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考點55 植物生長素的發(fā)現(xiàn) 1．植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程 （1）達(dá)爾文實驗 組別 實驗過程 現(xiàn)象 實驗結(jié)論 ① 向光彎曲生長 Ⅰ．證明單側(cè)光照射能使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種“影響”，并傳遞到下部的伸長區(qū)，造成背光面生長快； Ⅱ．感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端 ② 不生長，不彎曲 ③ 直立生長 ④ 向光彎曲生長 （2）鮑森詹森實驗 ①實驗過程與現(xiàn)象 切去胚芽鞘尖端不生長，不彎曲。 胚芽鞘尖端下部放瓊脂片彎曲生長。 ②實驗結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。 （3）拜爾實驗 ①實驗過程與現(xiàn)象 切去胚芽鞘尖端，移至一側(cè)，置于黑暗中培養(yǎng)，胚芽鞘向放尖端的對側(cè)彎曲生長。 ②實驗結(jié)論：胚芽鞘彎曲生長是尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。 （4）溫特實驗 ①實驗過程與現(xiàn)象 ②實驗結(jié)論：造成胚芽鞘彎曲生長的影響是一種化學(xué)物質(zhì)，并命名為生長素。 2．生長素的產(chǎn)生、運輸和分布 （1）產(chǎn)生部位：主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。 （2）運輸方向：從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端 （3）分布部位：相對集中地分布在生長旺盛的部分。 考向一 植物生長方向的判斷 1．如圖甲、乙、丙、丁、戊中，燕麥胚芽鞘直立生長的是 A．甲、乙 B．甲、丙 C．甲、丁 D．甲、戊 【參考答案】B 【試題解析】甲的胚芽鞘尖端罩有錫紙，尖端不能感受到單側(cè)光的刺激，尖端產(chǎn)生的生長素均勻向下運輸，因此直立生長；乙的胚芽鞘尖端下面的一段用錫紙?zhí)鬃?，尖端能感受到單?cè)光的刺激，導(dǎo)致背光側(cè)生長素的含量高于向光側(cè)，所以向光彎曲生長；生長素不能透過云母片，由于云母片的縱向插入阻斷了丙的胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素向背光側(cè)運輸，使得生長素均勻分布，導(dǎo)致丙直立生長；云母片將丁的胚芽鞘尖端與尖端下部之間完全隔開，尖端產(chǎn)生的生長素不能通過云母片向下運輸，導(dǎo)致丁的胚芽鞘尖端下部缺乏生長素，所以不生長；戊的胚芽鞘尖端與尖端下部的右側(cè)之間插入云母片，導(dǎo)致尖端產(chǎn)生的生長素不能從右側(cè)透過云母片向下運輸，只能由左側(cè)向下運輸，因此戊的胚芽鞘向右彎曲生長。綜上分析，一段時間后，胚芽鞘直立生長的是甲、丙，B正確，A、C、D均錯誤。 解題技巧 判斷植物“長不長、彎不彎”的簡單方法 （1）判斷“長不長”：看胚芽鞘尖端以下的部分能否獲得生長素。 ①能獲得生長素，則生長。 ②不能獲得生長素，則既不生長也不彎曲。 （2）判斷“彎不彎”：看胚芽鞘尖端以下部分生長素的分布是否均勻。 ①若生長素分布均勻，則直立生長。 ②若生長素分布不均勻，則彎曲生長。 2．甲——錫箔小帽套在胚芽鞘外面，從右側(cè)進(jìn)行單側(cè)照光，乙——除去芽尖，把含有生長素的瓊脂小塊放在切面右側(cè)，再從右側(cè)單側(cè)照光，則甲、乙將分別 A．向上直立生長，不彎曲生長 B．向上直立生長，向右側(cè)彎曲生長 C．向上直立生長，向左側(cè)彎曲生長 D．停止生長，向右側(cè)彎曲生長 【答案】C 考向二 生長素的運輸方式及實驗驗證 3．為研究吲哚乙酸(IAA)與脫落酸(ABA)的運輸特點，用放射性同位素14C標(biāo)記IAA和ABA開展如圖所示的實驗。