5 第1节 植物生长素 第1课时 生长素的发现过程-【正禾一本通】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（单选）

同学们，在我们生活的这个绿色星球上，植物如同无声的诗人，用它们独特的生命语言书写着生命的传奇。它们看似静静伫立，实则内部正进行着一场场精妙绝伦的生命活动调节的宏大交响乐。 想象一下，一颗小小的种子，在黑暗的土壤深处，犹如一个怀揣梦想的冒险者。它如何知道何时该冲破土壤的束缚，去迎接那第一缕阳光呢？这其中就涉及植物生命活动的调节。就像一位幕后的指挥家，植物体内的激素在悄悄发挥着神奇的魔力，指挥着种子从休眠到萌发，引导着幼芽向着阳光努力生长，就仿佛受到了阳光那充满诱惑的召唤。 再看那高大的树木，在风雨中依然稳稳地扎根大地，向着天空伸展它的枝叶。这又是怎样一种神奇的力量在调节呢？是植物激素如同忠诚的卫士，在不同的环境变化下，精确地调节着植物的生长速度、方向，控制着叶片的开合，应对着干旱、洪涝、高温、低温等各种挑战。植物的生命活动调节，就像是一部充满神秘色彩的自然法典，每一条规则都关乎着植物的生存、繁衍与进化。今天，就让我们一同走进这个充满奇妙与未知的植物生命活动调节的世界，去揭开它神秘的面纱！ 第1节　植物生长素 第1课时　生长素的发现过程 [学习目标] 1.生命观念：通过分析植物生长素的发现过程，形成结构与功能观。 2.科学思维：分析植物生长素的发现过程，形成基于证据进行论证的思维能力。 3.科学探究：阐明一系列相关实验中所蕴含的科学本质特点，培养分析和设计实验能力。 一、生长素的发现过程 1．植物的向光性 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 2．生长素的发现过程 (1)达尔文父子的实验(19世纪末) ①实验过程 a与b对照：胚芽鞘生长和向光弯曲与尖端有关。 c与d对照：胚芽鞘感受光刺激部位为尖端。 ②推论：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“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·詹森的实验 ①实验过程 ②推论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。 (3)拜尔的实验 ①实验过程 ②推论：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。 (4)温特的实验 ①实验过程 对照组：排除琼脂块对胚芽鞘尖端生长的影响。 ②推论：证明胚芽鞘的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。 二、植物向光性 1．对植物向光性的解释 2．植物激素的概念 在生命的神秘花园里，有一种神奇的力量，如同隐匿于植物世界中的精灵，悄无声息地指挥着植物的生长与发育，它就是植物生长素。植物生长素的发现，宛如在生命科学的幽秘花园中点亮了一盏明灯，它是解开植物生长奥秘的一把关键钥匙，其意义深远而宏大。判断下列叙述是否正确。 1．达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种“影响”传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种“影响”是一种化学物质。(√) 2．温特提出植物体内存在生长素时，并没有提取出这种物质，只是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。(√) 3．达尔文实验只证明了生长素会造成胚芽鞘向光性弯曲生长。(×) 提示：达尔文根据实验提出：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。 4．达尔文和鲍森·詹森的实验必须始终在单侧光照射下进行。(√) 5．拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是生长素分布不均造成的。(×) 提示：拜尔实验证明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。 6．达尔文的实验说明感光部位和弯曲生长部位都在胚芽鞘尖端。(×) 提示：达尔文的实验说明感光部位在胚芽鞘尖端，弯曲生长部位在胚芽鞘尖端下面一段。 　生长素的发现 [教材挖掘]　阅读教材P90～92 达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是： a．胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？ b．这种“影响”能否向下传递？ c．为什么伸长区背光面比向光面生长快？ 在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请分析教材中其他科学家的研究，回答下列问题： 1．