1、第3章植物的激素调节3.1植物生长素的发现【目标导航】1.概述植物生长素的发现过程。2.体验发现生长素的过程和方法。3.评价实验设计和结论、训练逻辑思维的严密性。4.进行实验设计和实验结论的评价。一、植物生长素的发现1向光性是指在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。2发现过程提出假设提出假设实验验证得出结论(2)实验探究：达尔文实验：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，此种刺激对下部的伸长区产生影响，造成背光面比向光面生长快，而出现向光性弯曲。詹森实验：胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。拜尔实验：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。温特实验：胚芽
2、鞘尖端产生了某种物质，命名为生长素。其他实验：科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。(3)得出结论：植物的向光性是由于单侧光照射后，胚芽鞘背光侧的生长素含量多于向光侧，而引起两侧的生长素含量不均匀，从而造成向光弯曲。3植物激素是由植物体内产生的，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力的微量有机物。二、生长素的产生、运输和分布1产生：主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子等分生能力较强的部位。2分布：相对集中地分布在生长旺盛的部位。3运输(1)方式为主动运输。(2)方向极性运输生长素只能从形态学的上端向形态学的下端单方向地运输而不能反过来运输。非极性运输在成熟组织中的
3、韧皮部通过筛管运输。横向运输：在单侧光的照射下，生长素从向光一侧运输到背光一侧；在重力的作用下，生长素从远地一侧运输到近地一侧。知识点一生长素的发现过程相关实验1如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述中正确的是()A不生长也不弯曲的是B生长且向光弯曲的是C生长但不弯曲的是D生长且向左弯曲的是答案C解析由图可知，胚芽鞘尖端被不透光的锡箔套住，则胚芽鞘直立生长；锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，尖端能感光，会发生向光弯曲生长；切去尖端并照光，由于没有生长素，所以既不生长也不弯曲；在切去尖端的胚芽鞘上放置含生长素的琼脂块，由于没有尖端，不感光，生长素均匀向下运输，故直立生长；含生长素的琼脂块放置在去
4、掉尖端的胚芽鞘一侧，生长素分布不均匀，故向放置琼脂块的对侧弯曲生长。2为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是()A将完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下B将胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧C将未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧D将胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧答案C解析本实验为证明胚芽鞘尖端能产生促进生长的某种物质，其实验设计的思路应为把胚芽鞘的尖端切下，放到琼脂块上一段时间后，再把此琼脂块放到胚芽鞘切面的一侧，作为对照的实验应在相同的一侧放置未放尖端
5、的空白琼脂块，然后观察。知识点二生长素的产生、运输和分布3如图是对燕麦胚芽鞘的有关研究，请你仔细分析图示的实验过程和实验结果，你认为下列结论正确的是()(注：带阴影的琼脂块含生长素，空白的琼脂块不含生长素)A生长素对植物的生长具有促进作用B合成生长素的部位是胚芽鞘的尖端部分C生长素的运输为极性运输D生长素主要分布在生长旺盛的部分答案C解析甲、乙两组进行对照，单一变量是形态学上端和形态学下端位置的改变，甲组中形态学上端接触含生长素的琼脂块，下端接触空白琼脂块，生长素会从形态学上端的琼脂块运到下端的空白琼脂块，而乙组正好相反，生长素不能从形态学下端运到形态学上端，即由该实验说明生长素在胚芽鞘中的纵
6、向运输为极性运输。基础落实1下列关于植物激素的叙述，正确的是()在植物体内含量极少在植物体内含量很多产生部位也是作用部位对植物体的生命活动有显著的调节作用化学本质是蛋白质化学本质是有机物A. B.C. D.答案A解析分析本题时，不要把“植物激素”(多种)的种类与植物生长素混为一谈，要把握植物激素的基本特征()。2下列有关生长素的叙述，错误的是()A生长素主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子中产生B成熟的叶片和根产生的生长素很少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答案D解析生长素主要在叶原基、嫩叶、发育着的种子中合成，根尖与成熟的叶片中合成的很少。生长素的运
7、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。3图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位的最佳实验组合是()A. B. C. D.答案D解析与对比，说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侧芽生长素的浓度总高于顶芽，但是顶芽产生的生长素仍大量积存在侧芽部位，这是因为生长素的运输方式属于()A自由扩散 B主动运输C协助扩散 D渗透作用答案B解析题干中突出了生长素可以从低浓度向高浓度一侧运输，说明生长素具有主动运输的特点。5如图所示，其中A为含有生长素的琼脂小块，B为去掉尖端的胚芽鞘，在如图所示的单侧光照