下列敘述正確的是 A．若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊①和②中出現(xiàn)較強(qiáng)放射性的是② B．若圖中AB為成熟莖切段，瓊脂塊①和②中出現(xiàn)放射性的只是② C．若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊③和④中均出現(xiàn)了較強(qiáng)放射性，說明ABA在莖尖的運輸是極性運輸 D．若圖中AB為成熟莖切段，瓊脂塊①和②中均出現(xiàn)了較強(qiáng)放射性，說明IAA在成熟莖切段中的運輸不是極性運輸 【參考答案】D 技法提煉 植物激素的幾個拓展實驗 （1）驗證生長素的橫向運輸發(fā)生在尖端 ①實驗操作 ②實驗現(xiàn)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。 （2）驗證生長素的極性運輸即只能從形態(tài)學(xué)上端向下端運輸 ①實驗操作 ②實驗現(xiàn)象：A組中去掉尖端的胚芽鞘向右彎曲生長，B組中去掉尖端的胚芽鞘不生長也不彎曲。 （3）探究重力和單側(cè)光對生長素分布的影響程度 ①實驗操作：如圖所示(注：A盒下側(cè)有開口，可以進(jìn)光)。 ②結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：若A、B中幼苗都向上彎曲生長，只是B向上彎曲程度大，說明重力對生長素分布的影響大于單側(cè)光。 若A中幼苗向下彎曲生長，B中幼苗向上彎曲生長，說明單側(cè)光對生長素分布的影響大于重力。 4．已知單側(cè)光與重力均影響生長素的運輸。為探究某強(qiáng)度的單側(cè)光及重力對橫放狀態(tài)下植物生長的影響，研究人員對剛萌發(fā)的盆栽燕麥分別進(jìn)行了如圖甲所示的處理，燕麥彎曲生長情況用圖乙表示。 由圖乙可說明__________________________________________________________________。假如降低單側(cè)光的強(qiáng)度，圖甲②可能出現(xiàn)的變化是__________________________________；假如三組實驗處于失重狀態(tài)下，那么三組芽的彎曲狀態(tài)分別為_________________________________________________。 【答案】該強(qiáng)度的單側(cè)光與重力(引起生長素橫向運輸)的作用效果相同 開始向上彎曲生長 向上生長、向下生長、水平生長 【解析】由圖乙可以看出，①在重力和該強(qiáng)度的單側(cè)光共同影響下，燕麥向上彎曲的程度是③的二倍；同時，在下側(cè)照射該強(qiáng)度的單側(cè)光時，燕麥水平生長。這些可以充分說明該強(qiáng)度的單側(cè)光與重力(引起 1．在生長素的發(fā)現(xiàn)過程中，很多科學(xué)家進(jìn)行了實驗來探究生長素的成分和作用。下列有關(guān)敘述正確的是 A．達(dá)爾文的實驗證明了有某種化學(xué)物質(zhì)從苗尖端傳遞到了下面 B．鮑森詹森的實驗選擇瓊脂證明該種影響能夠透過瓊脂 C．溫特的實驗必須在單側(cè)光下進(jìn)行，否則不能得出支持達(dá)爾文假說的結(jié)論 D．拜爾的實驗證明，胚芽鞘的彎曲生長是因為生長素分布不均造成的 2．關(guān)于生長素在植物體內(nèi)的運輸，下列敘述錯誤的是 A．頂芽合成的生長素運輸?shù)絺?cè)芽需要細(xì)胞提供能量 B．橫放的植物，生長素在其體內(nèi)的橫向運輸，與重力有關(guān) C．生長素既不組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，也不直接參與細(xì)胞代謝 D．種植于宇宙飛船內(nèi)的植物體內(nèi)的生長素?zé)o法極性運輸 3．從如圖所示的實驗中，可以直接得出的結(jié)論是 A．生長素能促進(jìn)胚軸切段生長 B．單側(cè)光照引起生長素分布不均 C．生長素只能由形態(tài)學(xué)上端向下端運輸 D．