5.1 植物生长素
01 学习目标
课程标准 学习目标
概述生长素的发现历程相关实验的 1．了解生长素的发现过程，理解科学家经典实验的方法。
结论，揭示了它在调节植物生长时表 2．简述生长素的合成、运输和分布，认同科学探究的一般过程。
现出两重性，既能促进生长，也能抑 3．举例说明生长素的生理功能及特点，及植物生长调节剂在农业生
制生长。 产上的应用。
02 吃透教材
温馨提示：请先预习通读课本
(一)基础知识梳理 识必备
一、生长素的发现过程
1．达尔文实验：
(1)植物的向光性：在受到 单侧光 的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验过程
实
实验过程 现象 实验结论
验
① 向光弯曲 生长
② 不 生长
胚芽鞘尖端受 单侧光 刺激后，就向下面的伸长区传
递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长 快 ，
③ 直立 生长 因而使胚芽鞘出现 向光 弯曲
④ 向光弯曲 生长
2．鲍森·詹森实验：
(1)实验过程与现象：
切去胚芽鞘尖端 不生长 。
胚芽鞘尖端下部放琼脂片 向光弯曲生长 。
(2)实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给 尖端以下 。
3．拜尔实验：
(1)实验过程与现象：
切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的 一侧弯曲生长 。
(2)实验结论：胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的影响在其下部分布 不均匀 造成的。
4．温特实验
a．实验过程与现象
b．实验结论：胚芽鞘弯曲生长是由一种化学物质引起的，并把这种物质命名为⑧ 生长素 。
5．1946 年，科学家从高等植物中分离出生长素，并确认其化学本质为 吲哚乙酸 (IAA)。
二、生长素的合成、运输与分布
6．合成部位：幼嫩的叶、芽和 发育中的种子 ，由 色氨酸 转变而来。
7．运输
(1)方式：
①胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素从 形态学上端 到 形态学下端 ，称为 极性运输 。也
是一种 主动运输 。
②成熟组织中，生长素进行 非极性运输 。
(2)分布：相对集中分布在 生长旺盛 的部分。
三、生长素的生理作用
8．作用方式：给细胞传达 信息 ，起着调节细胞生命活动的作用。
9．生理作用
(1)细胞水平上：促进 细胞伸长生长 、诱导 细胞分化 等。
(2)器官水平上：影响器官的 生长、发育 。
10．作用特点
(1)生长素所发挥的作用，因 浓度 、植物细胞的成熟情况和 器官种类不同 而有较大的差异。
(2)一般情况下，生长素在浓度较 低 时促进生长，在浓度 高 时则会抑制生长。
(二)课前聚焦 抓重点
植物向光性的原因是什么？
生长素的发现使人们认识到，植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背
光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
生长素具有什么作用？
在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影
响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。研究发现，生长素所发挥的
作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下，生长素在浓度较低
时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
生长素的发现过程给你什么启示？
人类的许多科学发现，就是像这样经过一代又一代人的探索，才一步一步地接近事实的真相。每一位
科学家所取得的进展可能只是一小步，众多的一小步终将汇合成科学前进的一大步。
什么是植物激素？
人们把这类由植物体内产生，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，叫作植物激素。
03 知识精讲
知识点 01 生长素的发现过程
1．19 世纪末，达尔文(C.R.Darwin，1809 一 1882)和他的儿子的实验
(1)实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘。
(2)实验处理及现象
(3)实验分析：A 为对照组，B、C、D 为实验组。A、B 组对照，说明胚芽鞘的向光性与胚芽鞘尖端有
关；C、D 组与 A 组对照，说明植物的感光部位在胚芽鞘尖端，而使胚芽鞘向光弯曲部位是尖端下部的伸长
区。
(4)实验结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“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。
2．1913 年，鲍森·詹森(P．Boysen—Jensen)的实验
(1)实验处理及现象
A 组：切去胚芽鞘尖端+单侧光→不生长也不弯曲 B 组：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧
光→向光弯曲生长
(2)实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部。
3．1918 年，拜尔(A.Paal)的实验
A 组：切取胚芽鞘尖端移至左侧+黑暗→向右侧弯曲生长 B 组：切取胚芽鞘尖端移至右侧+黑暗→向左
侧弯曲生长
(2)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是由尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
4．1926 年，荷兰科学家温特(F．W．Went)的实验
(1)实验处理及现象
实验组处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘向对侧弯曲生长。
对照组处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘不生长也不弯曲。
(2)实验结论：胚芽鞘的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。
5．生长素的确认
1934 年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质吲哚乙酸(IAA)；生长素在植物体内
含量极少，直到 1946 年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认它也是 AA。植物体内具有生长素效应
的物质除 IAA 外，还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(BA)等，它们都属于生长素。
6．植物向光性的解释
单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长
快)，从而造成向光弯曲。
7．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)种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
(3)功能：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。
(4)三个主要特点
①植物细胞内代谢产生(无专门分泌器官)：
②能从产生部位运输到作用部位(运输方式和速度因激素种类、植物种类和器官种类不同而不同)；
③微量、高效的有机物。
知识点 02 生长素的合成、运输与分布
1．合成
(1)主要合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)来源：由色氨酸经一系列反应转变而来，分子大小与氨基酸类似。
(3)化学本质：主要为哚乙酸(IAA)，还有苯乙酸(PPA)、哚丁酸(BA)等。
2．运输
(1)极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地
运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
(2)非极性运输：生长素在成熟组织中可以通过输导组织进行非极性运输。
3．分布：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地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。生长素在趋向衰老的组织和器官中含量较少。总体来说，
生长素的分布是产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽、分生区＜伸长区：生长旺盛的部位＞衰老组织，如
