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第32 讲 植物生命活动的调节
第1 课时 植物生长素
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。
考点要求
考题统计
考情分析
生长素的发现过程
--
本专题知识难度较低、基础性强。
考查学生对生长素发现、合成、产
生、生理作用的整体性的认识,或结
合一些情景信息或表格信息设置题
目，考查学生的应变能力、获取信
息和综合分析能力。
生长素的合成、运
输、分布
2023，山东，选择
2023，天津，填空
2021，重庆、福建
生长素的生理作用
2023，广东，选择
2021，北京
1
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考点一 生长素的发现过程
1.植物生长素的发现方法：假说--演绎法：
（1）发现问题：达尔文的实验（1880 年）
研究问题：植物向光生长的原因是什么？
2
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（2）提出假说：达尔文的总推测
（3）验证假说：研究问题：这种“影响”是什么?
①鲍森•詹森的实验
分析：
实验的单一变量是：没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论
改进：
不生长不弯曲 说明：琼脂块对实验无影响
②拜尔的实验
现象：弯向对侧生长
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。
该实验为什么要在黑暗中进行？
排除光照可能对实验结果造成的干扰。
根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论?
胚芽鞘的顶尖产生的“影响”可能是一种化学物质,这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？
③温特的实验:
单一变量：琼脂块是否接触过胚芽鞘的尖端
设置对照组的目的是：排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响
④1931 年科学家首先从人尿中提取到了具有生长素效应的化学物质，并经化学分析证明为吲哚乙酸
（IAA）；
⑤1946 年终于从植物体中分离到了生长素，并确认它就是IAA 。
3
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进一步研究发现，具有生长素效应的还有：
吲哚丁酸（IBA） 苯乙酸（PAA）
由上可知，生长素的化学本质是有机酸。
（4）植物向光性的原因：
①外因：单侧光照射
②内因：生长素的分布不均匀
单侧光照射后导致生长素在胚芽鞘背光侧比向光侧分布多，因而
引
起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
【归纳总结】总结1：生长素的发现过程
总结2：
1.四个重要结论
(1)生长素产生部位：胚芽鞘尖端；
(2)生长素发挥作用部位：胚芽鞘尖端的下段；
(3)感受单侧光刺激的部位：胚芽鞘尖端；
(4)弯曲生长的部位：胚芽鞘尖端的下段；
2.以现在角度观察、分析上述实验
（1）温特的实验
①进一步证明弯曲的部位在尖端的下段（伸长区）
②在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一段时间，原因是：除尖端的胚芽鞘中含
有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰 。
将其静止一段时间？ 可行
③切除玉米胚芽鞘的顶端，然后在其左侧放置含有不同浓度生长素的琼脂块，培养24 小时后，胚芽鞘向
右弯曲，角度θ 如下面甲图所示，乙图是测定的实验结果。
判断：
A.在光下和黑暗处进行该实验，实验结果不同( × )
B.乙图说明生长素在较低浓度时能促进植物生长，超过最适浓度则促进作用减弱( √ )
4
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C.胚芽鞘弯曲生长的原因是琼脂块偏放在胚芽鞘横切面上( √ )
（2）达尔文的实验
①和③对比还可以说明生长素的产生 光。（需要、不需要）
（3）詹森的实验
结论：
琼脂不能感光，不影响生长素的运输和传递。
而云母片和玻璃片等会阻碍生长素的运输。
3.经典实验体现出生物科学研究的基本思路：发现问题→作出假设→设计实验，验证假设→得出结论
判断：达尔文根据实验提出，单侧光可以使胚芽鞘尖端产生吲哚乙酸，并可以传递到胚芽鞘下部的伸长
区，从而造成背光面生长快，引起向光弯曲生长（ ）
解析：
一.生长素的发现过程【考点讲解】
2.植物向光性的原因：
（1）外因：单侧光照射
（2）内因：生长素的分布不均匀
