第5章 第1节 第1课时 生长素的发现过程（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二生物选择性必修1 稳态与调节学习笔记（人教版 江苏专版）

本讲义聚焦植物生长素的发现过程及向光性原因这一核心知识点，从向光性现象入手，系统梳理达尔文、鲍森·詹森、拜尔、温特等科学家的经典实验，逐步揭示生长素的产生、运输机制，最终阐明植物激素的概念，构建从现象到本质的学习支架。 该资料以科学史实验为脉络，通过任务设计（如实验自变量分析、对照实验探讨）培养科学思维，结合判断正误和分层练习题强化探究实践能力。课中辅助教师引导学生理解实验逻辑，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，体现生命观念中的结构与功能观。

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.分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点。2.通过分析细胞学和分子水平的证据，阐明植物向光生长的原因。 1．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 科学家 实验过程 实验结论及分析 达尔文 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，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲 鲍森·詹森 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 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 温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并将这种物质命名为生长素 其他科学家 从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质 与生长素作用相同的物质：吲哚乙酸 3.植物向光性的解释 4．植物激素 (1)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。 (2)举例：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 判断正误 (1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素(　　) (2)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(　　) (3)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素(　　) (4)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 提示　(1)单侧光刺激影响生长素的运输和分布，和其产生无关。(2)温特发现并命名生长素，没有分离鉴定生长素的化学本质。(4)植物的向光生长是因为背光侧生长素浓度高于向光侧。 任务一：“生长素的发现”的相关实验分析 1．阅读教材P90～91达尔文父子的实验，分析下列组别的自变量和实验结论，并完善表格。 组别 自变量 结论 ①和② 胚芽鞘尖端的有无 胚芽鞘的弯曲生长与尖端的存在有关 ③和④ 遮光的部位 胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘的尖端 2.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，请继续分析其他科学家的研究： (1)鲍森·詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。 (2)拜尔的实验的目的是研究植物具有向光性的内因是什么，实验在黑暗中进行，目的是排除光照对实验结果的干扰。该实验说明某种“影响”的产生不需要(填“需要”或“不需要”)光照。 (3)拜尔实验的贡献是什么？ 提示　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)鲍森·詹森和拜尔的实验都是在有尖端的情况下植物出现了向光性，温特通过巧妙的实验设计确定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。温特设计的实验自变量是琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端，对照组的作用是排除琼脂块本身对实验结果的干扰。 任务二：植物向光性的原因分析 1．生长素横向转移的实验证据 (1)A、B两组的数据没有太大差异，说明单侧光并不能降解生长素或促进生长素的合成。 (2)C、D组对照说明单侧光使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧运输到背光侧，使得背光侧生长素含量多于向光侧。 2．植物向光性的原因 (1)生长素是由胚芽鞘尖端产生的。 (2)在单侧光照射下，生长素在胚芽鞘尖端中横向运输到背光侧。 (3)生长素由胚芽鞘尖端向下运输。 (4)胚芽鞘尖端下部背光侧生长素含量多，向光侧生长素含量少，这样，胚芽鞘尖端下部背光侧细胞纵向伸长生长快，而向光侧细胞纵向伸长生长慢，结果，胚芽鞘向光弯曲生长。 