生长点＞老根。
知识点 03 生长素的生理作用
1．生长素的生理作用
(1)细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
(2)器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
(3)作用途径：生长素与细胞内特异性受体蛋白结合→细胞内一系列信号转导→
特定的基因表达→产生效应
(4)作用方式：不直接参与细胞代谢，不为细胞提供能量，不构成细胞结构，不催化化学反应，而是给
细胞传达信息，起调节细胞生命活动的作用。
2．生长素的作用特点
研究发现，生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
(1)生长素浓度：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，如图所示。
(2)植物细胞的成熟情况：幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老的细胞则比较迟钝。
(3)器官的种类：不同器官对生长素的敏感程度也不一样，根对生长素最敏感，茎对生长素的敏感性最
差，芽对生长素的敏感性介于根与茎之间，如图所示。
(4)植物种类：一般情况下，双子叶植物对生长素的敏感程度高于单子叶植物，如图所示。
可用适宜浓度的生长素来清除单子叶农作物田中的双子叶杂草。
3．植物的顶端优势及其应用
(1)概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
(2)原因
顶芽产生的生长素向下运输，在侧芽处积累，侧芽处生长素浓度过高，生长受到抑制，而顶芽处生长
素浓度适宜，生长较快。
(3)解除方法：：摘除顶芽，使侧芽处生长素浓度降低，侧芽萌动、加快生长。
(4)应用：如适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，以促进侧芽的发育，从而使其多开花、多结果。果
园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满。
(5)意义：植物可以尽快长高，在生存竞争中获得优势。
4．影响生长素浓度变化及作用结果的因素分析
04 题型考法
考法 01 与生长素发现有关的实验
1．达尔文实验
(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验处理及现象
(3)结论：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·詹森实验
(1)过程及现象
实验 1：切去胚芽鞘尖端＋单侧光→不生长不弯曲。
实验 2：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光→弯向光源生长。
(2)结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
3．拜尔实验
(1)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造成的。
(2)鲍森·詹森实验和拜尔实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖
端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
4．温特的实验
(1)实验组——A
处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。
(2)对照组——B
处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。
(3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把其命名为生长素。
5．1934 年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸。1946 年，科学家从
高等植物中分离出生长素。
6．植物向光性的原因：生长素分布不均匀造成的。
7．植物激素：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。
【题型示例 1】如图是关于生长素发现的实验过程，请结合所学知识判断，下列说法错误的是( )
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胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C．④所表示的实验单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过
D．实验①②③都能验证单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)发生横向移动
[答案]D．[解析]A、分析图示可知，表示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是詹森的实验，科学家发现植物的生长素的科研实验顺序是②③⑤①④，A 正确；
B、序号⑤所表示的实验验证的结论是胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)可以透过琼脂块，B 正确；C、实验设
计要遵循单一变量原则，序号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，C 正确；D、
实验①的自变量是胚芽鞘尖端的位置，不是具有单侧光照，因此不能验证植物向光性原因，D 错误。故选
D。
考法 02 生长素的合成、运输与分布
1．合成部位：幼嫩的叶、芽和发育中的种子，由色氨酸转变而来。
2．运输
(1)方式：主动运输。
(2)
3．分布：相对集中分布在生长旺盛的部分。
【题型示例 2】为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上 端一
侧放置含有适宜浓度 IAA 的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含 IAA 的琼脂块， 两组胚芽鞘下端
的琼脂块均不含 IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时 间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，
实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结 果判断，下列叙述不正确的是( )
A．胚芽鞘 b 侧的 IAA 含量与 b 侧的不同
B．胚芽鞘 b 侧与胚芽鞘 c 侧的 IAA 含量相同
C．胚芽鞘 b 侧细胞能运输 IAA 而 c 侧细胞不能
D．琼脂块 d 从 a 中获得的 IAA 量小于 a 的输出量
[答案]C．[解析]A、由于琼脂块 a 不含 IAA，而 a'含 IAA，IAA 可以向下运输，所以胚芽鞘 b 侧的 IAA
含量与 b 侧的不同，A 正确；B、由于琼脂块 a 不含 IAA，且该胚芽鞘不含尖端，不能产生 IAA，所以胚
芽鞘 b 侧与胚芽鞘 c 侧的 IAA 含量相同 ，B 正确；C、胚芽鞘 b 侧细胞和 C'都能运输 IAA ，C 错误；
D、琼脂块 d′从 a′中不断被消耗分解，故 d′从 a′中获得的 IAA 量小于 a′的输出总量，D 正确。故选 C。
考法 03 生长素的生理作用
1．作用方式：给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
2．作用
(1)在细胞水平上：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等。
(2)在器官水平上：影响器官的生长、发育。
3．作用特点
(1)生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况
下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
(2)实例：顶端优势。
【题型示例 3】小明将多颗枇杷种子分别播入不同花盆的土壤中，一段时间后，种子萌发并长成幼苗。图甲、
乙、丙分别为枇杷幼树的照片以及对枇杷幼苗的不同处理，图丁为枇杷不同器官(包括芽、根、茎)对生长素
浓度的反应曲线。以下相关叙述正确的是( )
注：①为顶芽，②③④为侧芽
A．图甲中，生长素由①部位运输到④部位的过程需要消耗 ATP，若把该幼苗放到太空中则这种运输不
能进行
B．图甲的①、②、③、④处生长素的浓度依次递减，其中①、②部位生长素的效应分别与图丁中 E、
G 点对应的效应相同
C．图乙、丙中的现象都能体现生长素作用的两重性