感受光刺激的部位是胚軸切段的頂端 4．如圖①表示一盆植物放在一個有孔的盒子里，盆子不動，盒子一直在勻速緩慢轉(zhuǎn)動；圖②表示整個裝置一起轉(zhuǎn)動，且兩個裝置都處在單側(cè)光的照射中，一段時間后，①和②所代表的植物生長情況是 A．彎向光源；彎向孔 B．彎向光源；彎向光源 C．彎向孔；彎向孔 D．彎向孔；彎向光源 5．某研究性課題小組研究植物生長素，設(shè)計了如圖所示實驗來探究單側(cè)光是使胚芽鞘尖端的生長素發(fā)生了轉(zhuǎn)移，還是使生長素發(fā)生了分解。下列有關(guān)說法不正確的是 A．瓊脂塊中的生長素能促進(jìn)胚芽鞘生長，原因是生長素促進(jìn)了細(xì)胞生長 B．如果胚芽鞘的長度關(guān)系為c＜a＝b＝d，說明單側(cè)光使生長素發(fā)生了分解 C．如果胚芽鞘的長度關(guān)系為c＜a＝b＜d，說明單側(cè)光使生長素發(fā)生了轉(zhuǎn)移 D．該實驗的自變量是A、B、C、D四組瓊脂塊中的生長素濃度，因變量是a、b、c、d四組胚芽鞘的長度 6．取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘，分為a、b、c、d四組，將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除，再從c、d兩組胚芽鞘相同位置分別切除等長的一段，并按圖中所示分別接入a、b兩組被切除的位置，得到a′、b′兩組胚芽鞘，然后用單側(cè)光照射，發(fā)現(xiàn)a′胚芽鞘向光彎曲生長，b′組胚芽鞘無彎曲生長，原因是 A．c組尖端能產(chǎn)生生長素，d組尖端不能 B．a(chǎn)′胚芽尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，b′組尖端的生長素不能 C．c組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，d組尖端的生長素不能 D．a(chǎn)′胚芽尖端能合成生長素，b′組尖端不能 7．下圖①是對燕麥胚芽鞘所做的處理，一段時間后，接著進(jìn)行②、③、④所示的實驗，則②、③、④中胚芽鞘的生長情況依次是 A．向B側(cè)彎曲 向A側(cè)彎曲 向A側(cè)彎曲 B．向B側(cè)彎曲 向B側(cè)彎曲 向B側(cè)彎曲 C．向A側(cè)彎曲 直立生長 向A側(cè)彎曲 D．向B側(cè)彎曲 直立生長 向B側(cè)彎曲 8．如圖所示，a、b、c為對胚芽鞘做不同處理的實驗，d為一植株被紙盒罩住，紙盒的一側(cè)開口，有單側(cè)光照。下列對實驗結(jié)果的描述，其中正確的是 A．圖a中植物向光彎曲生長 B．圖b中植物直立生長 C．圖c中植物向光彎曲 D．圖d中如果將植物固定不動，僅紙盒旋轉(zhuǎn)，則植株向光彎曲生長 9．用燕麥胚芽鞘及幼苗⑦⑧進(jìn)行如圖所示的實驗，一段時間后，會引起彎曲現(xiàn)象的是 A．②⑤⑦ B．①②③⑤⑧ C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑧ 10．1928年，荷蘭科學(xué)家溫特為了研究植物體的向光性，設(shè)計實驗如圖所示。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(huán)境中對切去尖端的胚芽鞘進(jìn)行的不同處理。請分析回答下列問題： （1）在溫特之前，科學(xué)家研究初步認(rèn)為，胚芽鞘向光生長是由______部位產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)向下運輸后引起的，溫特推想這種物質(zhì)也可以擴(kuò)散到瓊脂塊中。 （2）經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)，②的現(xiàn)象說明A瓊脂塊中確實含有某種化學(xué)物質(zhì)，且這種物質(zhì)的作用是_________。 （3）③和④的現(xiàn)象均表明，胚芽鞘能夠向該物質(zhì)分布______(填“多”或“少”)的一側(cè)彎曲生長；設(shè)置⑤和⑥組的目的是排除______對胚芽鞘生長的影響。