观察生长素及生长素类似物对植物生长发育的影响

观察生长素及生长素类似物对植物生长发育的影响
【学习目标】
1．初步学会设计一个观察生长素或生长素类似物对植物生长发育影响的实验方法。

2．学会观察实验中产生的现象，分析观察到的现象，得出自己的结论。

【学习障碍】
1．理解障碍
如何进行研究性实验？
2．解题障碍
该研究课题的具体实验方案。

【学习策略】
1．理解障碍的突破
研究性实验是以布鲁纳的发现学习为理论指导，由老师提出研究性课题(或我们自己感兴趣的课题)，由我们自己去探索、研究、寻求解决问题的方法、途径并获取新知识的一种新的实验形式。

这种研究性实验，不仅有助于我们掌握科学实验的基本原理、基本方法，而且有助于发展我们对待学习和科学研究的探索态度，有助于我们掌握科学的研究方法。

可更好地唤起我们学习的主动性与积极性，培养我们的创造性思维品质和创造力。

(1)研究性实验的选择原则
①依据教学大纲和教学内容，突出能力培养。

②主客观结合，课题有意义能实现。

③选题具体，有趣味性。

(2)研究性实验的组织形式
(3)研究性实验的程序
①由指导教师提出研究性实验课题和要求，或自己选题，明确要探索什么，明确研究的目的和知识范围。

②学生在教师的组织指导下，查阅有关资料，设计出实验方案(详见学习一：实验设计的基本原则和基本内容)。

③依据实验设计方案，亲自完成整个实验过程，准确记录实验现象，分析实验结果，得出自己的实验结论。

④完成实验报告，进行相互学习与交流。

⑤教师评定：肯定优点，指出不足，鼓励有独创性的实验设计，培养实事求是、严谨的科学态度和团结合作的思想品质。

2．解题障碍的突破
课题：生长素对种子萌发和幼苗生长的影响。

(1)实验原理：生长素对种子的萌发和幼苗的生长有促进作用。

(2)实验目的：①初步学会设计观察生长素对种子萌发和幼苗生长影响的方法。

②观察分析实验中的现象，得出适当结论。

(3)材料用具：萝卜种子(或其他种子)、试管、移液管、培养皿、滤纸、生长素溶液。

(4)实验假设：一定浓度的生长素溶液对种子的萌发和幼苗的生长有促进作用。

(5)预期目标：经不同浓度的生长素溶液处理过的种子，1周后种子的萌发和幼苗的生长点有所区别。

(6)方法步骤：
①配制浓度分别为100 mg/L、10 mg/L、0.1 mg/L、1mg/L、0.01 mg/L的生长素溶液(编号1~5号)。

②取6支试管，编号。

在1~5号(序号与生长素溶液编号一致)试管中，分别加入5 mL 不同浓度的生长素溶液，6号试管中加入5 mL蒸馏水。

③在6支试管中各放入20粒种子。

④24 h后取出种子。

取6个培养皿编号(1~6号)，每个培养皿内事先垫上滤纸，1~5号分别用不同浓度的生长素溶液浸湿(序号应与试管号对应)，6号培养皿内的滤纸用蒸馏水浸湿。

将从1~6号试管中取出的种子，分别放入与之对应的1~6号培养皿中，均匀摆
放。

盖上培养皿盖，放在暗处培养。

⑤观察统计：1周后进行观察、测量、统计。

(7)实验记录：按下表记录各组种子的发芽率以及幼苗的生长情况
(8)实验验证：实验完成后，如果时间允许，最好将原实验重复一遍。

如能重复成功，说明假设成立。

(9)结果和结论：
①分析实验结果。

A．分析数据可靠性。

B．根据所得数据绘制函数图表。

C．根据函数图表分析萝卜种子的发芽和幼根、胚轴的生长情况(长度)与生长素浓度的关系。

D．找出促进萝卜种子萌发和幼苗生长的生长素溶液最适浓度。

②推导结论：根据对实验结果的分析，得出相应的结论。

【方法实践】
课题：探究植物生长素与向光性的关系。

参考答案：
探究植物生长素与向光性的关系
实验原理：
(1)合成生长素最活跃的部位是具有分生能力的组织，特别是芽的顶端分生组织。

(2)当植物受到单侧光的刺激时，由于植物体内的生长素在背光一侧比向光一侧分布得多，会使得背光一侧的细胞纵向伸长生长得快，茎则朝向生长慢的一侧弯曲，从而使植物表现出向光性。

