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第1節 植物生長素
學習目標
1、概述植物生長素的發現過程
2、體驗發現生長素的過程和方法
3、概述生長素的生理作用
4、評價實驗設計和結論，訓練邏輯思維的嚴密性
一、生長素的發現過程
基礎梳理
1. 向光性的概念：在 的照射下，植物朝向 的現象叫作向光性
2. 生長素的發現過程
（1）達爾文的實驗
①達爾文的各個實驗現象是什么
A
B
C
D
②達爾文的實驗結論：
（2）詹森的實驗
①詹森的實現現象：
②詹森的實驗結論：
（3）拜爾的實驗
①拜爾的實驗現象
②拜爾的實驗證明胚芽鞘的彎曲生長是由什么原因造成的：
（3）溫特的實驗
①溫特的實驗證明了什么：
3.植物向光性的原因：
4.植物激素的概念：由植物體內產生，能從 運送到 ，對植物的 有顯著影響的 ，叫作植物激素
5.常見的植物激素種類： 、 、 和 等
1. 拜爾的實驗結論是證明胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部（ ）
2. 1934年科學家首先從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質（ ）
3. 溫特的實驗證明造成胚芽鞘彎曲生長的化學物質是吲哚乙酸（　）
二、生長素的合成、運輸與分布
1. 生長素的主要合成部位：生長素的主要合成部位是 的種子
2. 合成生長素的原料：
3. 極性運輸的概念：生長素只能從 運輸到 ，而不能反過來運輸，也就是只能 ，稱為極性運輸，極性運輸是一種
運輸
4.生長素的分布：生長素在植物體 ，但相對集中分布在 ，如 、 和 的分生組織、 、 和果實等處
易錯提示
1. 生長素從形態學上端向形態學下端的極性運輸過程會消耗能量（ ）
2. 生長素只在頂芽產生，向側芽運輸（　）
三、生長素的生理作用
1. 生長素的作用方式：生長素在植物體內起作用的方式和動物體內激素起作用的方式基本類似，它不像酶哪些 細胞代謝，也不為 ，而是給細胞
，起著 的作用
2. 生長素的生理功能：在植物體內，生長素在細胞水平上起著 、
等作用；在器官水平上則影響 、 ，如促進側根和不定根的發生，影響 、 和 發育等
3. 影響生長素發揮作用的因素
①生長素濃度：一般情況下，低濃度生長素 生長，而高濃度的生長素則 生長
②植物細胞的成熟情況： 細胞對生長樹敏感， 細胞則對生長素較遲鈍
③植物器官的種類：同一植物的不同器官對于不同濃度的生長素的敏感程度不同， 對生長素最敏感， 對生長素敏感性最差， 對生長素的敏感程度介于 與
之間
④雙子葉植物一般比單子葉植物對生長素
4. 頂端優勢現象及應用
①概念：植物的頂芽有限生長， 生長受到抑制的現象
②原因：頂芽產生的生長素由于 運輸，源源不斷地向下運至側芽處，使側芽部位生長素濃度 而生長受
③解除方法：去掉 后， 處的生長素濃度降低，于是，側芽萌動、加快生長
④應用：頂端優勢原理在 得到廣泛利用
1. 根也有頂端優勢（ ）
2. 生長素對植物的根、莖、芽只有促進作用，沒有抑制作用（ ）
隨堂訓練
1.1918年，匈牙利科學家拜爾將燕麥胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的一側，結果胚芽鞘向對側彎曲生長，證明了胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產生的影響在其下部分布不均勻造成的。拜爾這個實驗的對照組可以設計為( )
A.去除胚芽鞘的尖端，單側光照射
B.去除胚芽鞘的尖端，遮光處理
C.將燕麥胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，單側光照射
D.將燕麥胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光處理
2.生長素的發現應該追溯到達爾文父子，他們所做的實驗如圖，下列敘述錯誤的是( )
A.①是對照組，②~⑥是實驗組
B.①②③的結果證明彎曲生長與幼苗尖端及單側光有關
C.④⑤⑥的結果證明背光側生長素的濃度高于向光側
D.該一系列實驗結果不能證明有某種化學物質從幼苗尖端傳遞到了下面
3.下列是某位同學對生長素發現過程實驗的總結，其中錯誤的是( )