該實驗應(yīng)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行，其原因是該物質(zhì)分布會受到_____________的影響。 （4）自然界中，植物體在單側(cè)光照的條件下，向光彎曲生長，是因為該化學(xué)物質(zhì)在背光側(cè)分布較_______。后來的研究發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是__________，根據(jù)其作用取名為__________。 11．（2016新課標(biāo)Ⅲ卷）為了探究生長素的作用，將去尖端的玉米胚芽鞘切段隨機(jī)分成兩組，實驗組胚芽鞘上端一側(cè)放置含有適宜濃度IAA的瓊脂塊，對照組胚芽鞘上端同側(cè)放置不含IAA的瓊脂塊，兩組胚芽鞘下端的瓊脂塊均不含IAA。兩組胚芽鞘在同樣條件下，在黑暗中放置一段時間后，對照組胚芽鞘無彎曲生長，實驗組胚芽鞘發(fā)生彎曲生長，如圖所述。根據(jù)實驗結(jié)果判斷，下列敘述正確的是 A．胚芽鞘b側(cè)的IAA含量與b＇側(cè)的相等 B．胚芽鞘b側(cè)與胚芽鞘c側(cè)的IAA含量不同 C．胚芽鞘b＇側(cè)細(xì)胞能運輸IAA而c＇側(cè)細(xì)胞不能 D．瓊脂塊d＇從a＇中獲得的IAA量小于a＇的輸出量 12．（2015海南卷）科學(xué)家通過研究植物向光性發(fā)現(xiàn)的激素是 A．脫落酸 B．乙烯 C．細(xì)胞分裂素 D．IAA 1．【答案】B 2．【答案】D 【解析】頂芽合成的生長素運輸?shù)絺?cè)芽是主動運輸，需要細(xì)胞提供能量，A正確；橫放的植物，生長素在其體內(nèi)的橫向運輸，是因為在重力的作用下，生長素從遠(yuǎn)地側(cè)向近地側(cè)橫向運輸，B正確；植物生長素是一類調(diào)控植物生長方向的激素，其化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸。不組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，也不直接參與細(xì)胞代謝，而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息，C正確；極性運輸不受重力和單側(cè)光的影響，種植于宇宙飛船內(nèi)的植物體內(nèi)的生長素的極性運輸不受影響，生長素仍然能極性運輸，D錯誤。 3．【答案】A 【解析】該實驗的自變量為瓊脂塊中是否含有生長素。實驗結(jié)果顯示，含有生長素的瓊脂塊可使上胚軸切段生長，而空白瓊脂塊則不能使上胚軸切段生長，據(jù)此可說明生長素能促進(jìn)胚軸切段生長，A正確；實驗中雖有單側(cè)光照，但上胚軸切段沒有尖端，不能感受單側(cè)光的刺激，因此不能證明單側(cè)光照引起生長素分布不均，B錯誤；因?qū)嶒炛形丛O(shè)置上胚軸切段倒置的實驗組，所以不能證明生長素只能由形態(tài)學(xué)上端向下端運輸，C錯誤；由于缺乏含有胚軸切段頂端部分的對照實驗，所以該實驗不能直接證明感受光刺激的部位是胚軸切段的頂端，D錯誤。 4．【答案】A 5．【答案】D 【解析】瓊脂塊中的生長素可沿著與去尖端的胚芽鞘的接觸面向下運輸，促進(jìn)了細(xì)胞的伸長生長，進(jìn)而促進(jìn)胚芽鞘生長，A正確；胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素向下運輸，暗處的瓊脂塊A與B中收集到的生長素的量相同，若單側(cè)光使生長素發(fā)生了分解，則瓊脂塊C中收集到的生長素的量小于D，且四個瓊脂塊中生長素的量的大小關(guān)系為C＜A＝B＝D，因此胚芽鞘的長度關(guān)系為c＜a＝b＝d，B正確；若單側(cè)光使生長素發(fā)生了轉(zhuǎn)移，則四個瓊脂塊中生長素的量的大小關(guān)系為C＜A＝B＜D，所以胚芽鞘的長度關(guān)系為c＜a＝b＜d，C正確；該實驗的自變量是單側(cè)光照的有無，因變量是A、B、C、D四組瓊脂塊中的生長素含量，而瓊脂塊中的生長素含量是通過a、b、c、d四組胚芽鞘的長度來體現(xiàn)，D錯誤。 