第五章 第一节 第1课时 生长素的发现（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（浙科版）

本讲义聚焦生长素的发现及植物向光性这一核心知识点，从植物向光性现象入手，系统梳理达尔文父子、波森·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、分布机制及化学本质，构建“现象—实验—结论”的学习支架。 该资料以实验探究为主线，通过表格呈现实验过程与结论培养科学思维，设置不同处理条件下向光性分析任务强化探究实践，结合判断正误、例题及分层练习巩固生命观念。课中辅助教师清晰呈现实验逻辑，课后帮助学生通过任务与练习查漏补缺，深化对生长素调节机制的理解。

第一节　生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索 第1课时　生长素的发现 [学习目标]　1.解释科学家发现生长素的相关实验。2.概述生长素的分布与植物向光性的关系。 1．植物的向光性 (1)概念：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向弯曲生长的现象。 (2)表现：①茎和枝条通常表现出最典型的正向光性，朝向光源方向生长。 ②根有时会表现出负向光性，背向光源方向生长。 ③叶片表现出横向光性，生长方向与光源方向垂直。 2．生长素的发现过程 (1)达尔文父子的实验 图示 实验结果 ①弯向光源生长；②不生长不弯曲；③直立生长；④弯向光源生长；⑤弯向光源生长 实验分析 ①与②的实验对照说明向光性与苗尖端有关。③④与⑤的实验对照说明感光部位是苗尖端，而不是苗尖端下部 实验结论 苗尖端是感光部位 实验推论 当幼苗暴露在单侧光下，苗尖端产生一种“影响”并向下传递，引起下部发生弯曲 (2)波森·詹森的实验 图示 实验结果 ①弯向光源生长；②不生长不弯曲 实验结论 从苗尖端向下传递的信号是一种可移动的化学物质 (3)拜尔的实验 图示 实验结果 ①向右弯曲生长；②向左弯曲生长 实验结论 苗尖端产生了一种促进生长的化学物质，向下运输；单侧光照导致这种化学物质的不对称运输，这种不对称运输导致的不均匀分布引起幼苗弯曲生长 (4)温特的实验 图示 材料处理 将苗尖端切下，放在琼脂薄片上，约1 h后，移去尖端，将琼脂切成小块，尖端中的化学物质会扩散到琼脂中，就可以用琼脂块代替苗尖端 对比实验 a.该实验的对照组是①⑤⑥，其设置意图是排除琼脂块本身的化学物质对幼苗的影响。 b.②与③④形成相互对照，可以说明幼苗的弯曲生长与琼脂块中的化学物质分布不均匀有关 实验结论 燕麦幼苗尖端确实产生了一种化学物质，向下运输，促进幼苗生长，并将这种物质命名为生长素 (5)生长素的化学本质 ①1934年，荷兰科学家郭葛从玉米油、根霉、麦芽等材料中分离纯化了生长素，发现其化学本质是一种称为吲哚乙酸(IAA)的小分子有机物。 ②1946年，人们从植物中分离出了IAA。 ③此后，人们在植物中还陆续发现了其他一些也具有生长素效应的化合物，如吲哚丁酸(IBA)等。 判断正误 (1)若对温特实验的所有实验组再给以单侧光照射，其结果都会表现为弯向光源生长(　　) (2)苗尖端在单侧光刺激下产生生长素(　　) (3)生长素的化学本质是蛋白质(　　) (4)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧(　　) (5)幼苗的感光部位在尖端，但单侧光照射时的弯曲部位在尖端下部(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 提示　(1)由于切除了燕麦幼苗尖端，若对温特实验的所有实验组再给以单侧光照射，其结果不能表现为弯向光源生长。(2)尖端是产生生长素的部位，单侧光只影响生长素的分布不影响生长素的合成。(3)生长素的化学本质是吲哚乙酸，是小分子有机物。(4)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度低于背光侧。 任务一：不同处理条件下植物的向光性运动结果分析 类别 处理条件 实验结果 遮盖类 ①直立生长；②向光弯曲生长 暗箱类 ①直立生长；②向光(小孔)弯曲生长；③直立生长；④直立生长 插入类 ①向右弯曲生长；②直立生长；③向光弯曲生长；④向光弯曲生长；⑤直立生长；⑥向右弯曲生长 移植类 ①直立生长；②向左弯曲生长；③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c；⑤向右弯曲生长 旋转类 ①直立生长；②向光弯曲生长；③向小孔弯曲生长；④茎向心生长，根离心生长 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，说明单侧光照射不影响生长素的分解或合成。 (2)C、D组对照说明单侧光使苗尖端中的生长素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)生长素是由幼苗尖端产生的。 (2)在单侧光照射下，生长素在苗尖端中横向运输到背光侧。 (3)生长素由幼苗尖端向下运输。 (4)幼苗尖端下部背光侧生长素含量多，向光侧生长素含量少，幼苗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，植物向光弯曲生长。 核心归纳　“二看法”判断植物的向光性生长 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(　　) 分组 处理 生长情况 弯曲情况 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 答案　D 解析　据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，该幼苗生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗生长缓慢且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位，B不符合题意；推测可能是受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，C不符合题意；在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同，即该幼苗不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，不能说明②③之间有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。 2．如图所示，a、b、c为对幼苗做不同处理的实验，d为一幼苗被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列叙述正确的是(　　) A．a中幼苗直立生长，b、c中幼苗向光弯曲生长 B．a、b中幼苗向光弯曲生长，c中幼苗背光弯曲生长 C．d中如果固定幼苗，旋转纸盒，一段时间后，幼苗向左弯曲生长 D．d中如果将纸盒和幼苗一起旋转，一段时间后，则幼苗向纸盒开口方向弯曲生长 答案　D 解析　a中生长素不能通过玻璃片，a直立生长，b中生长素能够透过琼脂片，b向光弯曲生长，c中琼脂块不能感受单侧光，向光侧生长素含量多，故c背光弯曲生长，A、B错误；d中固定幼苗，旋转纸盒，只有右侧接受光照，因此幼苗向右弯曲生长，C错误；如果将纸盒和幼苗一起旋转，光只能从开口处进入，因此幼苗向纸盒开口方向弯曲生长，D正确。 题后提升　关于植物向光性的原因的三种解释 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7分；第6～9题，每题8分，共67分。 题组一　生长素发现相关实验分析 1．(2025·强基联盟高二期中)为研究植物的向光性，某科学家进行了如图所示的实验。下列叙述错误的是(　　) A．①与②对照说明幼苗向光弯曲生长与幼苗尖端有关 B．①与③④⑤的对照说明感光部位是幼苗尖端 C．据实验结果可以推测幼苗尖端能产生某种物质并向下传递 D．若在黑暗条件下重复如图所示实验，则所有幼苗均不能生长 答案　D 解析　分析题图可知，①与②的自变量是有无尖端，因变量为是否弯向光源生长，实验结果证明幼苗向光弯曲与苗尖端有关，A正确；①幼苗向光弯曲生长，③顶上加不透明的帽，幼苗直立生长，④顶上加透明的帽，幼苗向光弯曲生长，⑤用不透明的薄膜将基部包起，幼苗向光弯曲生长，①与③④⑤的结果证明感受光刺激的部位是幼苗尖端，B正确；具有尖端的幼苗能够生长，没有尖端的幼苗不能生长，且弯曲部位在幼苗尖端下面，由此可推测幼苗尖端可能产生了某种物质并传递到了下面，C正确；生长素的合成不需要光，若将实验条件改为完全黑暗，具有尖端的幼苗由于能产生生长素，因此可以直立生长，D错误。 题点　达尔文父子的实验分析 2.(2024·宁波高二期末)波森·詹森进行如图所示实验，用以检验达尔文父子的推论。据此不能得出的结论是(　　) A．该实验能证明苗尖端是感光部位 B．苗尖端的确有一种促进生长的化学物质向下传递 C．该实验若在黑暗中进行也能得出结论 D．