植物生長素的探究實驗.doc

植物生長素的探究實驗一、研究的問題 胚芽鞘是什么？胚芽鞘頂端與頂端以下部分怎樣劃分？切除頂端的部分果真不能生長嗎？如何用生長素的基本理論要點，解釋背光一側(cè)插入云母片的胚芽鞘能夠直立生長的現(xiàn)象？以問題是研究性學(xué)習(xí)的出發(fā)點，師生共同確定以植物生長素為課題，由任課老師和實驗輔導(dǎo)老師做好必要的實驗準(zhǔn)備工作，由學(xué)生分別設(shè)計和執(zhí)行實驗計劃，開展系列的探究性實驗研究活動，通過實驗探究對有關(guān)問題作出科學(xué)的解釋 。二、探究實驗程序 實驗準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備：實驗前一天，將玉米種子浸泡在溫水中24h，使其充分吸水脹大。除去浮于水面的干癟子粒，以提高種子發(fā)芽率。實驗用的培養(yǎng)皿、紗布清洗干凈，有條件最好用紫外燈消毒15min左右。消毒：取出吸水脹大玉米種子，置于0.1%氯化汞溶液中消毒6min，以防止種子萌發(fā)時霉菌生長。然后，用無菌蒸餾水將消毒后的種子反復(fù)漂洗45遍，洗去種子表面殘存的氯化汞。種子萌發(fā)：根據(jù)本組的實驗設(shè)計，選取一個大小適宜、消過毒的培養(yǎng)皿，底部平鋪一層透氣性強(qiáng)的紗布。將玉米種子均勻地擺放在紗布上，再倒入清水，水量不要沒過種子，以保證種子的有氧呼吸。然后，將培養(yǎng)皿放入密閉的暗盒中，每天換水一次，在2025溫度條件下，23天玉米種子即可萌發(fā)。玉米種子萌發(fā)時，先長出根。隨后，胚芽鞘包著胚芽突破種皮，待幼苗的胚芽鞘長到1cm左右時，即可作為有關(guān)實驗材料。設(shè)置一組對照，用來觀察種子萌發(fā)及幼苗生長狀況，其觀察結(jié)果大致如下：表1 玉米種子萌發(fā)及幼苗生長狀況時間（d）胚芽鞘長度（cm）生長現(xiàn)象30.30.8胚芽鞘突破種皮，顏色嫩黃40.51.5胚芽鞘直立生長51.12.8胚芽鞘內(nèi)部透出淡淡綠色62.03.6胚芽鞘顏色變淺呈半透明，內(nèi)部綠色加深，尖端與里面的真葉有分離趨勢7天以后5 cm以上胚芽鞘繼續(xù)生長，其尖端與真葉分離明顯，直至頂端破裂和第一片真葉露出分組實驗及結(jié)果胚芽鞘向光生長的觀察實驗該組的實驗處理及觀察結(jié)果如下：實驗組對照組實驗處理暗盒一側(cè)開孔，形成單側(cè)光照條件黑暗處理實驗現(xiàn)象處理后第1天有彎向光源生長的趨勢，第3天向光彎曲生長明顯。直立生長實驗結(jié)論胚芽鞘具有向光性生長素產(chǎn)生部位的探究試驗制作瓊脂塊：稱取瓊脂粉6g，倒入盛有1000mL蒸餾水燒杯里，放在酒精燈上加熱，邊加熱邊攪拌，直至瓊脂完全溶解。然后，將瓊脂液倒入小培養(yǎng)皿中，厚度大約為12mm，待其凝固后使用。進(jìn)行實驗：將瓊脂塊一分為二，分別用于制備實驗組和對照組的實驗裝置。實驗組的做法是：切取若干個胚芽鞘頂端，放置在一部分瓊脂塊上。大約45min后，移去胚芽鞘頂端，將該瓊脂塊切成小正方體，放在切去頂端的胚芽鞘上。放置前，要測量胚芽鞘的初始高度。對照組的做法是：將另一部分瓊脂塊也切成小正方體，放在切去頂端的胚芽鞘上，放置前同樣測量胚芽鞘的初始長度。實驗結(jié)果：將上述實驗裝置放在相同的培養(yǎng)條件下，2天后開始觀察和測量。實驗組有明顯的生長，第3天，葉子已經(jīng)長出；而對照組沒有明顯的生長。 實驗數(shù)據(jù)如下：時間（d）胚芽鞘長度（cm）對照組實驗組01.5(初始長度)1.5(初始長度)11.51.721.51.931.52.541.52.651.53.061.54.0分析結(jié)論：胚芽鞘頂端產(chǎn)生生長素，向下運輸，促進(jìn)頂端以下部位生長。胚芽鞘生長部位的探究實驗實驗處理及結(jié)果：選取若干長度為11.5cm胚芽鞘，用碳素筆從胚芽鞘頂端到最下端畫一條直線，線條顏色、粗細(xì)要均勻，然后，將實驗材料置于黑暗條件下處理。 