D．在图丙枇杷幼苗的茎中，F 侧生长素的浓度对应图丁中的 I 点，则 E 侧生长素的浓度在(0,m)的范围
内
[答案]D．[解析]A、图甲中，生长素由①部位运输到④部位为极性运输的过程，属于主动运输，因此
需要消耗 ATP，极性运输不受重力的影响，故若把该幼苗放到太空中，极性运输仍然正常进行，A 错误；
B、①为顶芽，该部分的生长素浓度为芽的最适浓度，越靠近顶芽的侧芽，积累的生长素越多，②处生长素
浓度大于①处，而②、③、④处生长素的浓度依次递减，图丁中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示根、芽、茎三种
器官，图甲中的①部位为顶芽，该部分的生长素浓度为芽的最适浓度，故与图丁的 E 点对应的效应相同，③
部位为侧芽，其生长受到抑制，而图丁的 G 点对应的效应为促进芽的生长，B 错误；C、图乙中根的向地
性能体现生长素作用的两重性，而图乙中茎的背地性以及图丙中茎的向光性均不能体现生长素作用的两重
性，C 错误；D、由于根、芽、茎对生长素的敏感性依次降低，图丁中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线分别表示根、芽、
茎三种器官。图丙左边给予单侧光，E 侧生长素的浓度低于 F 侧生长素，都起到促进作用，且 F 侧生长素
浓度的促进作用更强，因此在图丙枇杷幼苗的茎中，F 侧生长素的浓度对应图丁中的 I 点，则 E 侧生长素
的浓度在(0,m)的范围内，才能保证 E 侧生长素的浓度促进作用更弱，D 正确 。故选 D。
考法 04 人工处理条件下植物弯曲情况的判断
1．生长素相关实验图解的分析
类别 图解 相关结果
①直立生长
遮盖法
②向光生长
①直立生长
暗箱法
②向光(小孔)生长
①向右侧生长
②直立生长
插入法
③向光生长
④向光生长
①直立生长
②向左侧生长
移植法 ③④中 IAA 的含量 a=b+c，
b>c
⑤向右弯曲生长
①直立生长
②向光生长
旋转法
③向小孔生长
④茎向心生长，根离心生长
①a=b，c=d，都促进水平生
长
横置法
②a生长，b 抑制生长
(1)旋转类规律总结
①盆和盒旋转类：植物总是弯向与其相对静止的物体。例如：盆转时植物独自运动，没有相对静止的
物体，所以直立生长；盒转时光照相对植物是静止的，所以朝向光源生长；盆和盒都转时植物相对盒子(小
孔)是静止的，绝大多数时间光照被盒子遮挡，不能照射到植物，光照只能从小孔方向照射过来(实质上是植
物间断性地通过小孔接受光照)，所以朝向小孔生长。
②旋转器在水平面内旋转：旋转影响植物生长素的分布，使外侧生长素含量高于内侧，又由于根对生
长素的敏感程度高，根将向着外侧生长，而茎的生长方向与根相反。
【题型示例 4】用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是( )
A．②⑤⑦ B．①②③⑤⑧ C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑧
[答案]D．[解析]ABCD、①中由于胚芽鞘匀速旋转，使 a、b 琼脂块中的生长素浓度相同，故①直立生
长；②向右弯曲生长；③中锡箔遮住尖端，尖端不能感受单侧光刺激，胚芽鞘直立生长；④云母片隔断了
生长素在尖端的横向运输，直立生长；⑤云母片隔断了右半侧的生长素运输，向右弯曲生长；⑥相当于切
断了尖端，不生长也不弯曲；⑦只有暗室内的幼苗旋转，受光均匀，直立生长；⑧装置整体旋转，光通过
小孔，胚芽鞘受单侧光照射，所以向小孔方向弯曲生长，ABC 不符合题意，D 符合题意。故选 D。
05 深层记忆
1．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)种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
(3)功能：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。
2．生长素的合成、运输与分布
(1)主要合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)化学本质：由色氨酸经一系列反应转变而来，主要为哚乙酸(IAA)。
(3)极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地
运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
(2)非极性运输：生长素在成熟组织中可以通过输导组织进行非极性运输。
3．生长素的生理作用：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定
根发生，影响花、叶和果实发育等。一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制
生长，如图所示。
06 强化训练
1．1928 年，温特(F W Went)用实验证明胚芽鞘尖端有一种促进生长的物质，它能扩散到琼脂小方块中，将
处理过的小方块放到切去顶端的胚芽鞘切面的一侧，可以引起胚芽鞘向另一侧弯曲生长。下图为温特的实
验示意图，下列叙述正确的是( )
A．实验中利用琼脂块分离出促进细胞分裂的物质并命名为生长素
B．分别在黑暗和光照条件下进行实验，实验结果不相同
C．需要设置空白对照组，以排除琼脂块对实验结果的影响
D．去尖端胚芽鞘弯曲侧细胞的体积和数量均明显大于另一侧
[答案]C．[解析]A、实验中没有将生长素从琼脂块中分离出来，温特只是发现接触过尖端的琼脂块中
有促进生长的物质，并命名为生长素，A 错误；B、分别在黑暗和光照条件下进行实验，实验结果相同，B
错误；C、需要设置空白对照组，用空白琼脂块重复以上实验，以排除琼脂块对实验结果的影响，C 正确；
D、生长素的作用机理在于促进细胞的伸长生长，不促进细胞分裂，故去尖端胚芽鞘弯曲侧细胞的体积明显
大于另一侧，数量相同，D 错误。故选 C。
2．下列关于生长素的发现实验以及生长素作用的叙述，正确的是( )
A．达尔文提出，胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递“生长素”
B．温特通过琼脂块转移实验证明琼脂块中的生长素通过主动运输运进胚芽鞘
C．在茎向光生长过程中，背光侧和向光侧生长速度不同与背光侧的生长素浓度较高有关
D．用适宜浓度的生长素类似物处理已授粉的番茄雌蕊，可促进子房发育成无子果实
[答案]C．[解析]A、达尔文提出，胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递“某种影响”，A
错误；B、温特通过琼脂块转移实验证明琼脂块中的物质可以向下运输，促进下部生长，并未证明通过主动
运输，B 错误；C、在单侧光的作用下，生长素由向光侧运输到背光侧，导致向光侧生长素浓度低于背光侧，
向光侧生长速度慢，背光侧生长速度快，C 正确；D、用适宜浓度的生长素类似物处理未授粉的番茄雌蕊，
可促进子房发育成无子果实，D 错误。故选 C。
3．下图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是( )
A．对比分析图①②结果，证明生长素是不能透过云母片的
B．图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C．假若将图②的云母片改换成琼脂，结果仍然有向光弯曲的现象
D．假若将图④的琼脂改换成云母片，结果仍然有向光弯曲的现象
[答案]D．[解析]A、根据题意可知，本实验中图①②中云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下
运送，证明生长素是不能透过云母片，A 正确；B、据分析可知，图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖
端产生的生长素向下运输，B 正确；C、若将图②的云母片改换成琼脂，在单侧光的作用下，生长素发生横
向运输，结果仍然有向光弯曲的现象，C 正确；D、假若将图④的琼脂改换成云母片，云母片可以阻止胚芽
鞘顶端产生的生长素往下运送，结果不生长不弯曲，D 错误。故选 D。
4．19 世纪末，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提示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
[答案]D．[解析]A、实验①和实验②的区别在于有无尖端，①有尖端，胚芽鞘向光弯曲生长，②没有
尖端，胚芽鞘没有表现出向光弯曲生长，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关，A 正确；B、实验①有尖
端，胚芽鞘能感受单侧光从而向光弯曲生长；实验②没有尖端，胚芽鞘没有表现出向光弯曲生长，说明胚
芽鞘未感受到单侧光刺激；实验③中尖端套上不透光小帽后胚芽鞘直立生长，综上所述可说明胚芽鞘能够
感受单侧光刺激的部位是尖端，B 正确；C、与实验③相比，实验④中尖端套上透光小帽，胚芽鞘向光弯曲
