5.1 第1课时 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中生物选择性必修第一册学生用书（人教版）

第5章　植物生命活动的调节 第1节　植物生长素 第1课时　生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布 【预习梳理】 一、1.单侧光　光源 2.向光弯曲生长　不生长也不弯曲　直立生长　向光弯曲生长　影响　胚芽鞘向光弯曲生长　琼脂片　对侧　影响　向放置琼脂块的对侧弯曲生长　胚芽鞘不生长也不弯曲　化学物质　生长素　吲哚乙酸　IAA　PAA、IBA 3.(1)背光　向光　单侧光照射　(2)胚芽鞘尖端下部的伸长区背光侧比向光侧生长快 4.植物体内　产生　作用　微量 二、1.(1)发育中的种子　(2)色氨酸 2.极性　非极性　形态学上端　形态学下端　输导组织 3.生长旺盛 【预习检测】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ [解析] (1)达尔文提出单侧光照射使胚芽鞘的尖端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,但是并没有确认这种“影响”就是生长素,且胚芽鞘尖端产生生长素不受光的影响。 (2)植物向光生长是因为背光侧生长素浓度高于向光侧。 (3)生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。 (4)极性运输是一种主动运输,不受重力影响,故在太空中生长素仍然可以进行极性运输。 (5)在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输。 【任务活动】 任务一 [活动1] 尖端的有无　尖端的存在　尖端是否遮光　尖端受单侧光刺激　尖端下部是否见光　尖端下部是否受光刺激　尖端 (1)采用排除法,观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应,从而确定胚芽鞘的感光部位 (2)使用透光材质,但重量体积都相似的罩子处理胚芽鞘尖端 (3)胚芽鞘的尖端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 [活动2] (1)“影响”是一种物质,可以穿透琼脂片传递给下部 (2)设置一组对照,用物质不能透过的塑料片或其他质量、厚度相同的薄片替代图中的琼脂片 [活动3] (1)排除光的影响,控制变量。 (2)单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因,而“影响”的分布不均匀才是根本原因。 (3)未能完全证实,理由见表格: 达尔文猜测 的核心要点 实验名称 实验是否验证要点 关键验证依据 尖端产生的“影响”可向下传递 鲍森·詹森实验 是 插入琼脂片(允许物质通过)仍弯曲,证明“影响”可传递 “影响”分布不均匀导致尖端下方生长不均匀 拜尔实验 是 黑暗中将尖端偏放在伸长区的一侧,胚芽鞘向对侧弯曲,排除光照干扰,证实分布不均匀是弯曲的直接原因 尖端产生的 “影响” 是什么? 未证实 (4)目标物质含量极低且不稳定,研磨过程中易被细胞内的酶(如氧化酶)分解,导致活性丧失;研磨会破坏尖端的细胞结构,使目标物质与其他杂质(如蛋白质、多糖)混合,难以分离纯化;生长素是小分子有机物,研磨后的提取物中杂质过多,当时的检测技术无法精准识别并鉴定 [活动4] (1)用不接触胚芽鞘尖端的大小相同的琼脂块,按同样方法处理去除尖端的胚芽鞘 (2)胚芽鞘尖端会产生某种物质,这种物质会向下运输。 (3)用琼脂块收集该物质,排除了胚芽鞘尖端(细胞或组织)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　选必1 P31“思维训练” ,探究神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号 (4)琼脂块上放置过的胚芽鞘顶端数量　去顶胚芽鞘的弯曲角度　一定范围内,胚芽鞘的弯曲角度随琼脂块上放置的胚芽鞘顶端数量的增加而增大 反馈评价 例1　B　[解析] 达尔文通过实验推测胚芽鞘向光弯曲与尖端产生的“影响”有关,但未提出生长素及其分布,A错误;鲍森·詹森实验显示尖端产生的“影响”可透过琼脂片向下传递,支持化学物质存在的推测,B正确;拜尔实验在黑暗中进行,证明尖端物质分布不均导致弯曲,但未涉及单侧光的作用,C错误;温特通过琼脂块实验证实化学物质的存在并命名生长素,但未分离该物质,D错误。 任务二 [资料1] (1)单侧光并不能降解生长素或者促进生长素的合成 (2)单侧光使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧运输到背光侧,使得背光侧生长素浓度高于向光侧 [资料2] 伸长生长 反馈评价 例2　C　[解析] 题图中c和e胚芽鞘尖端能感受单侧光的刺激,导致向光侧的生长素含量比背光侧的少,向光侧生长慢,背光侧生长快,因而表现为向光弯曲生长,b和f胚芽鞘由于无尖端,不能产生生长素,故既不生长也不弯曲,A正确;植物向光性生长的外因是单侧光的照射,探究植物向光性产生的外因时,应设置c和a对照,B正确;探究胚芽鞘感受光刺激的部位时,应设置d和e对照,C错误;实验必须保证无关变量的一致性,因此所选用的植物胚芽鞘必须是同一物种且长势相同的胚芽鞘,D正确。 