第1节植物生长素的发现1．概述植物生长素的发现过程。

(重难点)2．体验发现生长素的过程和方法。

)3．说出植物生长素的产生部位、运输和分布。

(重点1．达尔文实验(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。

(2)进行实验：对金丝雀草的胚芽鞘进行单侧光照射。

(3)得出结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。

2．鲍森·詹森实验(1)过程及现象：①切去胚芽鞘尖端＋单侧光―→不生长不弯曲。

②胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光―→弯曲生长。

(2)图解：(3)结论：胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部。

3．拜尔实验实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。

4．温特实验(1)实验组①处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。

②现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。

(2)对照组①处理：把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。

②现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。

(3)结论：胚芽鞘尖端能产生某种化学物质，会造成胚芽鞘弯曲生长，这种化学物质被命名为生长素。

5．科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(IAA)。

6．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。

[合作探讨]探讨1：从对照实验设计的单一变量原则角度分析，鲍森·詹森实验有什么不足之处？又该如何改进？提示：不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生。

改进方案为：增设③组：将胚芽鞘尖端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘生长状况。

探讨2：拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验是否也需要在黑暗中进行？提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。

不需要。

[思维升华]胚芽鞘实验的相关结论(1)与尖端有关的结论①产生生长素的部位在尖端，而发生生长及弯曲的部位在尖端以下的伸长区。

②感受光照的部位在尖端，而且生长素的横向运输只发生在尖端。

③生长素产生的多少与尖端是否感受光照无关。

(2)判断胚芽鞘生长与弯曲的依据①生长：看有无生长素。

生长素可能是自身产生的，也可能是外源的，如含生长素的琼脂等。

②弯曲：看生长素分布是否均匀，若分布均匀则直立生长；若分布不均匀则弯向浓度低的一侧生长。

1．用燕麦胚芽鞘做向光性实验发现植物生长素产生的部位、感受光刺激的部位、向光弯曲的部位分别是( )A．胚芽鞘尖端、尖端下面一段、向光一面B．胚芽鞘、胚芽鞘的尖端、尖端下面的一段C．胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段D．胚芽鞘尖端、向光一面、尖端下面的一段【解析】胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是尖端；生长和弯曲的部位都是尖端下面的伸长区。

【答案】 C2．(2016·全国丙卷)为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。

两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。

根据实验结果判断，下列叙述正确的是( )A．胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等B．胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同C．胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能D．琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量【解析】结合文字信息和图示信息可知，题中左图为对照组，右图为实验组。

对照组中a琼脂块不含IAA，所以胚芽鞘b侧不含IAA，b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA，故A项错误。

胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA，故B项错误。

胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，故C项错误。

a′琼脂块输出的IAA在向下运输过程中有所消耗，所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量，故D项正确。

【答案】 D1.主要合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子，由色氨酸转变而来。

2．运输(1)方式：主动运输。

(2)方向⎩⎪⎨⎪⎧ 极性运输：由形态学上端向形态学下端单 方向运输而不能反过来运输非极性运输：在成熟组织中，生长素可以 通过韧皮部进行非极性运输3．分布：相对集中在生长旺盛部分。

[合作探讨]探讨1：用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向？尝试总结其运输有何规律？提示：(1)①→② (2)④→③ (3)⑥→⑤规律：由形态学上端向形态学下端运输。

探讨2：分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有哪些？提示：(1)①→② (2)③→④ ⑤→⑥ (3)⑦→⑧影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。

[思维升华]生长素的运输和分布(1)横向运输只发生在根尖、茎尖等产生生长素的部位，且有单侧光或重力刺激时。

尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。

(2)失重状态下由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。

(3)琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。

(4)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．比较图中的a 、b 、c 、d 四个琼脂块中生长素的含量( )A．a＞b＞c B．c＞b＞dC．b＞a＞c D．a＝b＝c【解析】本题中涉及生长素在胚芽鞘尖端的横向运输和尖端向下的极性运输。

左侧的胚芽鞘尖端中间有云母片，阻止了横向运输，所以a＝b；而右侧云母片位于尖端以下部位，不影响横向运输，所以c＞d；由于两侧产生的生长素总量是相等的，所以c＞a＝b＞d。

【答案】 B4．对胚芽鞘甲做如图所示的处理，形成胚芽鞘乙，光照后它的弯曲情况是( ) 【导学号：67330016】甲乙A．Q处向左B．Q处向右C．P处向右D．不弯曲【解析】图中形态学的上端为P，下端为Q，所以生长素只能由P向Q运输。