8、条件下，胚芽鞘的生长弯曲情况是()A向光弯曲生长B背向光源弯曲生长C直立生长D胚芽鞘向光弯曲生长属于应激性答案B解析胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是在尖端，生长素在尖端由向光一侧向背光一侧运输，背光侧生长素多于向光侧，从而生长速率快，表现为向光弯曲生长。但此题中已说明没有尖端，故弯曲生长情况已与光照无关。琼脂小块A中的生长素运输到胚芽鞘的右侧，所以右侧生长快。能力提升6如图所示，在燕麦胚芽鞘的下部插入云母片，从右边用光照射，燕麦胚芽鞘的生长情况将是()A直立向上生长 B向右弯曲生长C向左弯曲生长 D不生长答案B解析感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，生长素横向运输的部位也在尖端，尖端完好，所以向右弯曲
9、生长。7分析以下几种情况，两组胚芽鞘将弯向同一方向的是()答案B解析胚芽鞘中感光部位在尖端，发生生长素横向运输的部位也在胚芽鞘尖端，所以选项A、B、C中的左侧一组均向光弯曲生长，选项C右侧一组和选项D中的两组均用黑纸罩住了尖端，所以均直立生长，选项A右侧一组向左弯曲，选项B右侧一组向右(即向光)弯曲。8某校生物兴趣小组把一个胚芽鞘尖端放在一块琼脂块上，琼脂块的中央被云母片隔开，同时被一个纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照(如图所示)。经过以下三种方法处理一段时间：仅纸盒转动、仅胚芽鞘尖端及琼脂块转动、整个装置同时转动，然后分别把A、B所示琼脂块放在三个切去尖端的胚芽鞘的切口上(如图)。胚芽鞘
10、的生长状况分别是()A直立生长、向右弯曲生长、向右弯曲生长B向左弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长C向左弯曲生长、向右弯曲生长、直立生长D向右弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长答案D解析仅纸盒转动及整个装置转动都使胚芽鞘尖端进行间隔的单侧光照，所以A、B两琼脂块中生长素浓度均为AB，如图放至胚芽鞘切面时，应向右弯曲生长；若胚芽鞘尖端及琼脂块进行转动使其接受光照，则A、B两琼脂块中的生长素浓度相等，如图所示放至胚芽鞘切口时，则应直立生长。920世纪30年代，科学家发现单侧光能引起某些植物体内生长素分布不均匀；20世纪80年代科学家发现单侧光能引起某些植物体内抑制生长的物质分布不均匀。现有一种植物幼苗
11、，为了探究该幼苗向光生长的原因，将其直立生长的胚芽尖端切下，放到琼脂块上并用单侧光照射，如下图。下列结果及判断正确的是()当a、b两侧生长素含量基本相等时，能够确定该幼苗向光生长的原因当a、b两侧生长素含量基本相等时，不能确定该幼苗向光生长的原因当a侧生长素含量比b侧高时，能够确定该幼苗向光生长的原因当a侧生长素含量比b侧高时，不能确定该幼苗向光生长的原因A. B. C. D.答案D解析题干信息中给出了单侧光引起植物向光生长的两种原因，由图可知，若检测到a、b两侧生长素含量基本相等，可以判断单侧光能引起抑制生长的物质分布不均匀，导致植物向光生长；若检测到a侧生长素含量比b侧高，引起植物向光生长
12、的原因可能是生长素分布不均匀，也可能与植物体内抑制生长的物质分布不均匀有关，因此不能确定。10为了验证植物向光性与植物生长素的关系，有人设计了如下实验方案。(1)实验步骤：取6个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗(要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘)。按如图所示方法进行实验处理，并编号。接通白炽灯电源24 h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。(2)实验结果预测：(答题时请直接填编号)在以上装置中，玉米幼苗保持直立生长的是装置_；而玉米幼苗基本停止生长的是装置_。(3)部分实验结果的分析与推论：根据1和3装置之间实验记录的对照分析，可以说明_；根据_和_装置之间实验记录的对
13、照分析，可以说明玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗的尖端存在与否有关。根据_和_装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗感光部位是尖端。根据5和6装置之间实验记录的对照分析，可以说明_。答案(2)3、4、52(3)玉米幼苗产生向光性是由单侧光引起的1214玉米幼苗向光弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧的分布不均有关解析(2)玉米幼苗要直立生长必须有生长素，而且分布均匀，1、6中分布不均匀，均向右弯曲，2中无生长素，停止生长，3、4、5中均有生长素且均匀分布，为直立生长。(3)1号和3号的单一变量为单侧光照，通过上述实验可说明单侧光是产生向光性的外界原因。要说明尖端与向光性有关，则单一变量是尖
14、端的有无，而且都有单侧光，所以应选1号和2号。1号和4号对比，都在光照条件下，尖端是否感光决定了是否弯曲。5号和6号装置中都有含生长素的琼脂块，只是放置位置不同，所以生长素分布不同进而引起弯曲不同。实验拓展11科学家研究发现，在单侧光的照射下，胚芽鞘中生长素能从向光侧横向运输到背光侧，从而导致胚芽鞘向光弯曲生长。为了验证胚芽鞘中生长素的横向运输发生在A段(胚芽鞘尖端)而不是B段(尖端下面一段)，请根据提供的材料和用具，设计实验加以验证。(1)实验材料及用具：胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。(2)实验装置甲已给出，绘图表示实验装置乙和丙，并用文字加以注解或补充说明。(3)实验结果的预
15、测、解释和结论。_。答案(2)实验装置乙、丙如图：将甲、乙、丙装置放在相同条件下培养一段时间后，观察胚芽鞘的生长和弯曲情况。(3)甲装置内胚芽鞘直立生长，不表现为向光弯曲生长，说明胚芽鞘尖端生长素的横向运输受到阻止。乙、丙装置内胚芽鞘弯向光源生长，表明在单侧光照射下，乙胚芽鞘尖端的生长素依然发生横向运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，植物表现为向光生长。实验结论：在单侧光的照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在A段，而不是B段解析该实验要证明生长素的横向运输发生在尖端，自变量是云母片处理的部位，因变量是胚芽鞘是否发生了生长素的横向运输，表现为胚芽鞘是否出现了弯向光源生长。所以需要设置三组实验，甲组A段用云母片处理，乙组B段用云母片处理，丙组不做处理作为空白对照，然后都给于单侧光照。