单侧光照射后导致生长素在胚芽鞘背光侧比向光侧分布多，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光
弯曲。
①与向光侧相比，背光侧细胞周期短（ × ） 答案：
②生长素促进细胞的 (分裂、伸长) 答案：
（3）过程图解
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【教材拾遗】
教材隐性知识：
源于选择性必修1 P92“相关信息”：植物向光性的另一种理论：单侧光照射引起某些抑制生长的物质分
布不均匀造成的。
教材隐性知识：源于选择性必修1 P93“思考·讨论”：植物激素与动物激素的异同
教材隐性知识：
源于选择性必修1 P92“相关信息”：关于植物向光性生长的解释
解释1：单侧光照射下，向光侧的生长素横向运输，向背光侧转移。
解释2：单侧光照射下，向光侧的生长素被分解。
解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1 正确，则a～d 四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a＝b>d。
若解释2 正确，则a～d 四个琼脂块中生长素的含量关系为c＝a＝b>d。
若解释3 正确，则a～d 四个琼脂块中生长素的含量关系为a＝b＝c＝d。
1.(2023 滨州期末)生长素的发现经历了漫长的探索历程,多位科学家做出了卓越的贡献。下列对相关实验
的叙述,错误的是( )
A.达尔文父子提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激会向下面的伸长区传递某种“影响”
B.鲍森·詹森的实验说明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C.拜尔的实验说明胚芽鞘尖端产生的“影响”分布不均匀造成放置尖端的一侧生长受抑制
D.温特的实验证明胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并将其命名为生长素
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2.(2023 江门模拟)达尔文用燕麦的胚芽鞘进行以下实验。有关叙述错误的是( )
A.实验①②对照可说明胚芽鞘弯曲生长与尖端有关
B.实验①②③可说明胚芽鞘尖端能够感受单侧光刺激
C.若实验④增加尖端下部遮光处理则实验结果不变
D.实验③④对照可排除单侧光对胚芽鞘生长的影响
3.不同条件下胚芽鞘生长弯曲现象
分析方法：生长素的运输
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3.单侧光引起生长素在小麦胚芽鞘的背光一侧比向光一侧分布多，则小麦胚芽鞘向光弯曲（生长素在胚
芽鞘的尖端发生了横向运输）
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请你将示意图3 补充完整：在甲方框中画出与胚芽鞘尖端有关的图，在乙方框中画出实验结果预测图。
附1：为验证在单侧光照射下，甲图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A 段而不是发生在B
段。某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程：
(1)实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。
(2)实验过程：给以右侧单侧光照射，在下列图中绘出插入云母片的位置，并在下面用文字说明。
(3)实验结果：
a．________________________。
b．________________________。
c．________________________。
(4)实验结论：__________________________。
附2：将生长状况相同的四个胚芽鞘尖端分别置于4 个大小相同的不含生长素的琼脂块上,并做不同的处
理,如下图所示.一段时间后,测定琼脂块a～h 中生长素的含量.下列①～④是某同学对该实验的预期及分
析,其中合理的有（ ）
①若要说明云母片不影响生长素的产生，可在甲组所处实验条件下增加不插入云母片的对照组
②若a>e,且b=f,说明生长素在光下被分解了
③若a+b= e+f,且e=f,说明生长素没有被分解
④若c+d= g+h,且g<h,说明生长素由向光侧向背光侧移动了
A．4 项 B．3 项 C．2 项 D．1 项
考点二 生长素的合成、运输、分布
1.生长素的合成、运输和分布
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答案：
产生部位＜积累部位；如顶芽＜侧芽
生长旺盛的部位＞衰老组织；如生长点＞老根
从植物形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来。即极性运输。