鲍森·詹森的实验证明了什么？鲍森·詹森的实验不足之处在哪？ 提示：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。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。 2．拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么？通过该实验分析某种“影响”的产生是否需要光照？ 提示：目的是排除光照对实验结果的干扰。不需要光照。 3．拜尔实验的贡献是什么？ 提示：拜尔的实验证明了胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀。初步证明了“影响”可能是一种化学物质。 4．分析温特的实验，思考并回答下列问题： (1)温特的实验是基于什么假设进行的？ 提示：胚芽鞘尖端会产生某种物质，这种物质会向下运输。 (2)若假设成立，则可以观察到哪种现象？ 提示：如果这种物质存在并向下运输，一段时间后，琼脂块上面就会积累这种物质，将琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧，就会起到与尖端一样的作用，胚芽鞘向琼脂块对侧弯曲生长。 (3)温特用哪种方法观察到了事实？ 提示：温特把带有这种物质的琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧，观察到胚芽鞘向琼脂块对侧弯曲生长。 (4)该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？ 提示：将相同大小的空白琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧。 (5)温特实验巧妙在哪里？ 提示：用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端的影响，直接观察该物质的影响，证明了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。 胚芽鞘系列实验的六个结论 1．(2025·大庆高二检测)如图是关于生长素发现的部分实验过程，请结合所学知识判断，下列说法错误的是(　　) A．科学家发现植物生长素的科研实验顺序为②③⑤①④ B．⑤实验的结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂块传递给下部 C．④所示的实验缺少空白琼脂块作为对照的实验 D．实验①②③都能证明单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的“影响”发生横向运输 解析：选D。图示为生长素发现过程的实验，①是拜尔实验，②③是达尔文的实验，④是温特的试验，⑤是鲍森·詹森的实验，科学家发现植物生长素的科研实验顺序是②③⑤①④，A正确；⑤所表示的实验验证的结论是胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂块传递给下部，B正确；实验设计要遵循单一变量和对照性原则，④所表示的实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过，故④所示的实验缺少空白琼脂块作为对照的实验，C正确；实验①的自变量是胚芽鞘尖端的位置，不具有单侧光照，因此不能验证植物单侧光照射的影响，D错误。 2．1926年，荷兰科学家温特做了以下实验：①把切下的燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块；②将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长；③放上没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，切去尖端的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲。下列相关叙述正确的是(　　) A．实验中胚芽鞘尖端的生长素通过主动运输进入空白琼脂块 B．该实验设置空白对照组的目的是排除琼脂块对实验结果的影响 C．若步骤②中对胚芽鞘进行单侧光照射，则实验结果与原来不同 D．温特实验证明尖端能产生促进其下部生长的物质，并命名为吲哚乙酸 解析：选B。生长素从胚芽鞘尖端进入琼脂块的方式是扩散，A错误；尖端是感受光的部位，因为切去了胚芽鞘的尖端，胚芽鞘不能感受光，若步骤②中对胚芽鞘进行单侧光照射，则实验结果与原来一样，C错误；温特将促进生长的物质命名为生长素，后来其他科学家证明它是吲哚乙酸，D错误。 　植物向光性 [实验情境]　对植物向光性的解释有三种观点：一是向光侧生长素向背光侧转运，导致背光侧生长素含量增加，促进作用增强；二是向光侧生长素被分解；三是向光侧抑制生长的物质增多。