第3章植物的激素調節

3.1植物生長素的發現

【目標導航】

L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.評價實驗設計和結論、

訓練邏輯思維的嚴密性。4.進行實驗設計和實驗結論的評價。

知識清單?

一、植物生長素的發現

1.向光性是指在單側光的照射下，植物朝向光源方向生長的現象。

2.發現過程

提出假設^提出假設f實驗驗證3得出結論

⑵實驗探究：①達爾文實驗：單側光照射使胚芽鞘的尖端產生某種刺激，此種刺激對下部

的伸長區產生影響，造成背光面比向光面生長快，而出現向光性彎曲。

②詹森實驗：胚芽鞘尖端產生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部。

③拜爾實驗：胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產生的刺激在其下部分布不均勻造成的。

④溫特實驗：胚芽鞘尖端產生了某種物質.命名為生長素。

⑤其他實驗：科學家分離并鑒定出生長素的化學本質為「引跺乙酸。

⑶得出結論：植物的向光性是由于單側光照射后，胚芽鞘背光側的生長素含量多于向光側,

而引起兩側的生長素含量不均勻，從而造成向光彎曲。

3.植物激素是由植物體內產生的，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯

著影響力的微量有機物。

二、生長素的產生、運輸和分布

1.產生：主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發育中的種子等分生能力較強的部位。

2.分布：相對集中地分布在生長旺盛的部位。

3.運輸

⑴方式為主動運輸。

（2）方向

①極性運輸一一生長素只能從形態學的上端向形態學的下端單方向地運輸而不能反過來運

輸。

②非極性運輸一一在成熟組織中的韌皮部通過篩管運輸。

③橫向運輸：在單側光的照射下，生長素從向光一側運輸到背光一側；在重力的作用下，生

長素從遠地一側運輸到近地一側。

對點訓練?

知識點一生長素的發現過程相關實驗

1.如圖為用燕麥胚芽鞘進行的向光性實驗，下列敘述中正確的是（）

光三，、三光與三光田三光4三光

①②③④⑤

A.不生長也不彎曲的是③④

B.生長且向光彎曲的是②⑤

C.生長但不彎曲的是①④

D.生長且向左彎曲的是①⑤

答案C

解析由圖可知，①胚芽第尖端被不透光的錫箔套住，則胚芽鞘直立生長；②錫箔套住胚芽

鞘尖端下面一段，尖端能感光，會發生向光彎曲生長丁③切去尖端并照光，由于沒有生長素,

所以既不生長也不彎曲；④在切去尖端的胚芽鞘上放置含生長素的瓊脂塊，由于沒有尖端，

不感光，生長素均勻向下運輸，故直立生長；⑤含生長素的瓊脂塊放置在去掉尖端的胚芽鞘

一側，生長素分布不均勻，故向放置瓊脂塊的對側彎曲生長。

2.為了驗證胚芽鞘尖端確實能產生促進生長的某種物質，用胚芽鞘和瓊脂塊等材料進行實

驗時，對照實驗的設計思路是（）

A.將完整胚芽鞘分別置于單側光照射和黑暗條件下

B.將胚芽鞘尖端和未放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側

C.將未放過尖端的瓊脂塊和放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側

D.將胚芽鞘尖端和放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側

答案C

解析本實驗為證明胚芽鞘尖端能產生促進生長的某種物質，其實驗設計的思路應為把胚芽

鞘的尖端切下，放到瓊脂塊上一段時間后，再把此瓊脂塊放到胚芽鞘切面的一側，作為對照

的實驗應在相同的一側放置未放尖端的空白瓊脂塊，然后觀察。

知識點二生長素的產生、運輸和分布

3.如圖是對燕麥胚芽鞘的有關研究，請你仔細分析圖示的實驗過程和實驗結果，你認為下

列結論正確的是（）

甲胚芽粕形態學上端在上乙胚芽粕形態學下端在上

（注：帶陰影的瓊脂塊含生長素，空白的瓊脂塊不含生長素）

A.生長素對植物的生長具有促進作用

B.合成生長素的部位是胚芽鞘的尖端部分

C.生長素的運輸為極性運輸

D.生長素主要分布在生長旺盛的部分

答案C

解析甲、乙兩組進行對照，單一變量是形態學上端和形態學下端位置的改變，甲組中形態

學上端接觸含生長素的瓊指塊，下端接觸空白瓊脂塊，生長素會從形態學上端的瓊脂塊運到

下端的空白瓊脂塊，而乙組正好相反，生長素不能從形態學下端運到形態學上端，即由該實

驗說明生長素在胚芽鞘中的縱向運輸為極性運輸。

課后作業?