A.無論胚芽鞘離體與否，生長素的產生部位都是胚芽鞘尖端
B.無論是否存在光照，生長素的產生部位都是胚芽鞘尖端
C.無論胚芽鞘離體與否，感受光刺激的部位都是胚芽鞘尖端
D.外界刺激的方向總是與生長素發生橫向運輸的方向相反
4.如圖是生長素發現過程中達爾文實驗和溫特實驗的示意圖。下列關于實驗的敘述正確的是( )
A.圖1實驗中單側光強度和時間是無關變量，是否表現出向光性為因變量
B.由圖1實驗得出的結論是尖端產生的物質向下運輸，促進尖端下部生長
C.圖2實驗自變量是瓊脂塊是否與尖端接觸，因變量為是否表現出向光性
D.圖2實驗證明了尖端能產生促進其下部生長的物 質，并命名為吲哚乙酸
5.科學家從人的尿液中提取分離了生長素，這是第一種被發現的植物激素。下列關于生長素的說法正確的是( )
A.胚芽鞘尖端只有受到單側光照射才能產生生長素
B.生長素由色氨酸轉變而來，該過程可發生在人體細胞中
C.由于人體細胞缺乏相關的受體，因此生長素對人體不起作用
D.胚芽鞘的向光性是由生長素的極性運輸引起其在尖端的分布不均造成的
6.用胚芽鞘和瓊脂塊研究生長素(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，下列對實驗結果的表述中，正確的是( )
A.瓊脂塊①②中都有IAA，①＞②
B.瓊脂塊③④中都有IAA，③=④
C.瓊脂塊⑤⑥中都有IAA，⑤=⑥
D.瓊脂塊③④中含有的IAA分別與⑤⑥中的相等
7.牽牛花的莖可以纏繞在其他物體上，如果測量幼莖靠近物體一側和遠離物休一側的生長素濃度和細胞體積大小，你認為結果應該是( )
選項 生長素濃度 細胞體積大小
靠近物體側 遠離物體側 靠近物體側 遠離物體側
A 高 低 小 大
B 低 高 小 大
C 高 低 大 小
D 低 高 大 小
A.A B.B C.C D.D
8.植物會出現頂端優勢、向性生長等現象,下列關于這些現象的描述不正確的是( )
A.圖甲中①處側芽的生長素濃度比②處側芽的生長素濃度低,生長速度慢
B.若圖乙中C點與D點生長素濃度相同,說明根對生長素濃度更敏感
C.圖丙中胚芽鞘彎曲的原因與圖乙中A、C處彎曲的原因是不同的
D.圖乙中生長素從A到C是橫向運輸,圖丙中生長素由上到下是極性運輸
9.某科研人員探究不同濃度的生長素對豌豆幼苗莖切段伸長的影響，所得實驗結果如圖所示。分析圖示信息，下列相關敘述錯誤的是( )
A.將實驗材料改為豌豆幼根切段，則圖示濃度范圍內曲線峰值會向右移
B.該實驗的自變量是生長素的濃度，培養溫度是該實驗的無關變量
C.就該豌豆幼苗莖切段而言，小于C點對應的生長素濃度均為低濃度
D.將A點和B點的結果分別與D點相比較，均可得出生長素具有兩重性的結論
10.科研人員分別使用不同濃度的IAA合成抑制劑處理豌豆莖切段得到莖的伸長量如下圖所示。下列相關敘述錯誤的是( )
A.未添加抑制劑前，莖切段中內源IAA的濃度大于最適濃度
B.20 mg·L-1的IAA合成抑制劑能直接促進莖切段生長
C.40 mg·L-1的lAA合成抑制劑對莖切段的伸長生長無明顯的作用
D.160 mg·L-l的IAA合成抑制劑作用下，莖切段中IAA濃度低于最適濃度
11.1928年,荷蘭科學家溫特為了研究植物體的向光性,設計實驗如下圖所示。A瓊脂塊上放有胚芽鞘尖端,B瓊脂塊上沒有胚芽鞘尖端。①~⑥是在黑暗環境中對切去尖端的胚芽鞘進行的不同處理。請分析回答問題:
1.在溫特之前,科學家研究初步認為,胚芽鞘向光生長是由__________部位產生某種化學物質向下運輸后引起的,溫特推想這種物質也可以擴散到瓊脂塊中。
2.經過一段時間的培養,②的現象說明A瓊脂塊中確含有某種化學物質,且這種物質的作用是__________。
3.③和④的現象均表明,胚芽鞘能夠向該物質分布__________(多、少)的一側彎曲生長;設置⑤和⑥組的目的是排除__________對胚芽鞘生長的影響。
12.如圖表示植物不同器官在不同生長素濃度下的生長情況。請回答相關問題:
1.圖中__________(根、芽、莖)對生長素反應最敏感。當生長素濃度為d 時,對芽的生長有__________(促進、抑制)作用。對根的生長有__________(促進、抑制)作用。
2.圖中表明生長素的生理作用具有__________性。
3.生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端,稱為__________。