任务三：比较植物激素与动物激素的异同 项目 动物激素 植物激素 分泌器官 有特定的内分泌腺或细胞 无特定的分泌器官 化学本质 蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等 一般是小分子物质 作用部位 靶器官、靶细胞 无特定靶器官 运输方式 随体液运输 多样、复杂 相同点 ①由自身产生；②从产生部位运输到作用部位；③起调节作用；④微量、高效 核心归纳　胚芽鞘实验的重要结论 (1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。 (2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面的伸长区。 (3)感光部位——胚芽鞘尖端。 (4)生长素的产生是否需要光——不需要。 (5)单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。 (6)琼脂块无感光作用。 1．(2024·盐城田家炳中学高二期中)如图表示生长素发现过程中的部分关键实验，下列分析错误的是(　　) A．达尔文实验的自变量是遮光部位 B．若将实验③中的琼脂块换成云母片，实验现象不变 C．温特的实验证明了尖端产生促进生长的某种物质，并将其命名为生长素 D．拜尔的实验需在黑暗下完成，排除光照对生长素分布的影响 答案　B 解析　图中达尔文实验的自变量是遮光部位：胚芽鞘尖端、尖端下面一段，A正确；生长素能透过琼脂块但是不能透过云母片，若将实验③中的琼脂块换成云母片，生长素无法到达胚芽鞘尖端下面的伸长区，无法生长，实验现象会改变，B错误；温特实验证明胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素，C正确；光照不均会影响生长素的分布，拜尔的实验需在黑暗下完成，排除光照对生长素分布的影响，D正确。 2．为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输，导致背光侧生长素含量增加，促进生长作用增强，还是因为向光侧的生长素被分解，有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上，并进行不同处理，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)。下列有关叙述错误的是(　　) A．若a>b、c<d，说明向光侧的生长素被分解了 B．若c＋d＝e＋f＝a，且e>f，说明生长素由向光侧移向了背光侧 C．若c<d且c>e，则说明在单侧光照射下，既有向光侧生长素向背光侧转移，又有向光侧生长素被分解 D．若e＝f，且丁向光弯曲生长，则说明植物向光生长还可能与其他物质有关 答案　B 解析　若c＋d＝e＋f＝a，则说明在单侧光照射下，向光侧生长素没有被分解；e＜f，则说明在单侧光照射下，生长素由向光侧移向了背光侧，B错误。 题后提升　关于植物向光性的原因有以下三种解释 解释1：单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧横向转移。 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、b、c、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、b、c、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、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为a＝b＝c＝d。 　　　　 课时对点练 [分值：100分] 第1～5题，每题6分；第6～11题，每题7分，共72分。 题组一　生长素的发现过程 1．(2024·南通高二期末)生长素的发现应该追溯到达尔文父子，他们所做实验如图，下列相关叙述正确的是(　　) A．①②③⑥是对照组，④⑤是实验组 B．①②③的结果证明弯曲生长与胚芽鞘尖端及单侧光有关 C．④⑤⑥的结果证明背光侧生长素的浓度高于向光侧 D．一系列实验结果证明有某种化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面 答案　B 解析　①条件是无光照或四周光照，为对照组，②～⑥是施加实验变量的各组，为实验组，A错误；由题图可知，①组幼苗直立生长，②组幼苗向光弯曲生长，③组幼苗不生长，不弯曲，①②③的结果证明弯曲生长与胚芽鞘尖端及单侧光有关，B正确；④⑤⑥的结果证明尖端能够感受光照，不能证明背光侧生长素的浓度高于向光侧，C错误；一系列实验结果证明，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，使胚芽鞘出现向光性弯曲生长现象，D错误。 【题点】达尔文、温特的实验分析 2．如图为温特研究植物向光性的实验设计，①～⑥组是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。下列有关分析错误的是(　　) A．温特猜想尖端产生的化学物质可以扩散到琼脂块中 B．若在单侧光照下进行该实验，不能得到相同的实验结果 C．④和⑥组结果表明单侧光下胚芽鞘向光弯曲与尖端产生的物质有关 D．