生长，进一步证明感受单侧光刺激的部位是尖端，而不是尖端下部，因此若实验④增加尖端下部遮光处理
则实验结果不变，C 正确；D、实验③④均在尖端套上小帽，实验④为透光小帽，与实验③对照可排除小帽
对胚芽鞘生长的影响，D 错误。故选 D。
5．某同学做了下图所示的甲、乙两组实验，从实验结果可以直接得出的结论是( )
A．生长素只能从形态学上端向形态学下端运输
B．单侧光照射能够引起生长素不均匀分布
C．生长素有促进胚芽鞘生长的生理作用
D．感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端
[答案]C．[解析]A、图中甲、乙幼苗的形态学位置是相同的，不能体现生长素只能从形态学上端向形
态学下端运输，A 错误；B、图中幼苗直立生长，没有体现单侧光照射引起生长素分布不均匀，B 错误；
C、该实验的自变量是琼脂块中生长素的有无，由于甲幼苗直立生长，说明生长素能促进幼苗生长，C 正确；
D、图中用的是切去尖端的胚芽鞘，所以无法体现感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，D 错误。故选 C。
6．如图所示，a、b、c 为对胚芽鞘做不同处理的实验，d 为一植株被纸盒罩住，纸的一侧开口，有单侧光照。
下列描述中合理的是( )
A．图 a 中植物尖端发生生长素的横向运输，植物向光弯曲生长
B．图 b 中植物向光侧生长素多，植物向光弯曲生长
C．图 c 中植物背光弯曲生长
D．图 d 中如果将植物固定不动，仅纸盒旋转，则植株向小孔弯曲生长
[答案]C．[解析]A、a 生长素不能通过玻璃片横向运输，a 直立生长，A 错误；B、b 生长素可以穿过琼
脂片，单侧光照会引起生长素分布不均匀使背光侧生长素多，胚芽鞘向光弯曲生长，B 错误；C、c 由于含
生长素的琼脂块放在向光侧，因此去尖端的胚芽鞘背光弯曲生长，C 正确；D、d 如果只转动盒子，胚芽鞘
会向右(单侧光)弯曲生长，D 错误。故选 C。
7．将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，用不能透过生长素的薄玻璃片分割，放在琼脂切块上，实验处理
及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。下列相关说法正确的是( )
A．a 与 b 对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输
B．b 与 c 对照说明琼脂切块影响生长素的运输
C．c 与 d 对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移
D．该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端
[答案]C．[解析]A、由于没有增加不插薄玻璃片的对照组，因此不能获得该结论，A 错误；B、b 与ｃ两组
实验中琼脂快中收集到的生长素均为 40 单位，不能说明琼脂切块影响生长素的运输，B 错误；C、c 胚芽
鞘和琼脂块中间被玻璃板隔开，阻止了生长素从向光侧往背光侧运输，而两侧琼脂块中收集的生长素一样
多，均为 20 单位，说明向光侧生长素未被分解；d 胚芽鞘尖端未隔开，胚芽鞘下部和琼脂块被玻璃板隔开，
结果背光侧琼脂收集生长素(30 单位)高于向光侧(10 单位)，说明单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧
转移，C 正确；D、由于没有增加胚芽鞘尖端以下部位的对照组，不能确定尖端以下部位不能产生生长素，
D 错误。故选 D。
8．在没有应用外源生长素的情况下，科学家测量了去掉尖端的胚芽鞘的生长情况，结果显示，去掉尖端的
胚芽鞘依然可以生长。在去除尖端的 105min 内，其生长速率不断下降；过了这段时间之后，生长速率迅速
增加，并且达到一个相对稳定的水平，这是由于去掉尖端的胚芽鞘接近尖端的部分产生了生长素，这部分
区域相当于“生理性尖端”。下列叙述正确的是( )
A．生长素作为植物体生长不可或缺的条件可加速细胞的分裂和伸长生长
B．前期胚芽鞘的生长是由去掉尖端之后存留在胚芽鞘内的生长素引起的
C．“生理性尖端”利用酪氨酸合成的生长素会从形态学上端运输到形态学下端
D．若对“生理性尖端”进行单侧光处理，由于生长素作用的两重性导致胚芽鞘弯曲生长
[答案]B 是[解析]A、生长素作为植物体生长不可或缺的条件可加速细胞的伸长生长，但不能促进细胞
分裂，A 错误；B、生长素是在胚芽鞘尖端产生的，去掉胚芽鞘尖端无法合成生长素，前期胚芽鞘的生长是
由于去掉尖端之后存留在胚芽鞘内的生长素引起的，B 正确；C、生长素是由色氨酸经过一系列转化合成的，
C 错误；D、若对“生理性尖端”进行单侧光处理，胚芽鞘会弯曲生长，但不能体现生长素的两重性，因为向
光侧和背光侧都是促进生长，D 错误。故选 B。
9．下图是关于胚芽鞘向光性及其相关的实验示意图，M、N 是琼脂块，分析正确的是( )
A．甲图胚芽鞘尖端在单侧光下生长素只进行横向运输
B．乙图 M、N 处理的一端可以是胚芽鞘的形态学下端
C．分析可知，生长素含量 M＜N 与单侧光照作用于尖端有关
D．M 侧生长较慢，N 侧生长较快，体现了生长素的两重性
[答案]C．[解析]A、甲图生长素不仅进行横向运输也进行极性运输，A 错误；B、生长素只能从形态学
上端运输到形态学下端，乙图 M、N 处理的一端是形态学上端，B 错误；C、生长素在光照作用下发生横
向运输，从向光一侧运输到背光一侧，故 N 侧生长素浓度大于 M 侧，C 正确；D、M、N 侧都表现为促进
生长，没有体现生长素的两重性，D 错误。故选 C。
10．黄瓜种子萌发时，下胚轴顶端形成弯钩(顶勾)，在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用，可
通过测量植株顶勾弯曲处内外两侧的细胞长度来比较顶勾弯曲度。经研究表明，重力是触发幼苗顶端弯钩
形成的起始信号，那么在下胚轴形成弯钩过程中，生长素来源及作用特点是( )
A．顶勾 促进细胞伸长 B．子叶 体现两重性
C．顶端 促进细胞伸长 D．顶端 体现两重性
[答案]D．[解析]A、在下胚轴形成弯钩过程中，生长素来源于下胚轴顶端分生组织，受重力影响在顶
勾弯内侧生长素分布多，抑制内侧细胞生长，外侧生长素分布少，促进外侧细胞生长，导致下胚轴顶端形
成弯钩(顶勾)，A 错误；B、在下胚轴形成弯钩过程中，生长素来源于顶端分生组织而不是子叶，B 错误；
CD、在下胚轴形成弯钩过程中，生长素来源于顶端分生组织，促进顶勾弯外侧细胞生长，抑制顶勾弯内侧
细胞生长，体现了生长素的两重性，C 错误，D 正确。故选 D。
11．豌豆种子刚萌发时，只有一个主茎，没有侧枝；切除主茎顶端，常会长出甲、乙两个侧枝(图①)。若将
甲的顶芽切除后，甲、乙的侧芽均无明显生长(图②)；若同时切除甲、乙的顶芽，其侧芽均明显生长(图③)。
图②实验中甲的侧芽未明显生长最合理的假说是( )
A．甲枝的侧芽因其顶芽被切除而缺少生长素
B．甲枝的侧芽自身产生的 IAA 过多导致其死亡
C．乙枝顶芽产生的 IAA 通过极性运输运到甲枝的侧芽抑制其生长
D．乙枝顶芽产生的 IAA 运至根尖诱导生成的抑制性物质向上运输至甲枝的侧芽
[答案]D．[解析]A、若“甲枝的侧芽因其顶芽被切除而缺少生长素”成立的话，那么乙枝顶芽没有切除，
乙枝的侧芽应该生长，这与实验结果矛盾，A 错误；B、与③结果比较，甲枝的侧芽自身产生的 IAA 过多
导致其死亡不成立，B 错误；C、将甲的顶芽切除后，甲、乙的侧芽均无明显生长，所以乙侧枝顶芽产生的
IAA 不能运到甲的侧芽，C 错误；D、乙枝顶芽产生的 IAA 诱导生成的抑制性物质运输至甲枝的侧芽，抑
制其生长，D 正确。故选 D。
12．豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲；用不同浓度的生长素溶液处理豌豆幼苗茎切段，其长度变
化如图乙；棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图丙。下列有关说法正确的是( )
A．题中三组实验均可证明生长素的作用具有浓度较低时促进，浓度过高时抑制的特点
B．图丙中的去顶操作有利于侧枝的生长，但是不利于棉花产量的提高
C．由图乙可知，促进豌豆幼苗茎切段生长的最适生长素浓度是 400mg·L-1
D．图甲中 a、b、c 三处的生长素均具有促进作用
[答案]D．[解析]A、图乙中，生长素的浓度最大时，豌豆幼苗茎切段比对照组的长，没有体现生长素
的两重性(浓度较低时促进，浓度过高时抑制)，A 错误；B、图丙中对棉花去顶，有利于棉花侧枝的生长，
有利于侧枝结棉桃，从而提高棉花的产量，B 错误；C、由图乙可知，促进豌豆幼苗茎切段生长的最适生长
素浓度在 200mg/L~600mg/L 之间，不一定是 400mg/L，C 错误；D、植物水平放置时，由于受到重力的影
响，茎/根的近地侧的生长素浓度高于远地侧的。茎的 a、b 处的生长素具有促进茎伸长的作用。由于根对
