位可以合成生長素，B項錯誤；生長素由形態學上端向形態學下端進行極性運輸，C項錯誤；從圖中的實驗結果可以看出，去頂芽之后，植株的主根生長會減弱，但是如果在去頂芽的植株中加入外源生長素，主根的生長又會加強，和正常植株一樣，即外源生長素發揮了和頂芽一樣的作用，D項正確。
7．圖甲表示不同生長素濃度對同一植物根、莖生長的影響情況，圖乙表示植物的根、芽、莖在不同生長素濃度下的生長情況。請分析回答下列問題：
(1)圖甲表示的實驗的自變量是____________________________________________；
圖甲中曲線①表示不同生長素濃度對________(填“根”或“莖”)生長的影響，判斷依據是________________________________________。比較生長素濃度A和B對所研究器官生長的影響，其中________濃度的生長素促進生長作用更顯著，理由是________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)由圖乙可知，對于不同的器官來說生長素促進生長的最適濃度________；對于同一器官來說，生長素的作用與濃度的關系是__________________________________________；若棉花幼苗頂芽處的生長素濃度為a，則最靠近頂芽的側芽處生長素濃度應為____________(用圖中字母回答)。
答案　(1)生長素濃度和植物的不同器官　根　根對生長素更敏感(合理即可)　B　生長相同單位長度，A濃度的生長素促進生長所用時間比B濃度所用時間長(合理即可)　(2)不同　在一定濃度范圍內促進生長，超過這一范圍則抑制生長(合理即可)　e
解析　(1)圖甲表示的實驗的自變量有兩個，即生長素濃度和植物的不同器官；植物不同的器官對生長素的敏感程度不同，與莖相比，根對生長素更敏感，所以曲線①表示不同生長素濃度對根生長的影響。與B濃度的生長素比較，A濃度的生長素促進生長單位長度所需時間長，說明其促進生長的作用小于B濃度的生長素，即B濃度的生長素促進生長的作用更顯著。
(2)由圖乙可以看出，生長素促進根、芽和莖生長的最適濃度不同。頂芽產生的生長素向下運輸，大量積累在側芽處，抑制側芽的生長，若棉花幼苗頂芽處的生長素濃度為a，促進頂芽生長，則最靠近頂芽的側芽處生長素濃度應為e，抑制側芽生長。

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