设置⑤和⑥组的目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响 答案　B 解析　温特的实验是将胚芽鞘的尖端切下放到琼脂块上，因为他猜想尖端产生的化学物质可以扩散到琼脂块中，促进植株生长，A正确；感光部位是胚芽鞘尖端，而实验中将胚芽鞘的尖端去除，因此在单侧光照下进行该实验，可得到相同的实验结果，B错误。 【题点】达尔文、温特的实验分析 3．(2025·扬州高二期中)如图是植物激素发现的相关实验，下列叙述错误的是(　　) A．生长素的发现最初是源于人们对图1中植物向光性的研究 B．图2取自达尔文的实验，可证明植物的感光部位位于胚芽鞘的尖端 C．图3取自鲍森·詹森的实验，可证明胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传给下部 D．图4取自温特的实验，可证明造成胚芽鞘弯曲生长的生长素本质是吲哚乙酸 答案　D 解析　温特的实验证明引起胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并将其命名为生长素，但并未探究其化学成分，D错误。 【题点】生长素发现过程中经典实验的综合 题组二　植物向光性的原因、植物激素和胚芽鞘生长情况的判断 4．胚芽鞘向光弯曲生长这一反应的因果顺序排列正确的是(　　) a．单侧光照射胚芽鞘尖端　b．胚芽鞘尖端感受单侧光刺激　c．生长素在背光一侧分布较多　d．胚芽鞘向光弯曲生长　e．背光一侧细胞生长较快　f．胚芽鞘尖端合成生长素 答案　A 解析　f胚芽鞘尖端合成生长素，当有a单侧光照射胚芽鞘尖端时，b胚芽鞘尖端感受单侧光刺激；胚芽鞘尖端感受光刺激后，导致c生长素在背光一侧分布较多，运输到胚芽鞘尖端的下部；胚芽鞘尖端的下面一段背光侧生长素分布的多，e背光一侧细胞生长较快，向光一侧细胞生长较慢，使d胚芽鞘向光弯曲生长，故A正确。 【题点】胚芽鞘向光性的原因 5．下列关于植物激素和动物激素的比较，正确的是(　　) A．都是由内分泌腺或内分泌细胞产生的 B．都可通过直接参与细胞代谢来调节细胞的生命活动 C．都可作为信号分子，与受体结合进而传递信息 D．植物激素都是小分子有机物，动物激素都是大分子有机物 答案　C 解析　植物激素的产生无特定的内分泌腺或内分泌细胞，A错误；植物激素和动物激素都属于信号分子，都不能直接参与细胞代谢，B错误；植物激素的化学成分一般为小分子有机物，动物激素分为蛋白质(多肽)类、类固醇类和氨基酸衍生物等，类固醇类和氨基酸衍生物属于小分子有机物，D错误。 【题点】植物激素的概念、与动物激素的区别 6．如图为有关生长素的实验探究，下列相关叙述错误的是(　　) A．实验1中①直立生长 B．实验2中生长素的含量关系为a＝b>c C．实验1中②向左侧弯曲生长 D．实验2可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀 答案　B 解析　琼脂块中有生长素，①生长素分布均匀，会直立生长，A正确；实验2中生长素的含量关系为a＝b＋c，b＞c，B错误；实验1琼脂块中有生长素，②的琼脂块放置偏右，则右侧生长素多，会使其向左侧弯曲生长，C正确；实验2中的③琼脂块生长素分布均匀，在单侧光的照射下④的b琼脂块生长素多于c琼脂块生长素，可证明单侧光能导致胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，D正确。 【题点】胚芽鞘生长情况的判断 7．(2024·盐城阜宁东沟中学高二期末)如图所示，用燕麦胚芽鞘进行实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是(　　) A．④⑤ B．①②③ C．①③④ D．①④ 答案　D 解析　①中含生长素的琼脂块放置偏左，则左侧生长素多，会使其向右侧弯曲生长；②中胚芽鞘尖端被遮住，不能接受单侧光照射，因此生长素分布均匀，直立生长；③中云母片竖直插入尖端，导致两侧生长素浓度均匀，直立生长；④中胚芽鞘顶端右侧生长素不能向下运输，右侧生长慢，向右弯曲生长；⑤中顶端合成的生长素不能向下运输，既不生长也不弯曲。 【题点】胚芽鞘生长情况的判断 8．如图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 答案　A 解析　由步骤Ⅰ中a、b不旋转可知，在单侧光的照射下b侧的生长素运输到a侧，a侧含量高于b侧，c、d所在琼脂块虽受到单侧光照射，但匀速旋转使其受到均匀的光照，c和d中的生长素含量一样，则在a、b、c、d四个琼脂块中，生长素含量关系为a＞c＝d＞b。步骤Ⅱ中放a的胚芽鞘弯曲程度最大，A符合题意。 【题点】胚芽鞘生长情况的判断 9．(2024·扬州高二阶段检测)如图是温特所做的部分实验，图中①～⑥组均是在黑暗中对去除尖端胚芽鞘所进行的处理。下列相关叙述正确的是(　　) A．实验在黑暗中进行是因为光照会影响生长素的合成 B．该实验的对照组仅为①组，所用琼脂块大小应保持相同 C．若将该实验放在单侧光下进行，则②组胚芽鞘向光弯曲生长 D．①④⑥组表明胚芽鞘弯曲生长与尖端产生的物质有关 答案　D 解析　光照不会影响生长素的合成，实验在黑暗中进行是为了排除光对生长素分布的影响，A错误；分析题意可知，该实验的对照组为①⑤⑥组，所用琼脂块大小应保持相同，排除无关变量对实验的干扰，B错误；单侧光不会影响生长素在琼脂块中的分布，若将该实验放在单侧光下进行，②组胚芽鞘依然会直立生长，C错误。 【题点】达尔文、温特的实验分析 10．(多选)(2025·连云港高二月考)某研究小组对胚芽鞘尖端进行不同条件的处理及处理结果如图所示。