生长素较敏感，因此 c 处的生长素具有促进根伸长的作用，d 处的生长素抑制根的伸长，D 正确。故选 D。
13．如图表示施用 IAA(吲哚乙酸)对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述正确的是( )
A．促进侧根数量增加的 IAA 溶液，会抑制主根的伸长
B．将未施用 IAA 的植株除去部分芽和幼叶，会导致侧根数量增加
C．施用 IAA 对主根长度的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制
D．与施用 10-4mol L-1的 IAA 相比，未施用的植株主根短而侧根数量多
[答案]A．[解析]A、以左图 IAA 浓度为 0 时为对照，主根长度低于 100%的长度即为抑制生长，显
然促进侧根数量增加的 IAA 溶液浓度会抑制主根的伸长，A 正确；B、参照右图中植物体内生长素的运输
方向，若除去部分芽和幼叶，则地上向根部运输的 IAA 量会减少， 此时运输到根部的 IAA 将会低于中
图的对照组，由此图可知，将未施用 IAA 的植株除去部分芽和幼叶时，对于侧根的诱导呈下降趋势，即
导致侧根数目减少，B 错误；C、从图中分析，与 IAA 浓度为 0 相对比，施用 IAA 对主根长度起抑制作用，
C 错误；D、对照前 2 幅图中 IAA 浓度为 0 和 10-4mol L-1分析，未施用 IAA 的植株主根长、侧根数少，
D 错误。故选 A。
14．研究人员对生理状况相同的水稻的根用不同强度的单侧光照射相同时间后，生长状况如图 1 所示，黑
暗、弱光，强光条件下测得的 α 分别为 0°、17.5°、35.5°。已知光照不会影响生长素的合成，研究人员测定
不同处理后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图 2.所示。以下分析不正确的是( )
A．由图 1 结果可知，水稻根具有背光生长的特性
B．与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大
C．水稻根向光侧生长素含量下降仅与生长素向背光侧运输有关
D．水稻根在单侧光照射后的生长状况可能与生长素对根作用的两重性有关
[答案]C．[解析]A、由题干信息可知，黑暗、弱光，强光条件下测得的 α 分别为 0°、17.5°、35.5°，这
一结果体现了根具有背光生长的特性，A 正确；B、根据弯曲角度可知，与弱光相比，强光对生长素分布的
影响程度更大，B 正确；C、分析图 2 可知，黑暗条件下两侧生长素的总量为 700ng·g-1，而弱光、强光条
件下生长素的总量分别为 539.8ng·g-1(138.2+401.6)、506.6ng·g-1(92.2+414.4)，推测单侧光可能引起向光侧生
长素的分解；弱光、强光条件下背光侧生长素的含量分别为 401.6ng·g-1、414.4ng·g-1，均大于黑暗条件下的
一侧生长素含量 350ng·g-1，故推知单侧光引起了生长素的横向运输，部分生长素由向光侧向背光侧运输；
故水稻根向光侧生长素含量下降与两方面有关(单侧光可能引起向光侧生长素的分解、单侧光引起了生长素
的横向运输)，C 错误；D、由题图分析可知，单侧光照射后，水稻根向光侧生长素含量少，生长快，背光
侧生长素含量多，反而生长慢，说明生长素对根作用有两重性，D 正确。故选 C。
15．某兴趣小组对生长素相关应用和研究非常感兴趣，并对以下问题进行讨论：
(1)茶文化在中国源远流长，采茶主要集中在春、秋两季。随着采摘批次的增加，新芽的数量大大增加，
从生长素调节的角度看，原因是______________________________。
(2)下列四个图中，能正确反映生长素浓度与芽位置关系的是(侧芽 1、侧芽 2、侧芽 3 分别表示距顶芽
的距离由近到远)________。
A． B．
C． D．
(3)番茄营养丰富，若正常传粉形成幼果后，用高浓度生长素喷洒幼果，可能出现的是( )
A．种子明显增多 B．形成无籽果实
C．部分果实脱落 D．果实较大
(4)下面是研究生长素的三组实验设计示意图。
①根据实验 1 结果可知，切除尖端的幼苗，向左弯曲生长，其生长素最终来自
_____________________。
②如果实验 1 是为了研究幼苗尖端能产生生长素，且能促进幼苗下端生长，应补充的对照实验是
_________________________。
③实验 2 中有一处明显的错误，改正为_____________________。
[答案](1)解除了顶端优势(解除了顶端产生的生长素对侧芽的抑制)
(2)B
(3)C
(4) 幼苗尖端 将未接触过幼苗尖端的琼脂块，放在切去尖端的幼苗切面右侧(对照组为空白琼脂块，
其他与实验组相同) 实验结果为幼苗向左弯曲生长
[解析](1)采茶的过程中，去掉了顶芽，解除了顶端优势，侧芽部位生长素浓度降低，促进侧芽生长，
故随着采摘批次的增加，新芽的数量大大增加。
(2)顶芽产生的生长素会相侧芽部位运输，距离顶芽越近的侧芽生长素浓度越高，受抑制越严重，对应 B
图。综上所述，ACD 不符合题意，B 符合题意。故选 B。
(3)生长素的作用具有两重性，既能促进生长，也能抑制生长，据此可推测，用高浓度生长素喷洒幼果，
可能会导致幼果生长受到抑制，进而导致果实脱落，即 C 正确 。
故选 C。
(4)①根据实验 1 结果可知，切除尖端的幼苗，幼苗尖端产生的生长素运输到琼脂块上，琼脂块中的生
长素进入尖端下部右侧，右侧生长速度快，进而出现向左弯曲生长。
②要研究幼苗尖端能产生生长素，且能促进幼苗下端生长，实验的自变量应该是有无接触过尖端的琼
脂块，故应该设置对照组即将未接触过幼苗尖端的琼脂块，放在切去尖端的幼苗切面右侧，观察胚芽鞘的
生长状况。
③实验 2 中，生长素分布不均匀，右侧含量高，生长速度快，故应该向左弯曲生长。
16．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照射，随后在不同时间测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度，结果如下表：
时间/分长度增加值/mm
30 60 90 120
处理
向光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
红光
背光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
向光侧 0.20 0.26 0.33 0.42
蓝光
背光侧 0.20 0.55 0.90 1.22
(1)蓝光照射的 30 分钟内，大麦胚芽鞘没有表现出向光性，原因是引起向光性的__________(填激素名称)在
__________产生，而起作用的部位是__________，其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。若在单侧红光照
射处理的同时，在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的赤霉素，该胚芽鞘将__________(填“向光”或“背光”)
弯曲生长，从细胞水平分析，该过程中赤霉素的作用是__________。
[答案](1) 生长素 尖端 尖端以下部位(或伸长区)
(2) 不能 背光 促进细胞伸长(或促进细胞生长)
[解析](1)生长素分布不均能引起植物产生向光性，在单侧光的照射下，尖端产生的生长素向背光侧运
输造成分布不均，生长素继续从尖端向下进行极性运输，导致伸长区背光侧生长素浓度更高，背光侧生长
较快，植物向光弯曲生长。蓝光照射的 30 分钟内，大麦胚芽鞘没有表现出向光性，说明其转运和引起生理
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，背光侧的生长素浓度始终和向光侧相等，因此单侧
红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性。若在单侧红光照射处理的同时，在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适
宜浓度的赤霉素，由于赤霉素具有促进细胞伸长(生长)的作用，因此该胚芽鞘将背光弯曲生长。5.1 植物生长素
01 学习目标
课程标准 学习目标
概述生长素的发现历程相关实验的 1．了解生长素的发现过程，理解科学家经典实验的方法。
结论，揭示了它在调节植物生长时表 2．简述生长素的合成、运输和分布，认同科学探究的一般过程。
现出两重性，既能促进生长，也能抑 3．举例说明生长素的生理功能及特点，及植物生长调节剂在农业生
制生长。 产上的应用。
02 吃透教材
温馨提示：请先预习通读课本
(一)基础知识梳理 识必备
一、生长素的发现过程
1．达尔文实验：
(1)植物的向光性：在受到 的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验过程
实
实验过程 现象 实验结论
验
① 生长
② 生长
胚芽鞘尖端受 刺激后，就向下面的伸长区传递某种
