专题九　调节植物生命活动的激素
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考情纵览
专题九  调节植物生命活动的激素
1．[2013?海南卷] 关于植物激素的叙述，错误的是
                                       (　　)
A．植物激素的产生部分和作用部位可以不同
B．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素
C．细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用
D．生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长
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[答案] D　
[解析] 激素作为信息分子，产生部位与作用部位一般情况下不同，需要从产生部位运输到作用部位， A项正确；生长素主要的产生部位是芽、幼叶和发育的种子，色氨酸经一系列转化成为生长素，B项正确；细胞的生命活动是多种植物激素共同调节的结果，细胞分裂素和生长素可以作用于同一细胞， C项正确；乙烯具有促进茎段的横向生长、抑制纵向生长的作用，而高浓度的生长素会促进乙烯的合成从而抑制茎段细胞伸长，D项错误。
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2．[2013?天津卷] 图4－9－1为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素，只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变，会导致相应的生化反应受阻。

图4－9－1
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[答案] C　
[解析] 对去顶芽豌豆幼苗施加适宜浓度IAA，会抑制酶2的活性、促进酶1的活性，从而抑制GA29和GA8的合成，促进GA20形成GA1，A项正确；用生长素极性运输抑制剂处理顶芽，则生长素不能向下运输到作用部位，作用部位的GA1少，促进豌豆茎的伸长作用减弱，植株较正常植株矮，B项正确；酶1基因突变，施用GA20也无法形成GA1，又因为只有GA1能促进豌豆茎的伸长，所以施用GA20，该植株不可能恢复正常植株高度，C项错误；同理，酶2基因突变的豌豆，GA20形成GA1过程不受影响，还阻断了GA20和GA1的消耗，更多的GA1促进豌豆茎的伸长，所以比正常植株高，D项正确。
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3．[2013?浙江卷] 光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎伸长影响的实验结果如图4－9－2所示。下列叙述正确的是(　　)

 
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A．茎伸长受抑制均由赤霉素合成抑制剂引起
B．赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一
C．植物茎伸长与光照时间无关
D．该植物是赤霉素缺失突变体
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[答案] B　
[解析]根据研究因素的不同，选择不同组别进行对照(选择的依据是单一变量原则)，从而得出结论。如比较第1组和第4组，自变量是光照时间不同，结果茎伸长长度不同，说明植物茎伸长与光照时间有关，同理，比较第3组和第6组，也能说明光照时间对茎伸长有影响，所以C项错误；比较第1组和第2组，自变量是赤霉素的有无，结果加入赤霉素的茎伸长较快，说明茎伸长受抑制还和赤霉素含量有关。综合实验结果，茎的伸长主要与赤霉素的含量和光照时间有关，所以A项错误，B项正确；比较第4组和第5组，自变量是有无赤霉素合成抑制剂，结果是加入赤霉素
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合成抑制剂的茎伸长慢，说明赤霉素合成抑制剂在第5组植物体内发生了相应的作用，抑制第5组植物合成赤霉素，植物茎伸长慢，也说明第4组植物体内合成了赤霉素，所以D项错误。
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4．[2013?广东卷] 图4－9－3为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果，分析正确的是(　　)

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A．去顶芽能促进主根生长
B．去顶芽植株不能合成生长素
C．生长素由顶芽向下非极性运输
D．外源生长素能替代顶芽促进主根生长
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[答案] D　
[解析]据题图可知，去顶芽植株比正常植株的主根长度短，说明去顶芽抑制了主根生长，A项错误；而添加外源生长素后，主根长度与正常植株等长，说明外源生长素能替代顶芽促进主根生长，D项正确；去顶芽植株的其他幼芽、幼根等部分依然可以合成生长素，B项错误；生长素由顶芽向下运输，是从植物形态学上端运向形态学下端，为极性运输，C项错误。
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?　考点一　生长素有关实验的分析
1．研究生长素的常见实验方法

