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第 44 课时 植物生长素
概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长
课标要求
时表现出既能促进生长、也能抑制生长的作用特点。
1.生长素的发现过程 2023·山东·T10
2023·全国甲·T2 2023·天津·T15 2021·重庆
2.生长素合成、运输与分布
考情分析 ·T18
2021·全国甲·T3 2021·福建·T8 2020·全国
3.生长素的生理作用
Ⅲ·T2
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
1．生长素的发现过程
(1)达尔文父子的实验
(2)鲍森·詹森的实验
提醒 从对照实验设计的单一变量原则角度分析，该实验的不足之处在于没有遵循单一变
量原则，无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。
(3)拜尔的实验①该实验在黑暗中进行的目的是______________________________________。
②该实验的不足之处是__________________________________。
(4)温特的实验
提醒 对温特实验之前的实验结论进行描述时，不能出现“生长素”，只能说“影响”，
因为当时并不清楚产生的“影响”是生长素。
2．植物激素的概念
3．生长素的合成、运输与分布
4．植物向光性的原因归纳提升 植物激素与动物激素的异同
项目 植物激素 动物激素
合成部位 无专门的分泌器官 内分泌腺或内分泌细胞
作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织
运输途径 极性运输、非极性运输(如横向运输) 随血液(体液)循环运输
化学本质 有机小分子 蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
(1)胚芽鞘弯曲生长是由尖端下部生长素产生不均匀造成的( )
(2)生长素的产生需要光照，其化学本质是蛋白质( )
(3)温特的实验中，生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输，分离并鉴定出
生长素的化学本质为吲哚乙酸( )
(4)植物体内没有分泌激素的腺体，说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显的不同(
)
(5)幼芽、幼叶和种子都能产生大量生长素( )
(6)生长素的极性运输需要ATP水解供能，在缺氧条件下生长素的极性运输会受到影响( )
1．不同处理条件下的植物的向性运动结果分析
类别 图解 相关结果
①直立生长；
遮盖法
②向光弯曲生长
①直立生长；
暗箱法
②向光(小孔)弯曲生长①________________；
②直立生长；
插入法
③______________；
④向光弯曲生长
①直立生长；
②________________；
移植法
③④中IAA的含量：
________________
①______________；
②向光弯曲生长；
旋转法
③向小孔弯曲生长；
④________________
①a＝b、c＝d，水平生长；
横置法 ②a<b，c<d，a、c、d________生
长，b________生长
2.为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2 mm，
使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂
(胚芽鞘形态学上端朝上)。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验
设计及结果，此人得出以下结论：①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；②生长素在
胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。
(1)这个实验的设计是否严密？为什么？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
(3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
归纳总结
1．从胚芽鞘系列实验可以得出的结论
(1)胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘弯曲生长的部位：尖端以下的部位。
(3)生长素产生的部位：胚芽鞘的尖端。
(4)生长素横向运输的部位：胚芽鞘的尖端。(5)胚芽鞘弯曲生长的原因：尖端下部生长素分布不均匀。
2．“二看法”判断植物的向性生长
3．生长素极性运输的实验证明
考向一 生长素的发现过程
1．(2023·山东，10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行
向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果
不能得出的是( )
生长
分组 处理 弯曲情况
情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B．①②之间有感受单侧光刺激的部位
C．甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D．②③之间无感受单侧光刺激的部位2．(2023·大连高三质检)在研究生长素与向光性的关系时，科学家曾做过4组实验。甲组切
取玉米胚芽鞘尖端后置于琼脂块上，黑暗处理一段时间后将琼脂块置于去除尖端的玉米胚芽
鞘一侧，测量胚芽鞘的弯曲角度。乙～丁组用单侧光和云母片处理，其余处理与甲组相同，
结果如图所示。下列分析错误的是( )
A．琼脂块中的生长素渗入胚芽鞘的一侧，促进细胞伸长
B．单侧光照射不会促进生长素的分解或合成
C．单侧光照射导致向光侧的生长素向背光侧转移
D．若在黑暗条件下重复乙～丁组实验，每组胚芽鞘的弯曲角度不变
考向二 生长素的合成、运输与分布
3．(2023·全国甲，2)植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量
有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是( )
A．在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B．生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C．生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D．植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
4．(2021·重庆，18)新中国成立初期，我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的
分布及锌对生长素的影响，取样部位及结果如表。据此分析，下列叙述错误的是( )
生长素含量/(μg·kg－1)
取样部位
对照组 低锌组
①茎尖 12.5 3.3
②茎的上部 3.7 2.5
③瘤上方的茎部 4.8 2.9
④长瘤的茎部 7.9 3.7
⑤瘤 26.5 5.3
A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异
B．部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长
C．因部位⑤的存在，部位④生长素含量高于部位③
D．对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成考点二 生长素的生理作用
1．生长素的生理作用
2．生长素的作用特点
(1)特点：在浓度较低时________生长，在浓度过高时则会________生长。
(2)生长素浓度与所起作用的曲线分析
a点 既不促进生长也不抑制生长
a～c段(不含a点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐增强
c点 该点对应的浓度为促进生长的最适浓度
c～e段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的促进作用逐渐减弱