教材P95：
这个实验是否严谨？应该对实验方案如何改进？
研究生长素极性运输的经典实验是所谓的“供体—受体琼脂块”方法,现利用如图处理方法做实验。
(1)生长素的极性运输是指 。检测4 个实验受体琼脂块,其中含有生
长素的是 。
(2)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了实验①,过一段时间,发现下端的受体琼脂块
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逐渐有了生长素。作为其对照组,最合适的是 。
(3)有人提出“生长素的极性运输与重力无关”的观点。最适合判断该观点是否正确的一组对照实验是
,实验结果为 ,则该观点正确。
2.植物激素
答案：
和动物体内的激素相似，不直接参与细胞代谢，而是给细胞传递一种调节代谢的信息。
人工合成的、或微生物产生的不能称为植物激素，如植物体产生的赤霉素是一种植物激素，而赤霉菌产
生的赤霉素不能称为植物激素
考点三 生长素的生理作用
1.生长素的生理作用
【教材拾遗】
教材隐性知识：源于选择性必修1 P94“思考·讨论”：
(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？不一定，在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度
的生长素对植物产生相同的促进效果。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？一定(填“一定”或“不一定”)。
2.生长素的作用特点
在浓度较低时促进生长,在 浓度较高时抑制生长 。
(1)生长素浓度与所起作用的曲线分析
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某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有
不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录弯曲度(α)。左下
图为实验示意图。下图曲线中能正确表示实验结果的是 。α 的范围
_____(180°≥α>0°、180°≥α≥90°、90°≥α>0°)
（2）不同器官对生长素的敏感度不同
①不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理功效可能不同。
②同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也可能不同,这是因为不同的器官对生长素的敏
感程度不同,也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。
③曲线在A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,其中A、B、C 三点代表最
佳促进效果点。
④“高浓度”生长素是指分别大于A′、B′、C′点对应的浓度的生长素,“低浓度”生长素是指分别小
于A′、B′、C′点对应的浓度的生长素。
⑤图中AA′、BB′、CC′段仍体现生长素的促进作用,变化特点是促进作用逐渐降低。
总结：敏感程度与最适浓度呈负相关，敏感性越强，其正常生长发育要求的最适生长素浓度越低，反之
则越高。
（3）植物细胞的成熟程度不同对生长素的敏感不同
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（4）植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感。
用适当浓度的生长素类似物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
例6.农田中农作物大多数是单子叶植物，杂草以双子叶植物为主；果园中的果树和杂草则相反．图表示
双子叶植物和单子叶植物对不同浓度的生长素的反应效果．据此可知用生长素类似物作除草剂可用于农
田还是果园？理由是（ ）
A.果园，果园中低浓度除草剂溶液既可以促进果 树生长，又可以抑制杂草生长
B.果园，果园中高浓度除草剂溶液既可以促进果 树生长，又可以抑制杂草生长
C.农田，农田中低浓度除草剂溶液既可以
促进农 作物生长，又可以抑制杂草生长
D.农田，农田中高浓度除草剂溶液既可以促进农 作物生长，又可以抑制杂草生长
3.典型实例分析：（1）双子叶植物一般比单子叶植物敏感。
用适当浓度的生长素类似物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
（2）植物茎的背地性和根的向地性P105
①表现：
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②原因：
【教材拾遗】
旁栏边角
(选择性必修1 P94“思考·讨论”)“促进”或“抑制”的作用效果是如何得到的?