【基礎落實】

1.下列關于植物激素的敘述，正確的是（）

①在植物體內含量極少②在植物體內含量很多③產生部位也是作用部位④對植物體

的生命活動有顯著的調節作用⑤化學本質是蛋白質⑥化學本質是有機物

A.①?⑥B.①3）④⑤

C.②④⑤D.②

答案A

解析分析本題時，不要把"植物激素〃（多種）的種類與植物生長素混為一談，要把握植物激

素的基本特征（①④⑥）。

2.下列有關生長素的敘述，錯誤的是（）

A.生長素主要在葉原基、嫩葉和發育著的種子中產生

B.成熟的葉片和根產生的生長素很少

C.生長素只能從形態學的上端運輸到形態學的下端

D.生長素只分布在植物生長旺盛的部位

答案D

解析生長素主要在葉原基、嫩葉、發育著的種子中合成，根尖與成熟的葉片中合成的很少。

生長素的運輸是一種極性運輸，即單方向運輸。植物體內生長素主要分布在生長旺盛的部位,

在趨向衰老的組織和器官中則含量較少。所以選項D符合題意。

3.圖中能說明胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位的最佳實驗組合是（）

答案D

解析⑤與6對比，說明感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端而不是尖端以下部位。

4.側芽生長素的濃度總高于頂芽，但是頂芽產生的生長素仍大量積存在側芽部位，這是因

為生長素的運輸方式屬于i）

A.自由擴散B.主動運輸

c.協助擴散D.滲透作用

答案B

解析題干中突出了生長素可以從低濃度向高濃度一側運輸，說明生長素具有主動運輸的特

點。

5.如圖所示，其中A為含有生長素的瓊脂小塊，B為去掉尖端的胚芽鞘，在如圖所示的單

側光照條件下，胚芽鞘的生長彎曲情況是（）

A.向光彎曲生長

B.背向光源彎曲生長

C.直立生長

D.胚芽鞘向光彎曲生長屬于應激性

答案B

解析胚芽鞘感受單側光刺激的部位是在尖端，生長素在尖端由向光一側向背光一側運輸,

背光側生長素多于向光側，從而生長速率快，表現為向光彎曲生長。但此題中已說明沒有尖

端，故彎曲生長情況已與光照無關。瓊脂小塊A中的生長素運輸到胚芽鞘的右側，所以右

側生長快。

【能力提升】

6.如圖所示，在燕麥胚芽鞘的下部插入云母片，從右邊用光照射，燕麥胚芽鞘的生長情況

將是（）

=光

-云每片

A.直立向上生長B.向右彎曲生長

C.向左彎曲生長D.不生長

答案B

解析感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，生長素橫向運輸的部位也在尖端，尖端完好,所

以向右彎曲生長。

7.分析以下幾種情況，兩組胚芽鞘將彎向同一方向的是（）

不透光

普陽的瞥：/陽

[T^-IAAnTr■含IAA

II」瓊脂塊瓊脂塊

AB

不透光

的黑紙一、太陽

二

C

答案B

解析胚芽鞘中感光部位在尖端，發生生長素橫向運輸的部位也在胚芽鞘尖端，所以選項A、

B、C中的左側一組均向光彎曲生長，選項C右側一組和選項D中的兩組均用黑紙罩住了尖

端，所以均直立生長，選項A右側一組向左彎曲，選項B右側一組向右（即向光）彎曲。

8.某校生物興趣小組把一個胚芽鞘尖端放在一塊瓊脂塊上，瓊脂塊的中央被云母片隔開，

同時被一個紙盒罩住，紙盒的一側開口，有單側光照（如圖①所示）。經過以下三種方法處理

一段時間：僅紙盒轉動、僅胚芽鞘尖端及瓊脂塊轉動、整個裝置同時轉動，然后分別把A、

B所示瓊脂塊放在三個切去尖端的胚芽鞘的切口上（如圖②）。胚芽鞘的生長狀況分別是（）

