2024年人教版高考生物一轮专题复习第36讲植物生长素及其生理作用

主题二 生长素的生理作用
【考向探究】
考向1 结合生长素的相关曲线分析,考查科学思维 1.(2022泰安模拟)下图为玉米胚芽鞘中生长素诱导的生长和细胞壁酸化的 变化曲线,下列分析或推测合理的是( )
甲
乙
A.图甲中随着IAA浓度的增加,曲线Ⅱ表示的长度不断增加 B.中性缓冲液可能抑制生长素的作用,酸性缓冲液可能引起生长加快 C.图乙BC段表明生长素促进生长,CD段表明生长素抑制生长 D.在生长素作用下,细胞膜外排H+促进细胞壁酸化,有利于细胞分裂 答案:B 解析:图甲中曲线Ⅱ表示胚芽鞘长度变化,随着IAA浓度的增加,胚芽鞘的长 度可能先增加,超过一定浓度后生长会受到抑制,甚至不生长;由图甲曲线 Ⅰ可知,生长素处理后pH逐渐减小,而胚芽鞘长度不断增加,且生长速度加 快,可推测酸性缓冲液可能引起生长加快,而中性缓冲液可能抑制生长素的 作用;图乙BC段和CD段生长速率都大于B点,都表明生长素促进生长,但促 进作用先增大后减小;在生长素作用下,细胞膜外排H+促进细胞壁酸化,有 利于细胞伸长,使胚芽鞘生长速度变快。
答案:C 解析:生长素是一类激素,IAA是人类最早发现的一种生长素,植物体内的生 长素也多为IAA,其合成原料是色氨酸,A项正确;若要研究输出载体在生长 素极性运输中的作用,输出载体即为实验自变量,可利用其抑制剂控制输出 载体来设计实验,B项正确;生长素的输入、输出载体虽然都能转运生长素, 但是运输的方向不同,其空间结构也不相同,C项错误;生长素的合成部位主 要集中在植物的幼嫩部位,其输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中,D项正 确。
考向2 结合实例,考查科学思维 3.(2023届湖南摸底联考)黄瓜种子萌发时,下胚轴顶端形成弯钩(顶勾),在破 土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用,可通过测量植株顶勾弯曲 处内外两侧的细胞长度来比较顶勾弯曲度。经研究表明,重力是触发幼苗 顶端弯钩形成的起始信号,那么在下胚轴形成弯钩过程中,生长素来源及作 用特点是( )
本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端” 这一结论?为什么?欲得出上述结论应怎样改进更具说服力?
提示:不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端 运往形态学下端”,而不能证明“生长素不能由形态学下端运往形态学上端”。 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下、形态学下端朝上的实验,以研究生 长素能不能从形态学下端运 输到形态学上端,如图所示。
用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进 单子叶植物的生长。
(3)典型实例——顶端优势 ①概念:植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。 ②产生原因:
③解除方法:摘除顶芽。 解除顶端优势
延伸拓展 (1)表现
植物茎的背地性和根的向地性
(2)原因
旁栏边角 (选择性必修1 P94“思考·讨论”)“促进”或“抑制”的作用效果是如何得到的? 提示:是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言,当生长素浓 度过高而“抑制”生长时,器官表现为生长速度减慢,甚至生长停滞。
2. 达尔文用燕麦的胚芽鞘进行以下实验。有关叙述错误的是( )
A.实验①②对照可说明胚芽鞘弯曲生长与尖端有关 B.实验①②③可说明胚芽鞘尖端能够感受单侧光刺激 C.若实验④增加尖端下部遮光处理则实验结果不变 D.实验③④对照可排除单侧光对胚芽鞘生长的影响 答案:D
解析:实验①有尖端,胚芽鞘向光弯曲生长,②没有尖端,胚芽鞘没有表现出 向光弯曲生长,说明胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关,A项正确;实验①有 尖端,胚芽鞘能感受单侧光从而向光弯曲生长,实验②没有尖端,胚芽鞘没 有表现出向光弯曲生长,说明胚芽鞘未感受到单侧光刺激,实验③中尖端套 上不透光小帽后胚芽鞘直立生长,综上所述可说明胚芽鞘能够感受单侧光 刺激的部位是尖端,B项正确;与实验③相比,实验④中尖端套上透光小帽, 胚芽鞘向光弯曲生长,进一步证明感受单侧光刺激的部位是尖端,而不是尖 端下部,因此若实验④增加尖端下部遮光处理则实验结果不变,C项正确;实 验③④均在尖端套上小帽,实验④为透光小帽,与实验③对照可排除小帽对 胚芽鞘生长的影响,D项错误。
二、生长素的生理作用及特性 1.生长素的生理作用
2.生长素的作用特点 在浓度较低时促进生长,在 浓度较高时抑制生长 。 (1)生长素浓度与所起作用的曲线分析