提示:是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言,当生长素浓度过高而“抑制”生长时,器官
表现为生长速度减慢,甚至生长停滞。
例7.据图回答问题：
(1)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其向光面的生长素浓度为m，
则其背光面生长素浓度范围是________。
(2)若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其
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应为
__________。
(3)除草剂灭草的原理是使杂草的生长素浓度处于______状态下。
(4)若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的______________
区间。
附1：判断：
若H 点表示促进茎生长的最适浓度，则D、E 点分别表示促进根、芽生长的最适浓度（ ）
附2：已知甲为生长素类似物，图2 为其X、Y 和Z 三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：①．
X 浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有_________作用。②．X 浓度、Y 浓度和Z 浓度之间大小的关系是
_____。
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（3）顶端优势
①图1 中，顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽A、B、C 的生长素浓度过高，其生长发育受到抑制。顶芽
生长素浓度较低，优先发育，植株表现为顶端优势。
②图2 中，顶芽被去掉，侧芽的生长素运输来源受阻，浓度降低，抑制被解除，侧芽得以发育，顶端优
势被打破。
③图3 中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽A、B、C 的发育情况仍受抑制，说明顶端优势
是由生长素分布不均匀造成的。
④顶芽具有顶端优势，作为地表下的植物的根有顶端优势吗？原理与地上部分相同吗？ 提示：
⑤顶端优势的应用
例8.从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽）。自茎段顶端向
下对称纵切至约3/4 处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎
向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水
中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点
分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测出现该现象的两种可能原因。
例9.从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶
和侧芽），将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4 处后，浸
没在不同浓度的生长素溶液中，一段时后，茎段的半边茎会
向切面侧弯曲生长形成弯曲角度（α）如图甲。与生长浓度
的关系如图乙。请回答∶
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（1）从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同，请根据
生长素作用的特性，解释产生这种结果的原因，原因是 。
（2）将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中，测得其半边茎的弯曲角度α1，从图乙中可查
到与α1 对应的两个生长素浓度，即低浓度（A）和高浓度（B）。为进一步确定待测溶液中生长素的真
实浓度，有人将待测溶液稀释至原浓度的80%，另取切割后的茎段浸没在其中，一段时间后测量半边茎的
弯曲角度将得到α2 。请预测α2 与α1 相比较的可能结果，并得出相应的结论∶
。
【易错点】
易错点1： 误认为“抑制生长”就是“不生长”
点拨：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——凡生长状况差于对照组者可谓生长受抑制，生长状况好于对照组者可谓“促进生长”。
易错点2： 不能准确界定生长素作用是否体现出“两重性”
点拨：确认能否体现两重性的关键在于“浓度与生长状况”。
①若生长较慢处的生长素浓度＞生长较快处的生长素浓度则可体现两重性，如根背地生长、顶端优势等。
②若生长较慢处的生长素浓度＜生长较快处的生长素浓度，则不能体现两重性，只能表明“低浓度促进
生长”。如茎的向光性和茎背地生长。
易错点3： 误将高于最适浓度的浓度都当做“抑制浓度”
点拨：曲线中HC 段表明随生长素浓度升高，促进生长作用减弱，但仍为促进生长的浓度，不是抑制浓度，
高于i 时才会抑制植物生长，才是“抑制浓度”。
例10.（2021·广东高考真题）乙烯可促进香焦果皮逐渐变黄、果肉
逐
渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，以
乙
烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过程，设计的技术路线如
下
图，下列分析正确的是（ ）
A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C．根据实验安排第6 次取样的时间为第10 天
D．处理组3 个指标的总体变化趋势基本一致
1．（2023·山东·高考真题）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（
）
分组
处理
生长情况
弯曲情况
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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·广东·统考高考真题）某研学小组参加劳动实践，在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。
下列做法正确的是（ ）
A．插条只能保留1 个芽以避免养分竞争
B．插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度
C．插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA
D．插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根
3．（2021·重庆·高考真题）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，取样部位及结果见下表。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
取样部位
生长素含量（μg·kg-1）
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
4．（2021·福建·统考高考真题）烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时打顶（摘去顶
部花蕾）是常规田间管理措施，但打顶后侧芽会萌动生长，消耗营养，需要多次人工抹芽（摘除侧芽）
以提高上部叶片的质量，该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员
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探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响，实验结果如右图所示。
下列分析错误的是（ ）
A．打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输
B．打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运
C．打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
D．打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率
5．（2021·北京·统考高考真题）植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽
的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确
的是（ ）
A．顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长
B．去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C．细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D．侧芽生长受不同植物激素共同调节
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