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2.与“几个基本原则”有关的实验要点分析
(1)对照原则。整个生长素的实验史都贯穿着该原则，如温特实验中利用“未作任何处理空白琼脂块(对照组)”与“放过胚芽鞘尖端的琼脂块(实验组)”进行对照，以说明生长素来自胚芽鞘尖端而不是琼脂。
(2)单一变量原则。如实验中涉及的自变量：①胚芽鞘尖端的有无；②是否接受单侧光的刺激；③接受单侧光照射的部位；④琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过等。
(3)实验组与对照组的确定。一般而言，施加自变量的为实验组，不施加自变量的是对照组。
(4)自变量的确定。一般可以针对实验目的所作出的假设来决定自变量。
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[特别提醒]
(1)生长素的产生：幼嫩的芽、叶和发育中的种子都能产生生长素，其合成不需要光。
(2)生长素的分布：①产生部位<积累部位，如顶芽<侧芽、分生区<伸长区；②生长旺盛的部位>衰老组织，如生长点>老根。
(3)对生长素运输的理解：
①方向：横向运输和极性运输，如图4－9－4所示。
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②运输方式：主动运输。
③生长素的极性运输是由植物的遗传特性决定的；而横向运输是单侧光(向光侧→背光侧)、重力、离心力等因素引起的。
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例1 在太空和地球上利用燕麦胚芽鞘进行如图4－9－5所示实验，下列说法正确的是(　　)
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A．生长素浓度：d＞a＞b＞c，④生长最快
B．生长素浓度：a＞c＝d＞b，①生长最快
C．生长素浓度：a＞d＞c＝b，②③生长快
D．生长素浓度：a＝b＝c＝d，①②③④长势基本相同
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[答案] B　
[解析] 向光性是由于单侧光的刺激，使生长素由向光侧运到背光侧，所以生长素的浓度a＞b。(太空中)水平放置的胚芽鞘由于没有重力的作用，c、d两处的生长素浓度相等。所以生长素浓度大小：a＞c＝d＞b。生长素浓度高生长快，所以生长速度大小为a＞c＝d＞b。所以B项正确。
[点评] 生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的伸长生长，对细胞分裂没有影响。植物感受光刺激的部位是在茎的尖端，但弯曲的部位是在尖端的下面一段，这是因为尖端的下面一段细胞正在伸长生长，是对生长素最敏感的部位，所以生长素对其生长的影响最大。
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 变式1 用燕麦幼苗做两组实验。甲：将切下的胚芽鞘尖端③如图4－9－6甲放置，分别取两个琼脂块①②紧贴在③的切面上，数小时后如图甲所示处理。乙：将附有琼脂块X和Y的胚芽鞘顶端放在旋转器上匀速旋转，数小时后如图乙所示处理。以下说法正确的是(　　)