6．【答案】B 【解析】c組和d組尖端都能合成生長素，但是本實驗沒有用到c組和d組的尖端，A錯誤；由于生長素在胚芽鞘中的運輸只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，所以a′組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，b′組尖端的生長素不能，導(dǎo)致a′組胚芽鞘向光彎曲生長，b′組胚芽鞘不生長也不彎曲，B正確；根據(jù)以上分析已知，該實驗過程未用到c組和d組尖端，C錯誤；a′組和b′組尖端都能合成生長素，D錯誤。 7．【答案】B 【解析】根據(jù)題意和圖示分析可知：由于單側(cè)光的照射，使燕麥胚芽鞘尖端生長素向背光一側(cè)橫向運輸，導(dǎo)致①中瓊脂塊A中的生長素比B中的多。由于瓊脂塊A中的生長素比B中的多，所以②中左側(cè)生長素多于右側(cè)，胚芽鞘將向B側(cè)彎曲生長；由于瓊脂塊A和B之間的生長素不橫向運輸，所以③轉(zhuǎn)動不影響胚芽鞘中生長素分布，因此胚芽鞘③也向B側(cè)彎曲生長；由于胚芽鞘的尖端部位能感受單側(cè)光的刺激，而瓊脂塊不能感受單側(cè)光的刺激，又瓊脂塊A中的生長素比B中的多，所以胚芽鞘④將向B側(cè)彎曲生長；綜上所述，B正確。 8．【答案】D 9．【答案】D 【解析】①中由于勻速旋轉(zhuǎn)，生長素分布均勻，所以直立生長；②中左側(cè)生長素濃度高，生長快，向右彎曲生長；③中沒有感受到單側(cè)光刺激，直立生長；④中阻斷了生長素橫向運輸?shù)耐緩剑陨L素分布均勻，直立生長；⑤中生長素能向左側(cè)運輸，而右側(cè)無法運輸?shù)阶饔貌课?，所以向右?cè)彎曲生長；⑥中云母片阻斷了生長素運輸?shù)阶饔貌课?，所以不生長；⑦中旋轉(zhuǎn)植物，受光均勻，直立生長；⑧中整體旋轉(zhuǎn)，受單側(cè)光照彎向小孔生長。所以D選項正確。 10．【答案】（1）尖端 （2）促進(jìn)生長 （3）少 瓊脂塊 光 （4）多 吲哚乙酸 生長素 【解析】（1）在溫特之前的科學(xué)家研究初步認(rèn)為，胚芽鞘向光生長是由胚芽鞘尖端部位產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)向下運輸后引起的。（2）②是將A瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘的切面上，經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后，該胚芽鞘直立生長，說明A瓊脂塊中確實含有某種化學(xué)物質(zhì)，且這種物質(zhì)的作用是促進(jìn)生長。（3）③和④都是將A瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘的切面的某一側(cè)，結(jié)果胚芽鞘均向放置A瓊脂塊的對側(cè)彎曲生長，說明胚芽鞘能夠向該物質(zhì)分布少的一側(cè)彎曲生長；⑤和⑥組的空白瓊脂塊中不含尖端產(chǎn)生的物質(zhì)，因此設(shè)置⑤和⑥組的目的是排除瓊脂塊對胚芽鞘生長的影響。由于該物質(zhì)分布會受到光的影響，所以該實驗應(yīng)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行。（4）自然界中，在單側(cè)光照的條件下，該化學(xué)物質(zhì)在背光側(cè)分布較多，向光一側(cè)分布較少，使背光一側(cè)生長快，植物表現(xiàn)出向光彎曲生長。后來的研究發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸，因其能促進(jìn)生長，所以取名為生長素。 11．【答案】D 12．【答案】D 【解析】科學(xué)家通過研究植物向光性發(fā)現(xiàn)的激素是生長素，即IAA，應(yīng)選D。其他三項均為植物激素，但不是通過研究植物向光性發(fā)現(xiàn)的。