促进生长的浓度“阈值”。低于此值(高于a点对应的浓度)时均为
e点 促进生长的“低浓度”；超过此值时，将由“促进”转向“抑
制”，从而进入抑制生长的“高浓度”
b、d两点 生长素浓度虽然不同，但促进效果相同
e～f段(不含e点) 随生长素浓度的升高，对生长的抑制作用逐渐增强
提醒 抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或
加蒸馏水处理的组别)而言的，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。
(3)对生长素的敏感程度曲线分析
①不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：________________。②不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：__________________________。
提醒 用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶
植物的生长。
③不同成熟程度细胞对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：____________________。
(4)典型实例
①顶端优势
a．概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
b．原因
c．解除方法：摘除顶芽。
d．应用：果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝，提高产量。
②根的向地性和茎的背地性
a．表现
b．原因(1)植物生长素能促进植物生长是通过促进细胞的伸长生长实现的( )
(2)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同( )
(3)只有顶芽能够产生生长素，所以顶芽能优先生长而侧芽生长受抑制，此现象称为顶端优
势( )
(4)顶端优势、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度较低时促进生长、浓度
过高时抑制生长( )
(5)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素的作用有关( )
(6)生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息( )
根据图回答下列问题：
(1)若图甲曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，测得其向光侧生长素浓度为 m，则其背
光侧生长素浓度范围是______________。
(2)若图甲曲线表示植物的茎，在植物水平放置表现出茎的背地性时，测得其茎的近地侧生
长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围是____________。
(3)若图甲曲线表示植物的根，在植物水平放置表现出根的向地性时，测得其根的远地侧生
长素浓度为m，则近地侧浓度范围是______________________。
(4)结合图乙中曲线思考：在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为 m，则侧芽的浓度范围是
________________，顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是____________________________。
考向三 生长素的生理作用
5．(2021·全国甲，3)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，
错误的是( )
A．植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B．顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C．生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D．在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官
6．(2020·全国Ⅲ，2)取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)
溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞)，第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中，第3组置于
IAA＋Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用 KCl代替蔗糖进
行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是( )
A．KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B．胚芽鞘伸长生长过程中，伴随细胞对水分的吸收
C．本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D．IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高
1．从胚芽鞘系列实验可以得出：胚芽鞘的感光部位是______________；胚芽鞘弯曲生长的
部位是____________________；产生生长素的部位是__________________；生长素横向运输
的部位是______________________。
2．(选择性必修 1 P )植物激素是指由植物体内产生，能从__________________运送到
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______________，对植物的生长发育有________________的微量有机物。
3．(选择性必修 1 P )生长素的主要合成部位是____、幼嫩的叶和________________。
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______________经过一系列反应可转变成生长素。
4．生长素__________运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且需要单侧光或重力
等单方向的刺激。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从________________运输到
________________，而不能反过来运输，即只能进行_________________________________。
而在成熟组织中，生长素可以通过________________进行非极性运输。5 ． ( 选 择 性 必 修 1 P ) 在 植 物 体 内 ， 生 长 素 在 细 胞 水 平 上 起 着 促 进
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_________________________等作用；在器官水平上则影响______________________，如促
进________________________发生，影响________________________________等。
6．(选择性必修 1 P )生长素在浓度较低时________________，在浓度过高时则会
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____________。植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的_______________；
顶端优势和根的向地性既体现了生长素对植物生长的____________________，又体现了
________________________。
7．根、芽、茎对生长素的敏感性大小为__________；双子叶植物和单子叶植物对生长素的
敏感性大小为__________________________________________________。