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　) A．若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片，实验结果将会差别很大 B．光照对生长素合成的影响较小，对生长素分布的影响较大 C．向光侧的生长素在单侧光照射下大部分运输到背光侧 D．单侧光照下，胚芽鞘尖端背光侧生长比向光侧快，是胚芽鞘向光生长的主要原因 答案　ACD 解析　玻璃片和云母片均不能透过生长素，所以实验结果基本不变，A错误；由甲和乙可知，光照对生长素合成的影响比较小，由丙和丁可知，单侧光会引起生长素分布不均匀，B正确；由丙和丁可知，在单侧光照射下，向光侧的生长素大部分留在向光侧，小部分运输到背光侧，C错误；生长素能促进胚芽鞘尖端以下的一段(即伸长区)向光弯曲生长，并非促进尖端生长，D错误。 【题点】胚芽鞘向光性的原因 11．(多选)如图1、2为实验的初始状态，下列关于生长素调节作用的叙述，错误的是(　　) A．图1的实验结果是A不生长也不弯曲、B直立生长 B．图2中的实验结果是放M的胚芽鞘弯向一侧而放N的不弯曲 C．图2中放M的胚芽鞘比放N的胚芽鞘生长快 D．图3茎卷须中生长素含量内侧比外侧多 答案　BD 解析　图2中放M的胚芽鞘和放N的胚芽鞘均直立生长，B错误；图3茎卷须中外侧生长素含量大于内侧，D错误。 【题点】胚芽鞘生长情况的判断 12．(12分)探究植物向光性生长的原因，某研究小组切取某植物的胚芽鞘顶端分成两组进行实验，按图1的方式用琼脂块收集生长素。回答下列问题： (1)______________发现并命名了生长素，生长素的化学本质是____________。 (2)若要证明植物向光性生长是单侧光使生长素在胚芽鞘顶端发生横向运输向背光侧转移引起的，则图1 中四块琼脂块收集到的生长素含量关系为____________________。 (3)(6分)若(2)的结论成立，将甲、乙两块琼脂块分别置于去顶胚芽鞘切段的一侧(如图2 所示)，一段时间后，测得胚芽鞘弯曲角度分别为α1、α2，则α1______(填“大于”“小于”或“等于”)α2，原因是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)温特　吲哚乙酸　(2)甲<丙＝丁<乙(且甲＋乙＝丙＋丁)　(3)大于　甲琼脂块中生长素的含量小于乙，乙琼脂块促进去顶胚芽鞘切段生长的作用比甲强 【题点】胚芽鞘向光性的原因 13．(16分)(2024·江苏海安高级中学高二期末)对植物向光性产生原因的解释有两种：学说1认为是由生长素分布不均匀引起的；学说2认为是由抑制物质(如MBOA)分布不均匀引起的。研究人员以玉米胚芽鞘为材料利用如图1所示装置进行实验，实验结果如表和图2所示。请回答下列问题： 琼脂块中生长素含量/mg 时间处理 0 h 1 h 2 h 3 h 4 h 5 h 甲 0 0.20 0.24 0.28 0.29 0.29 乙 0 0.21 0.25 0.27 0.29 0.29 丙 0 0.22 0.27 0.29 0.29 0.29 丁 0 0.22 0.28 0.29 0.30 0.31 (1)实验中云母片插入胚芽鞘切段不宜太深，其原因是______________________________。 (2)本研究结果支持学说____，其依据是单侧光处理后，______________________________和 ________________________________________________________________________。 (3)(8分)为进一步验证第(2)题中的结论，可以设计如下实验：将玉米胚芽鞘随机均分成两组，一组用含一定浓度MBOA的羊毛脂涂抹在胚芽鞘一侧，另一组用____________________，并将胚芽鞘置于_________中。一段时间后，比较胚芽鞘弯曲情况。预期实验结果是__________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)防止云母片阻碍生长素和MBOA在胚芽鞘尖端的横向运输　(2)2　生长素在胚芽鞘向光侧和背光侧含量基本相等　MBOA在向光侧含量明显多于背光侧　(3)等量不加 MBOA(或等量加蒸馏水)的羊毛脂涂抹在胚芽鞘的同一侧　暗室(或黑暗)　涂抹MBOA的一组胚芽鞘向涂抹侧弯曲生长，另一组直立生长 解析　(1)由于生长素和MBOA在胚芽鞘尖端进行横向运输，故实验中云母片插入胚芽鞘切段不宜太深，以防止云母片阻碍生长素和MBOA在胚芽鞘尖端的横向运输，影响实验结果。(2)表格中数据显示：生长素含量在甲、乙、丙、丁中大致相等，说明在单侧光下生长素并没有分布不均；黑暗条件下，丙、丁中MBOA含量基本相同，而单侧光条件下，MBOA含量甲>乙，可以推出生长素在胚芽鞘向光侧和背光侧含量基本相等，而MBOA在向光侧含量明显多于背光侧，故本研究结果支持学说2。(3)为进一步验证第(2)题中的结论，可以设计如下实验：将玉米胚芽鞘随机均分成两组，一组用含一定浓度MBOA的羊毛脂涂抹在胚芽鞘一侧，另一组用等量不加MBOA(或等量加蒸馏水)的羊毛脂涂抹在胚芽鞘的同一侧，并将胚芽鞘置于暗室(或黑暗)中，一段时间后，比较胚芽鞘弯曲情况。如果涂抹MBOA的一侧生长慢，而不涂抹MBOA的一侧生长快，即涂抹MBOA的一组胚芽鞘向涂抹侧弯曲生长，另一组直立生长，则可说明学说2正确。 【题点】胚芽鞘向光性的原因 学科网（北京）股份有限公司 $