例3　A　[解析] 题图中α的形成是由于去顶胚芽鞘切段左侧生长素较多,细胞伸长的速度大于右侧,A错误;若将甲组置于黑暗中,则胚芽鞘尖端生长素分布均匀,a与b生长素含量相同,因此琼脂块所引起的α1=α2,B正确;c和d生长素含量相同,将c和d同时放在同一去除顶端的胚芽鞘切段两侧,则胚芽鞘不弯曲,直立生长,C正确; 图示分析 琼脂块中 生长素含量 胚芽鞘切段的弯曲 图甲:胚芽鞘尖端受到单侧光照射后,向光侧生长素向背光侧运输 a<b α2=α6>α3=α4>α1=α5,D正确 图乙:云母片放置在胚芽鞘尖端,阻挡生长素的横向运输 c=d 图丙:云母片放置在尖端下部,不阻挡生长素的横向运输 e=a<f=b 任务三 [活动] ②上　下 (1)不严谨　没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端 (2)增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端 反馈评价 例4　A　[解析] 生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成,但生长素的化学本质不是蛋白质,A正确,C错误;生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处,B错误;在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,其运输方式不是主动运输,无须能量供应,故使用呼吸抑制剂处理,不会抑制生长素在植物体内成熟组织中的运输,D错误。 例5　B　[解析] 初始时,琼脂块①和②不含IAA,如果实验后①和②中能检测到生长素,则说明胚芽鞘尖端可以产生生长素,A正确; 因云母片的阻隔,题图甲中胚芽鞘尖端产生的生长素(IAA)不能从向光侧运输到背光侧,但能从尖端向下运输,所以①中的生长素浓度等于②,B错误;图乙、丙无胚芽鞘尖端,不能感受到光的刺激,图乙中含生长素(IAA)的琼脂块中的IAA,能够沿着与胚芽鞘的接触面从形态学的上端向形态学的下端运输,使得琼脂块③④中的IAA浓度相等,C正确;生长素的极性运输是指生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,图乙中③④含有生长素,图丙中⑤⑥不含生长素,所以图乙和图丙对照能证明生长素极性运输的方向是从形态学上端到形态学下端,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章　植物生命活动的调节 第1节　植物生长素 第1课时　生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布 一、生长素的发现过程 1.向光性:在　　　　　　的照射下,植物朝向　　　　方向生长的现象。  2.生长素的发现过程 科学家 实验设计 实验结论 或发现 达尔文 实验a. 处理:不进行处理 现象:胚芽鞘　 　 　  实验b. 处理:去掉尖端 现象:胚芽鞘　 　   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“　　”,造成伸长区背光面比向光面生长快  实验c. 处理:用锡箔罩子罩上尖端 现象:胚芽鞘　 　　 　  实验d. 处理:用锡箔罩子罩上尖端下面的一段 现象:胚芽鞘　　 　   鲍森· 詹森 现象:　　　　　　　  胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 　　　　传递给下部  拜尔 现象:胚芽鞘向放尖端的　　 　　弯曲生长  胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的 　　　　在其下部分布不均匀  温特 现象:胚芽鞘　　　　　　　　　  处理:琼脂块未接触过胚芽鞘尖端 现象:　　　　　　  胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种　　 　　 　引起的,并把这种物质命名为　　　　　  — 从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——　　　　  从高等植物中将生长素分离出来并确认其为　　　　,进一步研究发现,植物体内具有与IAA相同效应的物质还有　　　　　　等,它们都属于生长素  注:生长素的本质不是蛋白质,生长激素的本质是蛋白质。 3.植物向光性的原因与结果 (1) (2)结果: 　　　　　　　　　　　　　,造成向光弯曲生长。  4.植物激素的概念:人们把由　　　　产生,能从　　　部位运送到　　　　部位,对植物的生长发育有显著影响的　　　　有机物,叫作植物激素。  二、生长素的合成、运输与分布 1.合成 (1)部位:主要是芽、幼嫩的叶和　　　　　　　　　　　　。  (2)前体物质:　　　　　　。  