目的要求：
初步学会做向光性实验的方法，并通过实验了解植物生长素与向光性的关系。

材料用具：
玉米幼苗：小花盆(或培养皿)，含生长素的琼脂小块，不透光的纸盒，台灯。

实验假设：生长素的分布与光照条件有关，是引起植物向光性的重要原因。

实验预期：对玉米胚芽鞘进行不同的处理，玉米胚芽鞘将因为不同的处理方法而产生不同的生长现象，根据这些现象，我们可以确定生长素与向光性间的关系。

方法步骤：
(1)取5个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗(要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘)，把玉米幼苗分别编为1号、2号、3号、4号和5号。

(2)按照下图所示安排实验装置。

其中，1号和2号玉米幼苗保持完整，3号、4号和5号玉米幼苗的胚芽鞘尖端已经切去；在4号玉米幼苗顶端的正中位置放一块含生长素的琼脂块；在5号玉米幼苗顶端的一侧放一块含生长素的琼脂块。

在2号、3号和4号的纸盒侧面与植物幼苗顶端平齐的部位挖一个小洞，在纸盒外放置一盏台灯，使台灯的灯泡对着纸盒侧面的小洞。

植物生长素与向光性关系的实验示意图
(3)接通台灯电源24 h之后，打开纸盒，然后观察并且记录当时这5株玉米幼苗的生长情况。

现象分析与结论：
(1)2号与1号对照这一组对照对实验材料的处理相同，都保留胚芽鞘尖端；但实验的条件不同，分别为黑暗与单侧光照射。

证明玉米幼苗产生向光性的外因是单侧光照射。

(2)3号与2号对照这一组对照对实验材料的处理是不同的，2号保留胚芽鞘尖端，3号的胚牙鞘尖端已经切去；而实验的条件则相同——都是单侧光照射。

证明玉米幼苗的向光性与内因——胚芽鞘尖端的存在有关。

(3)4号分别与2号、3号作对照 4号与2号对照：对实验材料的处理不同，2号保留胚芽鞘尖端，而4号则是切去胚芽鞘尖端以后，在胚芽鞘切口正中放置含有生长素的琼脂小块；而实验的条件相同——都是单侧光照射；4号与3号对照：也是实验材料的处理不同，3号无胚芽鞘尖端，4号的胚芽鞘切口正中放置含有生长素的琼脂小块；但实验条件相同。

证明玉米幼苗的向光性，不但与胚芽鞘尖端的存在与否有关，而且直接与胚芽鞘尖端产生的生长素有关。

(4)5号与1号对照这一组对照对实验材料的处理不同，1号保留胚芽鞘尖端，5号是切去胚芽鞘尖端以后，在胚芽鞘切口顶端的一侧(左侧)放置含有生长素的琼脂小块；而实验条件相同——都是黑暗处理。

证明玉米幼苗的向光性与生长素在胚芽鞘两侧的分布多少有关。

综合上述分析，使学生了解植物的向光性与胚芽鞘尖端存在、胚芽鞘尖端产生的生长素、生长素在胚芽鞘两侧的分布多少有关，这是造成向光性的直接原因(内因)。

通过对实验装置的分析，可以认为造成向光性的外因是单侧光的影响。

实验注意事项：
(1)所栽培的玉米幼苗，必须是同一品种，同样大小，胚芽鞘粗细相同的，这是实验材料同一性的要求。

(2)纸盒侧面的小洞必须与玉米幼苗的顶端平齐，这是因为幼苗接受光照刺激的部位在胚芽鞘顶端。

(3)台灯离纸盒必须保持一定的距离，以20~30 cm为宜，太近了易使纸盒烤着，不安全。

(4)实验时间的安排，实验课上完成实验装置，课余时间完成观察和记录。