A.直立生長、向右彎曲生長、向右彎曲生長

B.向左彎曲生長、直立生長、向右彎曲生長

C.向左彎曲生長、向右彎曲生長、直立生長

D.向右彎曲生長、直立生長、向右彎曲生長

答案D

解析僅紙盒轉動及整個裝置轉動都使胚芽鞘尖端進行間隔的單側光照，所以A、B兩瓊脂

塊中生長素濃度均為A>B.如圖②放至胚芽鞘切面時，應向右彎曲生長；若胚芽鞘尖端及瓊

脂塊進行轉動使其接受光照，則A、B兩瓊脂塊中的生長素濃度相等，如圖②?所示放至胚芽

鞘切口時，則應直立生長，

9.20世紀30年代，科學家發現單側光能引起某些植物體內生長素分布不均勻；20世紀80

年代科學家發現單側光能引起某些植物體內抑制生長的物質分布不均勻。現有一種植物幼

苗，為了探究該幼苗向光生長的原因，將其直立生長的胚芽尖端切下，放到瓊脂塊上并用單

側光照射，如下圖。下列結果及判斷正確的是（）

,單側光

廣\瓊脂塊

——-云母片（生長素透不過）

①當a、b兩側生長素含量基本相等時，能夠確定該幼苗向光生長的原因②當a、b兩側生

長素含量基本相等時，不能確定該幼苗向光生長的原因③，當a側生長素含量比b側高時，

能夠確定該幼苗向光生長的原因④當a側生長素含量比b側高時，不能確定該幼苗向光生

長的原因

A.0?B.②④C.②③D.??

答案D

解析題干信息中給出了單側光引起植物向光生長的兩種原因，由圖可知，若檢測到a、b

兩側生長素含量基本相等，可以判斷單側光能引起抑制三長的物質分布不均勻，導致植物向

光生長，若檢測到a側生長素含量比b側高，引起植物向光生長的原因可能是生長素分布不

均勻，也可能與植物體內抑制生長的物質分布不均勻有關，因此不能確定。

10.為了驗證植物向光性與植物生長素的關系，有人設計了如下實驗方案。

⑴實驗步驟：

取6個小花盆，各栽入一株品種、粗細和大小都相同的玉米幼苗（要求幼苗的真葉未突破胚

芽鞘）。按如圖所示方法進行實驗處理，并編號。接通白熾燈電源24h后，打開紙盒，觀察

并記錄6株玉米幼苗的生長情況。

臺燈我

123

錫箔力喇含生長索的瓊^塊

456

⑵實驗結果預測：（答題時請直接填編號）

在以上裝置中，玉米幼苗保持直立生長的是裝置_______________；而玉米幼苗基本停止生長的

是裝置__________C

⑶部分實驗結果的分析與推論：

①根據1和3裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明

②根據和裝置之間實驗記錄的對照分析,可以說明玉米幼苗的向光性生長與

玉米幼苗的尖端存在與否有關。

③根據和裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗感光部位是尖端。

④根據5和6裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明

答案（2）3、4、52⑶①玉米幼苗產生向光性是由單側光引起的②12③14④

玉米幼苗向光彎曲生長與生長素在玉米幼苗胚芽鞘兩側的分布不均有關

解析（2）玉米幼苗要直立生長必須有生長素，而且分布均勻，1、6中分布不均勻，均向右

彎曲，2中無生長素，停止生長，3、4、5中均有生長素且均勻分布,為直立生長。

⑶①1號和3號的單一變量為單側光照，通過上述實驗可說明單側光是產生向光性的外界原

因。

②要說明尖端與向光性有關，則單一變量是尖端的有無，而且都有單側光，所以應選1號和

2號。

③1號和4號對比，都在光照條件下，尖端是否感光決定了是否彎曲。

④5號和6號裝置中都有含生長素的瓊脂塊，只是放置位置不同