2.运输 方式 　　　　运输  　　　　运输  横向运输 部位 胚芽鞘、芽、幼叶和幼根 成熟组织 胚芽鞘尖端 特点 只能从　　　　　　　运输到　　　　　,而不能反过来运输  可以通过　　　　 　　运输  在单侧光的照射下,生长素从向光一侧运输到背光一侧 ,使尖端生长素分布不均匀 3.分布 各器官中均有分布,但相对集中分布在　　　　　的部分。  (1)达尔文根据实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了生长素。 (　) (2)植物向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧。 (　) (3)幼芽、幼叶和成熟的种子都能大量产生生长素。(　) (4)太空中,生长素失去极性运输的性质。 (　) (5)在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行极性运输。 (　) (6)植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 (　) 任务一　生长素的发现 【活动1】 阅读教材P90~P91中达尔文实验的部分,完成表格并回答以下问题: 组别 自变量 结论 ①和② 　　　　　　　　　  胚芽鞘弯曲生长与　　　　　　有关  ①和③ 　　　　　　　　　  胚芽鞘弯曲生长与　　　　　　　　有关  ①和④ 　　　　　　　　　  胚芽鞘弯曲生长与　　　　　　　　　　无关  ①③④ 胚芽鞘遮光部位 胚芽鞘的感光部位在　　 　  [讨论](1)遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)有同学提出应补充一组实验,排除锡箔罩带来的压力等因素对实验结果的影响,请写出设计思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)达尔文根据实验提出: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。达尔文的观点中,哪些部分是他的猜想?   　 。  【活动2】 观察下面鲍森·詹森的实验示意图,回答问题: [讨论](1)该实验可以推测出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)该实验是否有需完善的地方,若有,请提出完善思路:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  [提醒]琼脂是海藻的提取物,物质可在琼脂中扩散而性质不变。 【活动3】 观察下面拜尔实验示意图,回答问题: [讨论](1)拜尔为什么要选择黑暗的环境?   (2)没有了光的刺激,为什么胚芽鞘还会发生弯曲?     (3)鲍森·詹森实验和拜尔实验能否证实达尔文的猜测?请解释(可通过表格等形式表达)。 (4)研究者试图通过将胚芽鞘尖端研磨后检测提取物活性的方法分离并鉴定这种物质。但是,这种方法失败了,推测可能得原因是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。(推测合理即可)  【活动4】 结合教材P91~P92温特实验相关内容,回答下列问题: (1)教材中展示了该实验的实验组,对照组的处理应设置为　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)温特的实验是基于什么假设进行的?   (3)本实验巧妙之处在于　　　　　　　　　 　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　。你还知道哪些有相同思路的实验: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)温特在1926年还进行了下图所示实验,分析该实验。 自变量:　　　　　　　　　　　　。  因变量:　　　　　　　　　　　　。  结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  例1 [2026·黑龙江哈尔滨高二期中] 生长素的发现过程经历了多项相关实验,下列相关分析正确的是 (　) A.达尔文发现胚芽鞘向光弯曲生长是由于背光侧生长素比向光侧生长素多 B.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 C.拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为单侧光使尖端产生的“影响”分布不均匀 D.温特分离出相应的化学物质并命名为生长素 任务二　 植物的向光性 【资料1】 将生长状况相同的5个胚芽鞘尖端分别置于5个大小相同的不含生长素的琼脂块上,并作不同的处理,一段时间后,测定琼脂块中生长素的含量,如图所示。 说明:生长素不能透过云母片。 (1)一段时间后,A组和B组琼脂块中生长素含量相差不大,说明　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。  (2)一段时间后,对比C和D组,D和E组,说明　　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。  【资料2】 某同学利用向光弯曲生长的燕麦胚芽鞘,制作成切片并观察。他绘制了背光侧和向光侧的细胞形态示意图(如图所示)。 单侧光照射导致生长素在背光一侧含量多于向光一侧,生长素可以促进细胞　　　　(填“分裂”或“伸长生长”)。  1.植物向光性产生的原因分析 过程图解如下: 2.不同处理条件下植物的向性运动分析 实验 处理方法 暗盒开 孔类 云母片 插入类 切割移 植类 锡箔纸 遮盖类 旋转类 3.植物激素与动物激素的异同 项目 植物激素 动物激素 分泌器官 无特定的分泌器官 有特定的内分泌腺 化学本质 一般是小分子有机物 蛋白质、类固醇等 作用部位 无明显的靶细胞 靶器官、靶细胞 运输方式 多样、复杂 随着体液运输 相同点 ①由自身产生;②从产生部位运输到作用部位;③起调节作用的化学物质;④微量高效;⑤与受体结合后发挥作用 例2 [2026·江西赣州高二月考] 下图是研究植物胚芽鞘向光性的实验示意图,下列相关说法错误的是 (　) A.图中能向光弯曲生长的是c和e,停止生长的是b和f B.当探究植物向光性产生的外因时,应设置c和a对照 C.当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时,应设置c和e对照 D.上述实验中,所选用的植物胚芽鞘必须是同一物种且长势相同的胚芽鞘 [题后归纳]植物“长不长、弯不弯”的判定 例3 某研究小组切取某种植物胚芽鞘的尖端,分成甲、乙、丙三组,按如图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块a、b、c、d、e、f置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段弯曲形成的角依次是α1、α2、α3、α4、α5、α6(图中用α代表),下列说法错误的是 (　) A.图中α的形成是由于去顶胚芽鞘切段右侧细胞伸长速度快于左侧 B.若将甲组置于黑暗中,则琼脂块所引起的α1=α2 C.若将c和d同时放在同一去除顶端的胚芽鞘切段两侧,则胚芽鞘不弯曲 D.比较α1、α2、α3、α4、α5、α6的大小:α2=α6>α4=α3>α1=α5 [题后归纳]关于植物向光性生长的原因的三种观点: ①植物向光性生长是由单侧光照射引起向光侧生长素向背光侧横向转移导致的。 ②植物向光性生长是由单侧光照射引起向光侧的生长素被分解导致的。 ③植物向光性生长是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均导致的。 任务三　生长素的合成、运输和分布 【活动】 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(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,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的　　　　端运输到形态学的　　　　端。  [讨论](1)从实验结果到结论②之间的逻辑推理是否严谨?　　 　　。原因是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  (2)为了验证上述结论,改进实验方案为　　　　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  说明:生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。 1.生长素的极性运输属于主动运输,需要消耗能量,与细胞呼吸强度有关。 2.生长素的横向运输发生在根尖、茎尖等生长素产生部位,这一部位在受到单一方向外界刺激如单侧光、重力、离心力等因素影响时会发生生长素的横向运输。 3.形态学上下端的判断方法 以地面为基准,植株靠近地面的都是形态学下端,远离地面的都是形态学上端。例如,根的根尖和茎的茎尖都是形态学上端。 例4 [2025·河北张家口高二期中] 下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是(　) A.植物生长素主要在发育中的种子、芽、幼嫩的叶中合成 B.生长素分布于胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、发育中的果实和种子中 C.生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而成的蛋白质 D.使用呼吸抑制剂处理,会抑制生长素在植物体内成熟组织中的运输 例5 [2026·四川成都高二期中] 下图为研究生长素(IAA)产生部位及其运输方向的实验。初始时,琼脂块①~⑥不含IAA,下列叙述错误的是 (　) A.若①和②含IAA,说明胚芽鞘尖端可产生生长素 B.由于有单侧光照,所以①中的生长素浓度高于② C.单侧光照射下,③④中的生长素浓度仍然相等 D.图乙和图丙对照能验证生长素在胚芽鞘内的极性运输 学科网（北京）股份有限公司 $