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A．甲能证明根的向地性
B．④向左弯曲生长
C．乙能证明茎的向光性
D．⑤向左弯曲生长
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[答案] B　
[解析] 受重力影响，图甲中③生长素进行横向运输，最后导致生长素浓度①小于②，④向左弯曲生长，B项正确；图乙中旋转器匀速旋转，X、Y中生长素浓度相同，⑤直立生长，D项错误；以上实验均缺少对照组，不能证明根的向地性、茎的向光性，A、C项错误。
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考点二　生长素的作用及应用
1．分析生长素作用的三个曲线图
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2.生长素作用两重性的典型实
(1)顶端优势：
顶端优势现象中，顶芽产生的生长素会源源不断向下运输，离顶芽越近的侧芽积累的生长素越多，抑制作用越强；离顶芽越远的侧芽积累的生长素越少，抑制作用越弱，故生长素浓度最大的是离顶芽最近的侧芽(B)，生长素浓度最小的是顶芽(A)。如图4－9－7所示，生长素浓度大小为B>C>D>E>A，A点为促进作用，其他点为抑制作用。
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(2)根的向地性(如图4－9－8所示)：
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由于根对生长素十分敏感，所以当植物横放时，在重力的作用下，生长素会由远地侧向近地侧运输，导致近地侧(B)生长素的浓度高，即B>A，抑制了根近地侧的生长，而远地侧(A)由于生长素的浓度低，促进生长，所以A侧生长比B侧快，表现为根的向地性。
[特别提醒] 茎的背地性和向光性都不能体现生长素的两重性，因为它们两侧都促进，但促进大的一侧向促进小的一侧弯曲生长。根正常情况生长在土壤中，接受不到光照，一般只考虑重力影响。根的向地性体现了“生长素的促进和抑制作用”，即两重性。
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 例2 图4－9－9中甲表示燕麦生长素浓度与作用的关系；图乙表示将一株燕麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长状况；图丙表示燕麦胚芽鞘。下列有关叙述正确的是(　　)
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A．甲、乙图示都说明了植物生长素具有两重性
B．图乙中a、b两点的生长素浓度都小于10－8 mol/L
C．丙图A段产生生长素，只能向B段极性运输而不能横向运输
D．用两种不同浓度的生长素处理插条都能生根，则最适浓度在这两种浓度之间
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[答案] A　
[解析] 题图甲中随生长素浓度的不同，作用效果会出现促进或抑制，题图乙中根的向地生长也体现了生长素作用的两重性，A项正确；题图乙中b侧生长素浓度在重力作用下移向a侧，a侧生长素浓度高于10－8，起抑制作用，B项错误；茎尖产生的生长素在单侧光的照射下，可以发生横向运输，C项错误；能促进生根的两种不同生长素浓度可能在最适浓度的同一侧，也可能在最适浓度的两侧，D项错误。
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[点评] 生长素对植物生长的作用与其浓度高低有关，即表现出两重性，一般来说，低浓度促进植物的生长，高浓度抑制植物的生长。如何理解生长素生理作用的两重性中“低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长”，这里所说的“低浓度”和“高浓度”是相对于“最适浓度”而言的。所谓最适浓度是指对植物某器官生长促进最明显时的浓度。当低于最适浓度时，随生长素浓度升高，对植物生长的促进作用加强，而高于最适浓度后，对植物生长的促进作用逐渐下降，直到抑制植物生长，甚至杀死植物。
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变式2 (双选)下列有关植物激素研究的叙述，正确的是(　　)
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A．图甲中生长素(IAA)和赤霉素(GA)同时存在对茎段细胞伸长有增效作用
B．图乙中生长素对不同植物的影响有差异，可作为小麦田中的双子叶杂草除草剂
C．图丙中幼根a侧生长素浓度若在曲线C点，则b侧生长素浓度在F点
D．图丁中侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为A和D
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[答案] AB　
[解析] 生长素(IAA)和赤霉素(GA)都是通过促进细胞伸长来促进生长的，A项正确；丙中因重力作用导致b侧生长素浓度大于a侧且b侧处于抑制状态，因此当a侧浓度为C点时，b侧浓度应大于E点的任一生长素浓度，C项错误；侧芽b的生长应该受到抑制，D项错误。
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考点三　各种激素之间相互关系的分析
1．生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等五种激素之间的关系
(1)相互促进关系的有：
①促进种子发芽：细胞分裂素、赤霉素。
②诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。
③延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。
④促进果实生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。
(2)相互拮抗关系的有：
①顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。
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②防止器官脱落：低浓度生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。
③种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。
④叶子衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。
2．植物激素的应用
(1)生长素及其类似物：可促进扦插的枝条生根；可培育无子番茄等无子果实；可作为除草剂除去单子叶农作物田里的双子叶杂草。
(2)赤霉素及其类似物：使芦苇、莴苣等植株增高，产量增加；促进种子、马铃薯块茎等萌发。
(3)细胞分裂素及其类似物：瓜果、蔬菜和鲜花的保鲜；促进种子的萌发。

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(4)脱落酸及其类似物：水稻种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间，脱落酸随水流走而含量减少，可使水稻种子早发芽。
(5)乙烯及其类似物：可用于瓜果的催熟。
(6)在植物组织培养过程中，培养基中需要加入一定量的生长素和细胞分裂素，以调节细胞的脱分化和再分化。这说明植物的生长发育是受多种激素相互协调、共同调节的。
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例3 图4－9－11为横放、萌发后的玉米种子。请据图回答下列问题：
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(1)萌发玉米种子中的生长素主要来自于茎的__________和根的________。
(2)在黑暗环境中一段时间后，根、茎分别出现不同的向性。此时，生长受到抑制的是________侧(填图中字母)。
(3)玉米种子萌发初期，________(激素)增加，促进了淀粉的水解。然后________(激素)增加，细胞的分裂加快；________(激素)增加，细胞的体积增大。
(4)研究发现，根冠分泌物X可能影响根的生长。为探究其影响状况，某同学设计的实验如图4－9－12所示。
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专题九  调节植物生命活动的激素
置于黑暗中，一段时间后观察根尖的生长状况。
①若____________________，说明分泌物X对根生长有促进作用。
②若____________________，说明分泌物X对根生长有抑制作用。
③若____________________，说明分泌物X对根生长无影响。
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[答案](1)顶端(或分生组织)　尖端(或生长点或分生区)
(2)D
(3)赤霉素　细胞分裂素　生长素
(4)根尖向左弯曲生长　根尖向右弯曲生长　根尖不弯曲 
[解析] (1)生长素的合成部位：幼根、幼芽的顶端分生组织以及发育中的种子。(2)横放的玉米幼苗生长素会由远地侧向近地侧运输，根对生长素敏感，近地侧生长素浓度高会抑制其生长。(3)赤霉素可以促进种子萌发；细胞分裂素促进细胞分裂；生长素促进细胞生长。(4)切去一半根冠，如果根冠分泌物有促进作用，则右侧生长快，根会向左弯曲生长；如果有抑制作用，则右侧生长受抑制，左侧生长快，根向右弯曲生长；如果没有影响，左右两侧生