该实验不能证明苗尖端产生的能促进生长的物质是生长素 答案　A 解析　要证明苗尖端是感光部位，实验的自变量是苗尖端是否感光，与图示不符，A符合题意；通过波森·詹森的实验证明了从苗尖端向下传递的信号是一种可移动的化学物质，B不符合题意；如果把单侧光改为黑暗进行实验，用明胶块处理的幼苗直立生长，用云母片处理的幼苗不生长，因此实验结果也能支持达尔文父子提出的苗尖端产生一种“影响”并向下传递的推论，C不符合题意；该实验不能证明苗尖端产生的能促进生长的物质是生长素，D不符合题意。 题点　波森·詹森的实验分析 3.(2024·丽水高二联考)1918年，匈牙利植物生理学家拜尔把某植物幼苗的苗尖端切下，然后放置在幼苗切面的侧边上，发现幼苗在黑暗环境中发生了弯曲，如图为实验示意图。该实验能说明(　　) A．苗尖端产生的促进生长的化学物质不均匀分布引起幼苗弯曲生长 B．去顶的幼苗切面未接触苗尖端的一侧停止生长 C．苗尖端产生的促进生长的化学物质的向下运输属于主动转运 D．黑暗诱导幼苗尖端分泌某种能促进生长的物质 答案　A 解析　拜尔把苗尖端移到幼苗切面的侧边上，使苗尖端产生的促进生长的化学物质分布不均匀，发现幼苗在黑暗环境中发生了弯曲，从而说明苗尖端产生的促进生长的化学物质不均匀分布引起幼苗弯曲生长，A符合题意。 题点　拜尔的实验分析 题组二　植物向光性的原因 4．植物产生向光性的原因是(　　) A．生长素加快了向光侧的光合作用 B．单侧光引起向光侧生长素分布多 C．光破坏了背光侧细胞的生长 D．单侧光使背光侧生长素分布较多，促进细胞的伸长 答案　D 解析　在单侧光的刺激下，生长素从向光侧运输到了背光侧，背光侧的生长素浓度高，促进细胞的伸长，从而表现出向光弯曲生长，D正确。 题点　植物向光性的原因 5．将云母片插入苗尖端及其下部的不同位置(如图所示)，给予单侧光照射。下列发生向右弯曲生长的是(　　) 答案　A 解析　生长素不能通过云母片，A项的处理使苗尖端生长素由向光侧向背光侧运输，但是右侧向下的运输途径被云母片阻断，因此左侧尖端下部的生长素浓度高于右侧，幼苗向右弯曲生长，A符合题意。 题点　幼苗生长情况的判断 6．在研究生长素与向光性的关系时，科学家曾做过4组实验：甲组切取玉米幼苗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幼苗一侧，测量幼苗的弯曲角度；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。下列叙述错误的是(　　) A．琼脂块中的生长素渗入幼苗的一侧，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，每组幼苗的弯曲角度不变 答案　D 解析　玉米幼苗尖端的生长素渗透进入琼脂块，再将琼脂块放到去除尖端的玉米幼苗一侧，琼脂块中的生长素会渗入幼苗的一侧，促进细胞伸长，A正确；题图中甲组与乙组的结果说明光照与黑暗条件下琼脂块中的生长素含量基本相同，单侧光照射不会促进生长素的分解或合成，B正确；丙、丁组用云母片处理，丁组右侧的弯曲角度大，说明右侧生长素含量多，进而说明单侧光照射导致向光侧的生长素向背光侧转移，C正确；黑暗条件下，生长素不会发生横向运输，故只有丁组幼苗的弯曲角度与原实验不同，D错误。 题点　植物向光性的原因 7．取长度相同的幼苗，实验装置如图甲所示，给予光照，在不同时间测定幼苗伸长的长度，结果如图乙所示。若不考虑光照对生长素合成与分解的影响，能正确表示对照组、实验组背光侧和实验组向光侧幼苗伸长长度的曲线依次是(　　) A．③②① B．①②③ C．②①③ D．②③① 答案　C 解析　分析题图可知，幼苗的尖端是感光部位，对照组幼苗尖端被不透光帽遮住，不能感光，因此直立生长；实验组给予单侧光刺激，单侧光能使幼苗尖端的生长素由向光侧横向运输到背光侧，使背光侧生长素多，生长得快，而向光侧生长素少，生长得慢。由分析可知，对照组的幼苗伸长长度应介于实验组向光侧与背光侧之间，即曲线②；背光侧生长快，对应曲线①，向光侧生长素浓度低于背光侧，生长慢，对应曲线③，故选C。 题点　植物向光性的原因 8．如图是关于生长素发现的实验过程，请根据所学知识和图示实验过程判断，下列叙述错误的是(　　) A．上述实验排序②③⑤①④，就是科学家发现植物生长素的科研实验顺序 B．⑤所表示的实验验证的结论是幼苗尖端产生的影响(物质)可以透过明胶块传递给下部 C．实验设计遵循单一变量原则，④所表示的实验单一变量是琼脂块是否与幼苗尖端接触过 D．实验①②③都能验证单侧光照能够引起苗尖端产生的影响(物质)发生横向移动 答案　D 解析　结合图示分析可知，题述实验排序为②③达尔文父子的实验、⑤波森·詹森的实验、①拜尔的实验、④温特的实验，这是科学家发现植物生长素的科研实验顺序，A正确；⑤是波森·詹森的实验，该实验验证的结论是幼苗尖端产生的影响(物质)可以透过明胶块，B正确；实验设计要遵循单一变量原则，④是将琼脂块放到去除苗尖端的幼苗上，故所表示的实验的单一变量是琼脂块是否与幼苗尖端接触过，C正确；实验①的自变量是苗尖端的位置，不是是否具有单侧光照，因此不能验证植物向光性的原因，D错误。 