“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长 ，因而使
③ 生长 胚芽鞘出现 弯曲
④ 生长
2．鲍森·詹森实验：
(1)实验过程与现象：
切去胚芽鞘尖端 。
胚芽鞘尖端下部放琼脂片 。
(2)实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给 。
3．拜尔实验：
(1)实验过程与现象：
切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的 。
(2)实验结论：胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的影响在其下部分布 造成的。
4．温特实验
a．实验过程与现象
b．实验结论：胚芽鞘弯曲生长是由一种化学物质引起的，并把这种物质命名为⑧ 。
5．1946 年，科学家从高等植物中分离出生长素，并确认其化学本质为 (IAA)。
二、生长素的合成、运输与分布
6．合成部位：幼嫩的叶、芽和 ，由 转变而来。
7．运输
(1)方式：
①胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素从 到 ，称为 。也是一种 。
②成熟组织中，生长素进行 。
(2)分布：相对集中分布在 的部分。
三、生长素的生理作用
8．作用方式：给细胞传达 ，起着调节细胞生命活动的作用。
9．生理作用
(1)细胞水平上：促进 、诱导 等。
(2)器官水平上：影响器官的 。
10．作用特点
(1)生长素所发挥的作用，因 、植物细胞的成熟情况和 而有较大的差异。
(2)一般情况下，生长素在浓度较 时促进生长，在浓度 时则会抑制生长。
(二)课前聚焦 抓重点
植物向光性的原因是什么？
生长素具有什么作用？
生长素的发现过程给你什么启示？
什么是植物激素？
03 知识精讲
知识点 01 生长素的发现过程
1．19 世纪末，达尔文(C.R.Darwin，1809 一 1882)和他的儿子的实验
(1)实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘。
(2)实验处理及现象
(3)实验分析：A 为对照组，B、C、D 为实验组。A、B 组对照，说明胚芽鞘的向光性与胚芽鞘尖端有
关；C、D 组与 A 组对照，说明植物的感光部位在胚芽鞘尖端，而使胚芽鞘向光弯曲部位是尖端下部的伸长
区。
(4)实验结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“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。
2．1913 年，鲍森·詹森(P．Boysen—Jensen)的实验
(1)实验处理及现象
A 组：切去胚芽鞘尖端+单侧光→不生长也不弯曲 B 组：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧
光→向光弯曲生长
(2)实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部。
3．1918 年，拜尔(A.Paal)的实验
A 组：切取胚芽鞘尖端移至左侧+黑暗→向右侧弯曲生长 B 组：切取胚芽鞘尖端移至右侧+黑暗→向左
侧弯曲生长
(2)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是由尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
4．1926 年，荷兰科学家温特(F．W．Went)的实验
(1)实验处理及现象
实验组处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘向对侧弯曲生长。
对照组处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘不生长也不弯曲。
(2)实验结论：胚芽鞘的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。
5．生长素的确认
1934 年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质吲哚乙酸(IAA)；生长素在植物体内
含量极少，直到 1946 年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认它也是 AA。植物体内具有生长素效应
的物质除 IAA 外，还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(BA)等，它们都属于生长素。
6．植物向光性的解释
单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长
快)，从而造成向光弯曲。
7．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)种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
(3)功能：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。
(4)三个主要特点
①植物细胞内代谢产生(无专门分泌器官)：
②能从产生部位运输到作用部位(运输方式和速度因激素种类、植物种类和器官种类不同而不同)；
③微量、高效的有机物。
知识点 02 生长素的合成、运输与分布
1．合成
(1)主要合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)来源：由色氨酸经一系列反应转变而来，分子大小与氨基酸类似。
(3)化学本质：主要为哚乙酸(IAA)，还有苯乙酸(PPA)、哚丁酸(BA)等。
2．运输
(1)极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地
运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
(2)非极性运输：生长素在成熟组织中可以通过输导组织进行非极性运输。
3．分布：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地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。生长素在趋向衰老的组织和器官中含量较少。总体来说，
生长素的分布是产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽、分生区＜伸长区：生长旺盛的部位＞衰老组织，如
生长点＞老根。
知识点 03 生长素的生理作用
1．生长素的生理作用
(1)细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
(2)器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
(3)作用途径：生长素与细胞内特异性受体蛋白结合→细胞内一系列信号转导→
特定的基因表达→产生效应
(4)作用方式：不直接参与细胞代谢，不为细胞提供能量，不构成细胞结构，不催化化学反应，而是给
细胞传达信息，起调节细胞生命活动的作用。
2．生长素的作用特点
研究发现，生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
(1)生长素浓度：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，如图所示。
(2)植物细胞的成熟情况：幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老的细胞则比较迟钝。
(3)器官的种类：不同器官对生长素的敏感程度也不一样，根对生长素最敏感，茎对生长素的敏感性最
差，芽对生长素的敏感性介于根与茎之间，如图所示。
(4)植物种类：一般情况下，双子叶植物对生长素的敏感程度高于单子叶植物，如图所示。
可用适宜浓度的生长素来清除单子叶农作物田中的双子叶杂草。
3．植物的顶端优势及其应用
(1)概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
(2)原因
顶芽产生的生长素向下运输，在侧芽处积累，侧芽处生长素浓度过高，生长受到抑制，而顶芽处生长
素浓度适宜，生长较快。
(3)解除方法：：摘除顶芽，使侧芽处生长素浓度降低，侧芽萌动、加快生长。
(4)应用：如适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，以促进侧芽的发育，从而使其多开花、多结果。果
园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满。
(5)意义：植物可以尽快长高，在生存竞争中获得优势。
4．影响生长素浓度变化及作用结果的因素分析
04 题型考法
考法 01 与生长素发现有关的实验