在胚芽鞘乙中，P和Q颠倒，使生长素不能向下运输，所以胚芽鞘既不生长也不弯曲。

【答案】 D5．下列有关生长素的叙述，错误的是( )A．生长素主要由幼嫩的芽、叶和发育中的种子产生B．成熟的叶片和根尖产生的生长素很少C．生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端D．生长素只分布在植物生长旺盛的部位【解析】生长素主要由幼嫩的芽、叶和发育中的种子合成，根尖与成熟的叶片中合成的很少。

生长素的运输是一种极性运输，即单方向运输。

植物体内生长素主要分布在生长旺盛的部位，在趋向衰老的组织和器官中则含量较少，所以选项D符合题意。

【答案】 D1．下列是关于植物生长素发现过程的一些说法，错误的是( )A．达尔文设计简单而富有创造性的实验来证实人们熟视无睹的现象B．如果鲍森·詹森用玻璃片代替琼脂片，胚芽鞘产生的影响也能传递给下部C．温特用实验证实了植物的向光性确实和某种化学物质的分布不均匀有关，首次将该物质命名为生长素，但并不知道生长素的化学本质D．首次分离出的生长素不是从植物体内，而是在人的尿液中【解析】胚芽鞘产生的影响不能透过玻璃片，能透过琼脂片。

【答案】 B2．用不同实验材料分别对燕麦的胚芽鞘进行以下研究实验，若图中箭头所指表示实验进行一段时间后胚芽鞘的生长情况，实验结果正确的是( )【解析】燕麦胚芽鞘的感光部位是尖端，所以用锡箔套住尖端后，不能感光，因此燕麦胚芽鞘应该直立生长，A错误；生长素不能通过云母片，所以右侧生长素不能向下运输，导致燕麦胚芽鞘向右弯曲生长，B错误；琼脂块不影响生长素的运输，所以单侧光能导致燕麦胚芽鞘弯向光源生长，C正确；含生长素的琼脂块放置在去掉尖端的燕麦胚芽鞘右侧，导致右侧有生长素，促进右侧生长，向左弯曲生长，D错误。

【答案】 C3．如图所示，用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在。

下列有关处理方法及结果的叙述正确的是( )甲乙A．处理甲图中的A端，不能在甲图中的B端探测到14C的存在B．处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在C．处理乙图中的A端，能在乙图中的B端探测到14C的存在D．处理乙图中的B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在【解析】生长素具有极性运输的特点，即只能从形态学上端运输到形态学下端。

甲图中A端为形态学上端，乙图中B端为形态学上端，故处理甲图中A端能在B端探测到14C的存在，反之不能；处理乙图中B端能在A端探测到14C的存在，反之不能。

【答案】 D4．下列是生长素发现的一系列实验(实验材料为燕麦胚芽鞘)，请认真分析实验条件和现象，回答下列问题：(1)A、B实验的推论是：燕麦胚芽鞘具有________。

(2)E、F实验的推论是：______________________________________________________________________________________________________。

上述实验体现了设计实验的单一变量原则，E、F实验的单一变量是__________________________。

(3)A、G实验的推论是：向光性是由于______________________引起的。

(4)预测实验H的现象是________，预测该现象是依据实验________(填符号)。

【解析】(1)A、B两组中的单一变量是单侧光照，光照的一组向光弯曲。

(2)E、F两组的单一变量是琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端，接触过尖端的琼脂块能使去除尖端的胚芽鞘生长，没接触过的不生长，说明胚芽鞘尖端中含有某种促进生长的物质。

(3)A、G的结果是一致的，G是对A的一个本质解释，G结果的形成是由于生长素在胚芽鞘两侧分布不均造成的。

(4)弯曲本质上是生长素分布不均引起的，依据来自G；感光部位尖端的缺失，将不会使生长素再发生横向运输，依据来自于C、D。

【答案】(1)向光性 (2)尖端产生了某种促进生长的物质琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端(3)单侧光引起某种物质分布不均(4)向右弯曲 C、D、G课堂小结：(建议用时：45分钟)1．下列利用胚芽鞘所做的实验中，能说明胚芽鞘尖端确实产生了“生长素”的是( )【解析】 温特的实验设计证明胚芽鞘尖端确实产生了某种化学物质，促进切去尖端的胚芽鞘弯曲生长。

【答案】 D2．将燕麦胚芽鞘作如图所示处理，经过几天后的变化情况是( )A ．向左弯曲B ．向右弯曲C ．直立生长D ．停止生长【解析】 胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输促使尖端下部生长，单侧光照使生长素在尖端处横向运输，导致背光一侧生长素比向光一侧分布多，此题由于左侧切口，生长素在尖端部位虽能横向运输，但不能向下运输促使尖端下部生长，所以胚芽鞘右侧生长快，使胚芽鞘向左弯曲生长。