(2)对生长素的敏感程度曲线分析 ①不同器官对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:根>芽>茎。
②不同生物对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:双子叶植物>单子叶植 物。
A.顶勾 B.子叶 C.顶端 D.顶端
促进细胞伸长 体现低浓度促进生长高浓度抑制生长 促进细胞伸长 体现低浓度促进生长、高浓度抑制生长
答案:D 解析:顶端分生组织产生的生长素通过极性运输到达下胚轴顶端,运输方向 为由形态学上端运输到形态学下端。黄瓜种子萌发时,下胚轴顶端形成弯 钩,其原因是:种子萌发时,顶端分生组织产生的生长素运输至顶勾处,促进 细胞的伸长生长;由于生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长,导致顶勾 两侧细胞生长状况不同,因而弯曲度发生改变。
易错辨析 (1)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。
(选择性必修1 P91~92正文)( × ) (2)生长素的化学本质是蛋白质。(选择性必修1 P93正文)( × ) (3)生长素的极性运输需要ATP水解提供能量。(选择性必修1 P93正文拓 展)( √ )
(4)横向运输发生在尖端,产生效应的部位也在尖端。(选择性必修1 P93正 文拓展)( × )
生长旺盛
延伸拓展(1)不同处理条件下植物向性运动的结果分析
(2)植物芽尖向光性原因分析
旁栏边角
1.(选择性必修1 P93“思考·讨论”)植物激素与动物激素的异同。
项目
植物激素
动物激素
合成部位 无专门的分泌器官 作用部位 没有特定的器官
_内__分__泌__腺__或__内__分__泌__细__胞_____ 特定的细胞、组织、器官
说明:该实验的不足之处在于无法排除 琼脂片可能导致胚芽鞘生长 的 结论。
(3)拜尔实验
①该实验在黑暗中进行,其目的是 排除光照可能对实验结果造成的干扰 。 ②该实验的不足之处是 无法证明尖端是否产生某种物质 。
(4)温特实验
①对温特实验之前的实验结论进行描述时,不能出现“生长素”,只能说“影 响”; ②由温特的实验结论可以推测单侧光的作用可能是 改变生长素的分布, 使生长素在背光侧分布得多 。
2 提能力·精准突破
主题一 植物生长素
【考向探究】
考向1 结合植物生长素的发现历程,考查科学探究 1.(2022滨州期末)生长素的发现经历了漫长的探索历程,多位科学家做出 了卓越的贡献。下列对相关实验的叙述,错误的是( ) A.达尔文父子提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激会向下面的伸长区传递某种 “影响” B.鲍森·詹森的实验说明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给 下部 C.拜尔的实验说明胚芽鞘尖端产生的“影响”分布不均匀造成放置尖端的 一侧生长受抑制 D.温特的实验证明胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并将其 命名为生长素
答案:C 解析:达尔文父子根据实验提出,单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种“影 响”,这种“影响”传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长得快, 因而出现胚芽鞘向光性弯曲,A项正确;鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端 产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部,B项正确;拜尔的实验证明胚芽鞘 的弯曲生长是“影响”在尖端下部分布不均匀造成的,其中放置尖端的一侧 生长较快,C项错误;温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的“影响”确实是一种 化学物质,并将其命名为生长素,D项正确。
2.植物激素的概念:由植物体内产生,能从 产生部位 运送到 作用部位 ,对 植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
调节作用
3.生长素的产生、运输和分布 (1)合成部位:主要是 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 。 (2)来源:由 色氨酸 转变而来。 (3)分布部位:植物体各器官中都有分布,相对集中地分布在 的部分。 (4)运输:
运输途径
__极__性____运输、_非__极__性___运输 和___横__向____运输
随血液循环(___体__液____)运输
化学本质 有机小分子