4.頂芽優先生長,側芽生長受抑制的現象叫__________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：拜爾證明了胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產生的影響在其下部分布不均勻造成的。自變量應該是尖端所放的位置，因變量為胚芽鞘的生長情況，該實驗無光的影響，故對照組應該為：將燕麥胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光處理，預期結果：胚芽鞘應該直立生長。
2.答案：C
解析：①是無光照或者四周光照，為對照組，②~⑥是施加實驗變量的各組，為實驗組，A正確。①無光照，幼苗直立生長，②單側光照，幼苗向光彎曲生長，③切去尖端，幼苗不生長，不彎曲。①②③的結果證明彎曲生長與幼苗尖端及單側光有關，B正確。④⑤⑥的結果證明尖端能夠感受光照，在單側光照射下，幼苗能彎向光源生長，但是不能證明背光側生長素的濃度高于向光側，C錯誤。該一系列實驗結果不能證明有某種化學物質從幼苗尖端傳遞到了下面，也可能是某種刺激導致幼苗彎向光源生長，D正確。
3.答案：D
解析：對于胚芽鞘而言，生長素產生的部位是胚芽鞘尖端，與是否離體無關，故A正確；胚芽鞘尖端能否產生生長素與有無光照無關，故B正確；感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，與是否離體無關，故C正確；外界刺激的方向與生長素發生橫向運輸的方向可能相反，如單側光刺激時，生長素由向光側向背光側運輸，也可能相同，如重力刺激時，水平放置的幼苗生長素由遠地側向近地側運輸，故D錯誤。
4.答案：A
解析：圖1為達爾文實驗，單側光的強度和時間是無關變量，是否表現出向光性為因變量，A正確;圖1實驗的 結論是感受單側光的部位是胚芽鞘的尖端，B錯誤；圖2為溫特實驗，因變量為是否彎曲生長，這里彎曲生長沒有光的影響，C錯誤;溫特命名促進生長的物質為生長素，后來其他人證明是吲哚乙酸，D錯誤。
5.答案：C
解析：A. 胚芽鞘尖端產生生長素與光照無關，A錯誤；
B. 生長素是色氨酸的衍生物，在植物體內可以合成生長素，但人體缺少合成生長素的酶，所以在人體內不能發生該過程，B錯誤；
C. 人體細胞缺乏生長素的受體，因此生長素對人體不起作用，C正確；
D. 胚芽鞘的向光性是由生長素的橫向運輸和極性運輸引起其在尖端與尖端以下區段分布不均造成的，D錯誤。
故選：C。
6.答案：B
解析：
7.答案：B
解析：由題意“牽牛花的莖可以纏繞在其他物體上”可知， 遠離物體一側的細胞生長速度快于靠近物體一側的細胞，即遠離物體側的細胞體積較大；由于植物莖對生長素的敏感性較低，據此可推知，遠離物體一側的細胞生長素濃度高于靠近物體一側，高濃度的生長素對莖細胞生長的促進作用高于低濃度的生長素。
8.答案：A
解析：
9.答案：A
解析：同一植物的根比莖對生長素更敏感,因此將實驗材料改為豌豆根切段,則圖示濃度范圍
內曲線峰值會向左移,A項錯誤;根據該實驗的目的可知,該實驗的自變量是生長素的濃度,培養
溫度會該影響實驗結果,因此培養溫度屬于無關變量,B項正確;只要對該豌豆幼苗莖切段的伸
長有促進作用的生長素濃度均為低濃度,C項正確;圖中A點和B點的結果是促進,而D點的結
果是抑制,因此將A點和B點的結果分別與D點相比較,均可得出生長素具有兩重性的結論,D項正確.
10.答案：B
解析：A、由柱形圖可以看出加一定量IAA合成抑制劑處理，莖的長度大于不加IAA合成抑制劑處理，說明未添加抑制劑前，莖切段中內源IAA的濃度大于最適濃度，A正確；
B、由曲線可知，20mg L-1的IAA合成抑制劑能通過抑制生長素合成促進莖切段生長，B錯誤；
C、40mg L-1的lAA合成抑制劑對莖切段的伸長生長與未添加抑制劑前幾乎相同，說明該濃度的IAA合成抑制劑對莖切段的伸長生長無明顯的作用，C正確；
D、由曲線可知，160mg L-l的IAA合成抑制劑作用下，莖切段中IAA濃度低于最適濃度，D正確。
故選：B。
11.答案：1.胚芽鞘尖端; 2.促進生長; 3.少; 瓊脂塊
12.答案：1.根; 促進; 抑制; 2.兩重性; 3.極性運輸; 4.頂端優勢
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