1天后，胚芽鞘即可長到2.53cm, 其上面的線條自上而下未出現(xiàn)中斷，但頂端處顏色深，中段顏色逐漸變淺，最下端顏色也較深。這個實驗結(jié)果表明，胚芽鞘的生長部位位于其頂端以下的部位，而且是自上而下逐漸生長的。實驗處理及結(jié)果：取胚芽鞘長度約為2.6cm的幼苗若干，自上而下每間隔0.2cm劃一條細(xì)線，并依次編號為113，然后，將實驗材料置于黑暗條件下處理。每隔24h測量一次胚芽鞘長度，先后測量2次，其測量結(jié)果如下：編號胚芽鞘長度（cm）24h48h凈增長長度10.20.220.20.230.30.30.140.40.40.250.81.00.860.50.80.570.40.60.480.40.50.390.40.50.3100.40.50.3110.40.50.3120.40.50.3130.30.50.3生長素運輸?shù)奶骄吭囼瀸嶒灲M對照組實驗處理取長度為1.5cm胚芽鞘，將一云母片在背光一側(cè)插入頂端以下部位。用單向光照射胚芽鞘頂端。與實驗組同樣長度的胚芽鞘不經(jīng)任何處理，用單向光照射胚芽鞘頂端。實驗現(xiàn)象1天后胚芽鞘基本直立生長1天后胚芽鞘向光彎曲生長實驗結(jié)論云母片阻礙了背光一側(cè)生長素向下運輸胚芽鞘頂端大小的探究實驗觀察和處理材料：取胚芽鞘長度為4cm左右的黃化苗，觀察其胚芽鞘可發(fā)現(xiàn)頂端與以下部分有明顯的分界。選取長勢相近的若干黃化苗分成三組，分別在胚芽鞘的分界處、分界線以上、分界線以下等部位進(jìn)行切去頂端，然后觀察和測量胚芽鞘的生長狀況。測量與記載：對處理材料進(jìn)行2次觀察和測量，每次間隔24h，測量結(jié)果(每組胚芽鞘的平均值)如下：1組2組3組胚芽鞘初始長度（cm）4.82.94.0切除部位分界線以上分界線處分界線以下切除長度（cm）1.61.52.6剩余長度（cm）3.21.41.4第一天胚芽鞘長度（cm）4.51.61.4第二天胚芽鞘長度（cm）5.21.71.4三結(jié)論與反思通過以上實驗現(xiàn)象得到以下實驗結(jié)論：胚芽鞘具有向光性；產(chǎn)生生長素的部位是胚芽鞘尖端；而胚芽鞘尖端以下的部位是生長部位；任何阻擋生長素運輸?shù)囊蛩囟伎梢砸鹕L停滯或緩慢。四、建議和注意事項1種子的選擇：最好是當(dāng)年收獲的玉米種子，這樣可以保證種子的發(fā)芽率較高，有助于實驗的順利進(jìn)行。如果是陳的玉米種子，發(fā)芽率較低。2種子的萌發(fā)時最好在黑暗處進(jìn)行，通過實驗可知，將浸泡過的種子分成A、B兩組，A組置于黑暗處，B組置于光下，A組種子萌發(fā)得快，B組不僅發(fā)芽慢，而且在發(fā)芽的過程中，可能由于光照的原因，長出的胚芽鞘逐漸呈現(xiàn)紫色，胚芽鞘很短時，真葉就突破胚芽鞘，不利于實驗的進(jìn)行。而且大多文獻(xiàn)中介紹，進(jìn)行向光性試驗以及相關(guān)實驗時所用的幼苗應(yīng)該是對光十分敏感的黃化苗，而黃化苗的形成需要黑暗環(huán)境。3做實驗時，胚芽鞘的適宜高度為1cm2cm，胚芽鞘如果長得太長，胚芽鞘尖端和里面的真葉逐漸分離，這樣既不利于操作，又會影響實驗結(jié)果。五、實驗討論1關(guān)于尖端的討論：如果切去尖端胚芽鞘依然生長，是因為只切去尖端的一部分，剩下的部分仍能產(chǎn)生生長素，向下運輸，促進(jìn)生長。尖端的辨別方法：胚芽鞘突破種皮后，仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)1cm 左右的胚芽鞘上端顯嫩黃色，而下端顏色稍淺，呈乳白色，嫩黃色與乳白色交界處極為尖端和尖端以下部位的分界線。云母片插于分界線以上，胚芽鞘依然生長，云母片插于分界線以下，胚芽鞘幾乎不生長。如果尖端切除得不徹底，可能有少許的生長。如果胚芽鞘太長，切去尖端，胚