蛋白质类、__固__醇__类___、氨基 酸衍生物等
2.(选择性必修1 P95“思维训练”)为证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,某同 学设计了如图所示实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有 了生长素。
解题方法
判断植物的向性生长的方法
考向2 结合生长素的合成、运输与分布,考查生命观念 3.生长素极性运输的化学渗透偶联学说的基本观点:生长素以弱酸的形式 经输入载体协同运输(能量由跨膜质子电位提供)进入细胞,在细胞质中生 长素主要以离子形式存在并大量积累。离子形式的生长素通过分布于细 胞基部的输出载体顺浓度梯度输出细胞,正是由于输出载体在细胞中的极 性分布决定了生长素的极性运输。下列叙述错误的是( ) A.植物体内的生长素多为IAA,合成它的原料是色氨酸 B.若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用,可利用其抑制剂设计实 验 C.生长素的输入、输出载体都能转运生长素,空间结构相同 D.生长素的极性输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中
图1
图2
A.顶端弯钩的形成是生长素对植物细胞生长的差异性调控导致的
B.土壤的机械压力可导致乙烯产生量增加,从而促进顶端弯钩的形成
C.生长素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响
D.水杨酸通过抑制 EIN3/EIL1转录因子的活性,增强HLS1基因的表达,抑制
顶端弯钩形成
答案:D 解析:根据题干“植物种子在土壤中萌发受到土壤机械压力的作用时,幼苗 下胚轴快速伸长,同时抑制子叶发育,并在顶端形成弯钩”和“生长素在弯钩 的外侧浓度低于内侧”,可知顶端弯钩的形成是生长素对植物细胞生长的 差异性调控导致的,生长素对弯钩外侧的生长起促进作用,内侧生长起抑制 作用,A项正确;当种子在土壤中萌发受到土壤机械压力的作用时,子叶发育 受到抑制,说明土壤的机械压力可导致乙烯产生量增加,从而促进顶端弯钩 的形成,B项正确;植物激素的产生和分布根本上是基因表达调控的结果,同 时也受到环境因素的影响,C项正确;由图2可知,水杨酸通过抑制EIN3/EIL1 转录因子的活性,从而抑制HLS1基因的表达,抑制顶端弯钩形成,D项错误。
易错辨析 (1)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。(选择性必修1P94正文)
(×) (2)顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素。(选择性必修1P94正文)( × ) (3)植物生长素能促进植物生长是通过促进细胞的伸长生长实现的。(选择 性必修1P93正文)( √ ) (4)顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度 过高时抑制生长。(选择性必修1P94正文拓展)( × )
2.图甲表示燕麦胚芽鞘的向光性实验,图乙表示水平放置幼苗的生长情况, 图丙表示生长素浓度与植株某一器官生长的关系。下列说是由胚
丙
芽鞘尖端的生长素发生极性运输导致的
B.图乙1处的生长素浓度小于2处,导致1处生长的速度大于2处,所以幼苗根
的生长表现出向地性
C.图乙3处的生长素浓度对应图丙的CD段,4处的生长素浓度对应图丙的
AC段
D.图丙表明生长素在低浓度下(AB段)促进生长,高浓度下(BC段)抑制生长
答案:B 解析:图甲中胚芽鞘向光弯曲生长是由生长素的横向运输导致的,A项错误; 图乙1处的生长素浓度小于2处,由于根对生长素敏感,1处生长素浓度较低 促进生长,2处生长素浓度过高抑制生长,1处生长的速度大于2处,因此幼苗 根的生长表现出向地性,B项正确;图乙3、4处的生长素浓度均表现为促进 茎的生长,而图丙中的C点之后会抑制茎的生长,因此均对应图丙的C点之 前,C项错误;图丙表明生长素在浓度较低时(AC段,不含A点)促进生长,在浓 度较高时(CD段,不含C点)抑制生长,D项错误。
2024
高考总复习
GAO KAO ZONG FU XI
第8单元 第36讲 植物生长素及其生理作用
素养目标
01 强基础·增分策略
内
容
02 提能力·精准突破
索
03 练高考·衍生训练
引
04 研情境·素养突破
1 强基础·增分策略
一、植物生长素 1.生长素的发现过程 (1)达尔文父子实验
(2)鲍森·詹森实验
解题方法
“三看法”判断生长素的作用特点
4.(2022济宁模拟)植物种子在土壤中萌发受到土壤机械压力的作用时,幼 苗下胚轴快速伸长,同时抑制子叶发育,并在顶端形成弯钩(如图1)。科学 家成功揭示了植物嫩芽顶端弯钩的发育调控机制,发现生长素在弯钩的外 侧浓度低于内侧,部分调控机制如图2所示。下列叙述错误的是( )