1．达尔文实验
(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验处理及现象
(3)结论：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·詹森实验
(1)过程及现象
实验 1：切去胚芽鞘尖端＋单侧光→不生长不弯曲。
实验 2：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光→弯向光源生长。
(2)结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
3．拜尔实验
(1)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造成的。
(2)鲍森·詹森实验和拜尔实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖
端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
4．温特的实验
(1)实验组——A
处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。
(2)对照组——B
处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。
(3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把其命名为生长素。
5．1934 年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸。1946 年，科学家从
高等植物中分离出生长素。
6．植物向光性的原因：生长素分布不均匀造成的。
7．植物激素：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。
【题型示例 1】如图是关于生长素发现的实验过程，请结合所学知识判断，下列说法错误的是( )
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胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C．④所表示的实验单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过
D．实验①②③都能验证单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)发生横向移动
考法 02 生长素的合成、运输与分布
1．合成部位：幼嫩的叶、芽和发育中的种子，由色氨酸转变而来。
2．运输
(1)方式：主动运输。
(2)
3．分布：相对集中分布在生长旺盛的部分。
【题型示例 2】为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上 端一
侧放置含有适宜浓度 IAA 的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含 IAA 的琼脂块， 两组胚芽鞘下端
的琼脂块均不含 IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时 间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，
实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如图所示。根据实验结 果判断，下列叙述不正确的是( )
A．胚芽鞘 b 侧的 IAA 含量与 b 侧的不同
B．胚芽鞘 b 侧与胚芽鞘 c 侧的 IAA 含量相同
C．胚芽鞘 b 侧细胞能运输 IAA 而 c 侧细胞不能
D．琼脂块 d 从 a 中获得的 IAA 量小于 a 的输出量
考法 03 生长素的生理作用
1．作用方式：给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
2．作用
(1)在细胞水平上：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等。
(2)在器官水平上：影响器官的生长、发育。
3．作用特点
(1)生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况
下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
(2)实例：顶端优势。
【题型示例 3】小明将多颗枇杷种子分别播入不同花盆的土壤中，一段时间后，种子萌发并长成幼苗。图甲、
乙、丙分别为枇杷幼树的照片以及对枇杷幼苗的不同处理，图丁为枇杷不同器官(包括芽、根、茎)对生长素
浓度的反应曲线。以下相关叙述正确的是( )
注：①为顶芽，②③④为侧芽
A．图甲中，生长素由①部位运输到④部位的过程需要消耗 ATP，若把该幼苗放到太空中则这种运输不
能进行
B．图甲的①、②、③、④处生长素的浓度依次递减，其中①、②部位生长素的效应分别与图丁中 E、
G 点对应的效应相同
C．图乙、丙中的现象都能体现生长素作用的两重性
D．在图丙枇杷幼苗的茎中，F 侧生长素的浓度对应图丁中的 I 点，则 E 侧生长素的浓度在(0,m)的范围
内
考法 04 人工处理条件下植物弯曲情况的判断
1．生长素相关实验图解的分析
类别 图解 相关结果
①直立生长
遮盖法
②向光生长
①直立生长
暗箱法
②向光(小孔)生长
①向右侧生长
②直立生长
插入法
③向光生长
④向光生长
①直立生长
②向左侧生长
移植法 ③④中 IAA 的含量 a=b+c，
b>c
⑤向右弯曲生长
①直立生长
②向光生长
旋转法
③向小孔生长
④茎向心生长，根离心生长
①a=b，c=d，都促进水平生
长
横置法
②a生长，b 抑制生长
(1)旋转类规律总结
①盆和盒旋转类：植物总是弯向与其相对静止的物体。例如：盆转时植物独自运动，没有相对静止的
物体，所以直立生长；盒转时光照相对植物是静止的，所以朝向光源生长；盆和盒都转时植物相对盒子(小
孔)是静止的，绝大多数时间光照被盒子遮挡，不能照射到植物，光照只能从小孔方向照射过来(实质上是植
物间断性地通过小孔接受光照)，所以朝向小孔生长。
②旋转器在水平面内旋转：旋转影响植物生长素的分布，使外侧生长素含量高于内侧，又由于根对生
长素的敏感程度高，根将向着外侧生长，而茎的生长方向与根相反。
【题型示例 4】用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是( )
A．②⑤⑦ B．①②③⑤⑧ C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑧
05 深层记忆
1．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)种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
(3)功能：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。
2．生长素的合成、运输与分布
(1)主要合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)化学本质：由色氨酸经一系列反应转变而来，主要为哚乙酸(IAA)。
(3)极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地
运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
(2)非极性运输：生长素在成熟组织中可以通过输导组织进行非极性运输。
3．生长素的生理作用：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定
根发生，影响花、叶和果实发育等。一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制
生长，如图所示。
06 强化训练
1．1928 年，温特(F W Went)用实验证明胚芽鞘尖端有一种促进生长的物质，它能扩散到琼脂小方块中，将
处理过的小方块放到切去顶端的胚芽鞘切面的一侧，可以引起胚芽鞘向另一侧弯曲生长。下图为温特的实
验示意图，下列叙述正确的是( )
A．实验中利用琼脂块分离出促进细胞分裂的物质并命名为生长素
B．分别在黑暗和光照条件下进行实验，实验结果不相同
C．需要设置空白对照组，以排除琼脂块对实验结果的影响
D．去尖端胚芽鞘弯曲侧细胞的体积和数量均明显大于另一侧
2．下列关于生长素的发现实验以及生长素作用的叙述，正确的是( )
A．达尔文提出，胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递“生长素”
B．温特通过琼脂块转移实验证明琼脂块中的生长素通过主动运输运进胚芽鞘