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长速度一样，根不弯曲。
[点评] ①在植物生长发育和适应环境过程中各种激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。②植物生长发育过程在根本上是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果。
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变式3 科学家为研究激素水平与水稻穗、粒发育的关系，将水稻幼穗的分化及灌浆结实过程划分为不同阶段，并测定了水稻穗分化过程中内源激素含量的动态变化，结果如图4－9－13所示。下列有关叙述错误的是(　　)
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专题九  调节植物生命活动的激素
A．若生长素在Ⅰ期起促进作用而Ⅱ期表现出抑制作用，说明其生理作用具有两重性
B．由于脱落酸能抑制细胞的分裂，因此在Ⅲ～Ⅳ期脱落酸含量逐渐降低
C．Ⅲ～Ⅴ期生长素含量降低有利于花粉形成，此阶段生长素含量与结实率呈正相关
D．赤霉素含量在Ⅴ期后急剧增加，由此推测它可能与籽粒的结实密切相关
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[答案] C　
[解析] 生长素既能起促进作用，也能起抑制作用，说明其生理作用具有两重性，A项正确；Ⅲ期是生殖细胞形成期，Ⅳ期是减数分裂期，都要进行细胞分裂，而脱落酸能抑制细胞的分裂，因此在Ⅲ～Ⅳ期脱落酸含量逐渐降低，B项正确；生长素促进生长和果实的发育，含量降低有利于花粉形成，Ⅲ～Ⅴ期生长素含量与结实率呈负相关，C项错误；Ⅴ期之后是花粉粒充实和稻穗成熟期，赤霉素含量急剧增加可能与籽粒的结实密切相关，D项正确。
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[教师备用习题] 第1题考查植物激素及其类似物在生产实践上的应用，作为考点的补充。
1．下列关于植物激素及其类似物在生产实践上的应用，符合实际的是  (　　)
A．黄瓜结果后，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落
B．乙烯广泛存在于植物的多种组织，主要促进果实的发育
C．用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物，使植株增高
D．植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果不稳定的特点
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[答案] C　
[解析]生长素类似物可防止落花落果，A项错误；乙烯的作用是促进果实成熟，B项错误；赤霉素能促进细胞伸长，使植株增高，C项正确；植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点，D项错误。
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易错点　对不同浓度激素类似物影响植物生根不能正确理解
例 为研究激素类似物甲和激素类似物乙对某种植物生根的影响，实验结果如图4－9－14所示，下列有关分析错误的是(　　)
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专题九  调节植物生命活动的激素
A．据图初步判断，甲对这种植物插条生根的作用可能是促进生根
B．据图初步判断，乙对这种植物插条生根的作用可能是抑制生根
C．由图的结果不能判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对生根的影响
D．若探究甲和乙对插条生根的共同影响，应设计3组材料进行实验
[尝试解答] ________
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[答案] C　
[解析] 生长素既能起促进作用，也能起抑制作用，说明其生理作用具有两重性，A项正确；Ⅲ期是生殖细胞形成期，Ⅳ期是减数分裂期，都要进行细胞分裂，而脱落酸能抑制细胞的分裂，因此在Ⅲ～Ⅳ期脱落酸含量逐渐降低，B项正确；生长素促进生长和果实的发育，含量降低有利于花粉形成，Ⅲ～Ⅴ期生长素含量与结实率呈负相关，C项错误；Ⅴ期之后是花粉粒充实和稻穗成熟期，赤霉素含量急剧增加可能与籽粒的结实密切相关，D项正确。
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[易错提示] 解答本题需要看懂坐标图提供的数据，才能解答不同浓度激素对植物生根的影响。
　　纠错笔记 生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验注意点
1．自变量的控制
(1)设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将母液分别配成质量浓度为0.2 mg/mL、0.4 mg/mL、0.6 mg/mL、0.8 mg/mL、1.0 mg/mL、2.0 mg/mL、3.0 mg/mL、4.0 mg/mL、5.0 mg/mL的溶液；分别放入小广口瓶，及时贴上相应标签。
(2)枝条处理方法：浸泡法和沾蘸法。浸泡法也可设置不同的浸泡时间。
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2．分析不同插条的生根情况
(1)不能生出不定根：其原因可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。
(2)都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。
3．分析与本实验相关的其他因素
(1)温度要一致。
(2)设置重复组，即每组不能少于3根枝条。
(3)设置对照组，清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组进行对比，目的是探究2，4-D或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。
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4．预实验的设置：在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。
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教师备用习题
[备选理由] 第2题考查植物激素及调节，可对考点进行补充；第3题考查单子叶植物和某种双子叶植物对2，4-D的反应，可对考点进行补充；第4题考查光对植物根生长的影响，可对考点进行补充；第5题考查生长素对脱落酸的功能有抑制作用，可对考点进行补充。
2．下列有关植物激素及调节的叙述，不正确的是(　　)
A．生长素的极性运输不受重力的影响
B．生长素的生理作用具有两重性，因此低浓度的促进作用都比高浓度显著
C．适宜浓度的2，4-D能促进黄瓜幼苗生长，但不是植物激素
D．在根尖中，细胞分裂素和脱落酸的作用相反