下图表示将玉米苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上，并做不同处理，一段时间后，测定琼脂块中的生长素含量，并分别用a～f表示。 请根据图示和题干观点回答下列问题。 1．若a>b、c<d，可以得出什么结论？ 提示：向光侧生长素被分解了。 2．若c＋d＝e＋f＝a，且e<f，可以得出什么结论？ 提示：说明生长素由向光侧向背光侧转运。 3．若c＋d＝e＋f＝a，且e＝f(乙、丁向光弯曲生长)，可以得出什么结论？ 提示：说明向光侧抑制生长的物质增多。 4．该实验可以说明向光性是向光侧的生长素向背光侧转移和向光侧产生了抑制性物质共同作用的结果吗？ 提示：不能。该实验过程没有对抑制物质进行检测，仅据实验现象不能反映出向光性是向光侧的生长素向背光侧转移和向光侧产生了抑制性物质共同作用的结果。 5．若a＝b可以得出什么结论？ 提示：甲、乙两组的数据没有太大差异，说明单侧光并不能降解或者促进生长素的合成。 植物向光性产生的原因过程图解 3．如图为选用禾本科植物幼苗所做的部分实验，下列叙述正确的是(　　) A．实验说明幼苗直立或弯曲生长均与单侧光照射有关 B．实验说明植物各器官对生长素的灵敏度不同 C．实验说明生长素促进幼苗尖端下部背光侧生长，抑制向光侧生长 D．如果图2尖端下部不遮光，不能排除尖端下部也是感光部位 解析：选D。实验没有进行均匀光照和黑暗条件的对照实验，不能说明幼苗直立或弯曲生长均与单侧光照射有关，A错误；该实验没有做尖端与其他器官的对照实验，故不能说明植物各器官对生长素的灵敏度不同，B错误；该实验不能探究幼苗向光生长的内因，也就无法得出生长素对幼苗尖端下部背光侧和向光侧的作用，C错误；若图2尖端下部不遮光，单侧光将照射在尖端和尖端下部，故不能排除尖端下部也是感光部位，D正确。 4．如图为燕麦胚芽鞘在单侧光照射下的生长情况。据图分析，下列说法正确的是(　　) A．单侧光促进了生长素的合成 B．背光侧细胞生长较向光侧快 C．单侧光为生长素极性运输提供能量 D．向光侧的生长素能抑制细胞伸长生长 解析：选B。生长素的合成与光无关，A错误；由图可知，背光侧的细胞长度大于向光侧，说明背光侧的细胞生长得更快，B正确；单侧光不能为生长素的极性运输提供能量，C错误；向光侧的生长素能横向运输到背光侧，背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长速度快，向光侧生长速度慢，因此向光侧的生长素促进细胞伸长生长，D错误。 探究不同波长的光对大麦胚芽鞘向光性的影响 为探究不同波长的光对大麦胚芽鞘向光性的影响，研究者选择长度相同、生长状况相近的两组大麦胚芽鞘，分别用红光和蓝光进行单侧光照射，随后在不同时间测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度增加值(单位：mm)，结果如表所示。 处理 长度增加值/mm 30 min 60 min 90 min 120 min 红光 向光侧 0.20 0.40 0.60 0.80 背光侧 0.20 0.40 0.60 0.80 蓝光 向光侧 0.20 0.26 0.33 0.42 背光侧 0.20 0.55 0.90 1.22 题号 能力考查 素养考查 (1) 知识迁移能力 信息获取与加工能力 生命观念 (2) 科学探究中观察实验结果能力 科学思维 (3) 原因分析与长句表达能力 科学思维 (1)蓝光照射的30 min内，大麦胚芽鞘没有表现出向光性，原因是引起向光性的生长素在胚芽鞘尖端产生，而起作用的部位是__________________，转运和引起生理作用需要一定的时间。 (2)由实验结果可知，单侧红光照射______(填“能”或“不能”)使大麦胚芽鞘表现出向光性。 (3)如果在单侧红光照射处理的同时，在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹某浓度的生长素，结果胚芽鞘表现为向光生长，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)蓝光照射的30 min内，大麦胚芽鞘没有表现出向光性，原因是生长素起作用的部位是尖端以下部位(伸长区)，转运和引起生理作用需要一定的时间。(2)由实验结果可知，无论单侧红光照射多长时间，背光侧的长度增加值始终和向光侧相等，因此单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性。(3)生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时会抑制生长。如果在单侧红光照射处理的同时，在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹某浓度的生长素，结果胚芽鞘表现为向光生长，可能的原因是涂抹后向光侧生长素浓度过高，生长受抑制。 答案：(1)尖端以下部位(伸长区)　(2)不能　(3)涂抹后向光侧生长素浓度过高，生长受抑制 学科网（北京）股份有限公司 $