C．在茎向光生长过程中，背光侧和向光侧生长速度不同与背光侧的生长素浓度较高有关
D．用适宜浓度的生长素类似物处理已授粉的番茄雌蕊，可促进子房发育成无子果实
3．下图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是( )
A．对比分析图①②结果，证明生长素是不能透过云母片的
B．图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C．假若将图②的云母片改换成琼脂，结果仍然有向光弯曲的现象
D．假若将图④的琼脂改换成云母片，结果仍然有向光弯曲的现象
4．19 世纪末，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提示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
5．某同学做了下图所示的甲、乙两组实验，从实验结果可以直接得出的结论是( )
A．生长素只能从形态学上端向形态学下端运输
B．单侧光照射能够引起生长素不均匀分布
C．生长素有促进胚芽鞘生长的生理作用
D．感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端
6．如图所示，a、b、c 为对胚芽鞘做不同处理的实验，d 为一植株被纸盒罩住，纸的一侧开口，有单侧光照。
下列描述中合理的是( )
A．图 a 中植物尖端发生生长素的横向运输，植物向光弯曲生长
B．图 b 中植物向光侧生长素多，植物向光弯曲生长
C．图 c 中植物背光弯曲生长
D．图 d 中如果将植物固定不动，仅纸盒旋转，则植株向小孔弯曲生长
7．将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，用不能透过生长素的薄玻璃片分割，放在琼脂切块上，实验处理
及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。下列相关说法正确的是( )
A．a 与 b 对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输
B．b 与 c 对照说明琼脂切块影响生长素的运输
C．c 与 d 对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移
D．该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端
8．在没有应用外源生长素的情况下，科学家测量了去掉尖端的胚芽鞘的生长情况，结果显示，去掉尖端的
胚芽鞘依然可以生长。在去除尖端的 105min 内，其生长速率不断下降；过了这段时间之后，生长速率迅速
增加，并且达到一个相对稳定的水平，这是由于去掉尖端的胚芽鞘接近尖端的部分产生了生长素，这部分
区域相当于“生理性尖端”。下列叙述正确的是( )
A．生长素作为植物体生长不可或缺的条件可加速细胞的分裂和伸长生长
B．前期胚芽鞘的生长是由去掉尖端之后存留在胚芽鞘内的生长素引起的
C．“生理性尖端”利用酪氨酸合成的生长素会从形态学上端运输到形态学下端
D．若对“生理性尖端”进行单侧光处理，由于生长素作用的两重性导致胚芽鞘弯曲生长
9．下图是关于胚芽鞘向光性及其相关的实验示意图，M、N 是琼脂块，分析正确的是( )
A．甲图胚芽鞘尖端在单侧光下生长素只进行横向运输
B．乙图 M、N 处理的一端可以是胚芽鞘的形态学下端
C．分析可知，生长素含量 M＜N 与单侧光照作用于尖端有关
D．M 侧生长较慢，N 侧生长较快，体现了生长素的两重性
10．黄瓜种子萌发时，下胚轴顶端形成弯钩(顶勾)，在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用，可
通过测量植株顶勾弯曲处内外两侧的细胞长度来比较顶勾弯曲度。经研究表明，重力是触发幼苗顶端弯钩
形成的起始信号，那么在下胚轴形成弯钩过程中，生长素来源及作用特点是( )
A．顶勾 促进细胞伸长 B．子叶 体现两重性
C．顶端 促进细胞伸长 D．顶端 体现两重性
11．豌豆种子刚萌发时，只有一个主茎，没有侧枝；切除主茎顶端，常会长出甲、乙两个侧枝(图①)。若将
甲的顶芽切除后，甲、乙的侧芽均无明显生长(图②)；若同时切除甲、乙的顶芽，其侧芽均明显生长(图③)。
图②实验中甲的侧芽未明显生长最合理的假说是( )
A．甲枝的侧芽因其顶芽被切除而缺少生长素
B．甲枝的侧芽自身产生的 IAA 过多导致其死亡
C．乙枝顶芽产生的 IAA 通过极性运输运到甲枝的侧芽抑制其生长
D．乙枝顶芽产生的 IAA 运至根尖诱导生成的抑制性物质向上运输至甲枝的侧芽
12．豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲；用不同浓度的生长素溶液处理豌豆幼苗茎切段，其长度变
化如图乙；棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图丙。下列有关说法正确的是( )
A．题中三组实验均可证明生长素的作用具有浓度较低时促进，浓度过高时抑制的特点
B．图丙中的去顶操作有利于侧枝的生长，但是不利于棉花产量的提高
C．由图乙可知，促进豌豆幼苗茎切段生长的最适生长素浓度是 400mg·L-1
D．图甲中 a、b、c 三处的生长素均具有促进作用
13．如图表示施用 IAA(吲哚乙酸)对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述正确的是( )
A．促进侧根数量增加的 IAA 溶液，会抑制主根的伸长
B．将未施用 IAA 的植株除去部分芽和幼叶，会导致侧根数量增加
C．施用 IAA 对主根长度的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制
D．与施用 10-4mol L-1的 IAA 相比，未施用的植株主根短而侧根数量多
14．研究人员对生理状况相同的水稻的根用不同强度的单侧光照射相同时间后，生长状况如图 1 所示，黑
暗、弱光，强光条件下测得的 α 分别为 0°、17.5°、35.5°。已知光照不会影响生长素的合成，研究人员测定
不同处理后根尖向光侧和背光侧的生长素含量，结果如图 2.所示。以下分析不正确的是( )
A．由图 1 结果可知，水稻根具有背光生长的特性
B．与弱光相比，强光对生长素分布的影响程度更大
C．水稻根向光侧生长素含量下降仅与生长素向背光侧运输有关
D．水稻根在单侧光照射后的生长状况可能与生长素对根作用的两重性有关
15．某兴趣小组对生长素相关应用和研究非常感兴趣，并对以下问题进行讨论：
(1)茶文化在中国源远流长，采茶主要集中在春、秋两季。随着采摘批次的增加，新芽的数量大大增加，
从生长素调节的角度看，原因是______________________________。
(2)下列四个图中，能正确反映生长素浓度与芽位置关系的是(侧芽 1、侧芽 2、侧芽 3 分别表示距顶芽
的距离由近到远)________。
A． B．
C． D．
(3)番茄营养丰富，若正常传粉形成幼果后，用高浓度生长素喷洒幼果，可能出现的是( )
A．种子明显增多 B．形成无籽果实
C．部分果实脱落 D．果实较大
(4)下面是研究生长素的三组实验设计示意图。
①根据实验 1 结果可知，切除尖端的幼苗，向左弯曲生长，其生长素最终来自
_____________________。
②如果实验 1 是为了研究幼苗尖端能产生生长素，且能促进幼苗下端生长，应补充的对照实验是
_________________________。
③实验 2 中有一处明显的错误，改正为_____________________。
16．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照射，随后在不同时间测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度，结果如下表：
时间/分长度增加值/mm
30 60 90 120
处理
向光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
红光
背光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
向光侧 0.20 0.26 0.33 0.42
蓝光
背光侧 0.20 0.55 0.90 1.22
(1)蓝光照射的 30 分钟内，大麦胚芽鞘没有表现出向光性，原因是引起向光性的__________(填激素名称)在
__________产生，而起作用的部位是__________，其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。若在单侧红光照
射处理的同时，在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的赤霉素，该胚芽鞘将__________(填“向光”或“背光”)
弯曲生长，从细胞水平分析，该过程中赤霉素的作用是__________。