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教师备用习题
[答案]B　
[解析]极性运输是由遗传物质决定的，不受重力影响，A项正确；低浓度生长素的促进作用不一定比高浓度显著，B项错误； 2，4-D为生长素类似物，C项正确；细胞分裂素促进细胞分裂，脱落酸是一种较强的生长抑制剂，它对细胞的分裂与伸长起抑制作用，D项正确。
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教师备用习题
3．某种单子叶植物的农作物和某种双子叶植物的杂草对2，4-D的反应情况如图所示，下列说法正确的是(　　)

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教师备用习题
A．如果以2，4-D作为农作物的除草剂，施用浓度最好为a
B．图中显示不同植物对2，4-D反应的敏感程度不同
C．当2，4-D浓度从a→c变化时，对双子叶植物有抑制作用
D．当2，4-D浓度为b时，对双子叶植物有抑制作用，但对单子叶植物有促进作用
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教师备用习题
[答案]B　
[解析] 2，4-D浓度为a时促进双子叶杂草生长而对单子叶植物无影响，A项错误；单子叶植物的农作物和某种双子叶植物的杂草对2，4-D适宜的范围和最适宜的浓度都不同，B项正确；当2，4-D浓度从a→c变化时，前半段促进后半段抑制，C项错误；当2，4-D浓度为b时，对双子叶植物无影响，D项错误。
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教师备用习题
4．某同学为研究光对植物根生长的影响，做了如下实验：把一株植物培养在装有营养液的透明容器中，给予单侧光刺激，一段时间后，该植物生长状况如图所示。下列关于该实验的表述，正确的是      (　　)
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教师备用习题
A．根的背光生长与营养液的成分有关
B．根的背光生长是由于生长素分布不均匀
C．根的向光侧生长素分布比背光侧多
D．该植物根系生长方向受重力的影响比受光的影响大
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教师备用习题
[答案] B　
[解析]营养液的成分均匀分布，与根的背光生长无关，A项错误；植物的弯曲生长与生长素不均匀分布有关，B项正确；根的背光侧比向光侧生长素分布多，抑制背光侧生长，C项错误；若该植物根系生长方向受重力的影响比受光的影响大，则根应向下生长，与图不符，D项错误。
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教师备用习题
5．脱落酸可以促进植株叶片脱落，为了探究生长素对脱落酸的功能有抑制作用，某同学取若干长势相同、处于采收棉花前期的棉花植株，分成甲、乙、丙三组，按下表所示处理。其中符合实验要求的是(　　)

 A．甲、乙    B．甲、丙
 C．乙、丙    D．甲、乙、丙

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教师备用习题
[答案] B　
[解析]要探究生长素对脱落酸的功能有抑制作用，需将顶芽切去，分别放置不含生长素的琼脂块和含生长素的琼脂块作为对照，在切去腋芽处放置含脱落酸的琼脂块，观察植株叶片脱落情况，B项正确。