题点　生长素发现过程中经典实验的综合 9．(2025·舟山高二检测)关于幼苗生长情况的甲、乙、丙三组实验如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．甲组中幼苗生长情况是②直立生长，①③④向光弯曲生长 B．乙组中幼苗生长情况是①直立生长，②向右弯曲生长 C．乙组中a、b、c琼脂块中生长素含量的大小为b＞a＞c D．丙组中幼苗生长情况是①②直立生长，③向光弯曲生长 答案　A 解析　甲组中②尖端用云母片阻隔，导致生长素不能由向光侧运往背光侧，幼苗两侧生长素分布均匀，因此幼苗直立生长，在单侧光照射下，①中云母片导致右侧生长素不能向下运输，因此幼苗左侧生长素含量多于右侧，幼苗向光弯曲生长，③中云母片不影响生长素在尖端的运输，因此在单侧光照射下幼苗左侧生长素含量多于右侧，幼苗向光弯曲生长，④中琼脂块不影响生长素的运输，在单侧光照射下，生长素由向光侧运往背光侧，右侧生长素分布多于左侧，因此幼苗向光弯曲生长，A正确；乙组中①含有生长素的琼脂块放在了幼苗的中间，生长素分布均匀，表现为直立生长，②含有生长素的琼脂块放在了幼苗的右侧，生长素分布不均匀，表现为向左弯曲生长，B错误；乙组中a琼脂块收集的是整个尖端产生的生长素，b、c琼脂块收集的是尖端产生生长素的一部分，由于在单侧光照射下，生长素由向光侧运往背光侧，因此b琼脂块收集的生长素大于c琼脂块收集的生长素，故a、b、c琼脂块中生长素含量的大小为a＞b＞c，C错误；丙组中①是盆转，因此幼苗尖端的不同部位均匀受光，幼苗表现为直立生长，②是盒转，幼苗尖端的不同部位受光不均匀，只有朝向光源的一侧能接受到单侧光，因此幼苗表现为向光弯曲生长，③是盒和盆都转，则只有小孔朝向光源时，幼苗朝向光源的一侧才能接受到光，因此幼苗表现为朝小孔弯曲生长，D错误。 题点　幼苗生长情况的判断 10．(18分)如图是生长素发现的一系列实验(实验材料为燕麦幼苗)。回答下列问题： (1)经科学家努力，从植物组织中分离出了生长素并鉴定出了它的化学本质是____________。 (2)若要证明感受光刺激的部位是尖端，则应选的实验组合是____________(填字母)。 (3)E、F实验的推论是____________________________。上述实验体现了设计实验的单一变量原则，请你写出E、F实验的单一变量是______________________________。 (4)A、G实验的推论：向光性是由____________________________________________________造成的。 (5)预测实验H的现象是_________________________________________________________。 答案　(1)吲哚乙酸　(2)C、D(或A、C、D)　(3)幼苗尖端产生了某种促进生长的化学物质　琼脂块是否接触过幼苗尖端　(4)单侧光引起某种物质分布不均匀　(5)向右弯曲生长 题点　生长素发现过程中经典实验的综合 11．(15分)阅读以下材料回答问题： 材料1　20世纪20年代起，温特等人通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的侧向再分配如图所示。 材料2　20世纪80年代以来，有学者利用气相—质谱等物理化学法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素分布如表所示。用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质向光侧多于背光侧。 向日葵、萝卜和燕麦向光性器官的IAA分布 器官 实验数 IAA分布% 测定方法 向光一侧 背光一侧 黑暗处理 绿色向日葵下胚轴 3 51 49 48 分光荧光法 5 50.5 49.5 50 免疫法 绿色萝卜下胚轴 3 51 49 45 电子俘获检测法 黄化燕麦胚芽鞘 3 49.5 50.5 50 电子俘获检测法 (1)材料1说明，生长素受到单侧光照射后分布出现的变化是__________________，由于生长素有________作用，所以幼苗向光性生长。 (2)材料2的黑暗处理起________作用，材料2________(填“支持”或“不支持”)材料1的观点。 (3)材料2的学者对植物向光性的解释是萝卜宁、黄质醛等物质可能______________________生长。 答案　(1)由向光侧向背光侧转移　促进生长 (2)对照　不支持　(3)抑制了向光侧的 题点　植物向光性的原因 学科网（北京）股份有限公司 $