植物生長(zhǎng)素的探究實(shí)驗(yàn).doc

植物生長(zhǎng)素的探究實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)嗎？如何用生長(zhǎng)素的基本理論要點(diǎn)，解釋背光一側(cè)插入云母片的胚芽鞘能夠直立生長(zhǎng)的現(xiàn)象？以問題是研究性學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)，師生共同確定以植物生長(zhǎng)素為課題，由任課老師和實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)老師做好必要的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，由學(xué)生分別設(shè)計(jì)和執(zhí)行實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，開展系列的探究性實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)，通過實(shí)驗(yàn)探究對(duì)有關(guān)問題作出科學(xué)的解釋 。二、探究實(shí)驗(yàn)程序 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)霉菌生長(zhǎng)。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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取一個(gè)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?cái)[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(shí)，先長(zhǎng)出根。隨后，胚芽鞘包著胚芽突破種皮，待幼苗的胚芽鞘長(zhǎng)到1cm左右時(shí)，即可作為有關(guān)實(shí)驗(yàn)材料。設(shè)置一組對(duì)照，用來觀察種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)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(zhǎng)狀況時(shí)間（d）胚芽鞘長(zhǎng)度（cm）生長(zhǎng)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(zhǎng)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(shì)7天以后5 cm以上胚芽鞘繼續(xù)生長(zhǎng)，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(shí)驗(yàn)及結(jié)果胚芽鞘向光生長(zhǎng)的觀察實(shí)驗(yàn)該組的實(shí)驗(yàn)處理及觀察結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)處理暗盒一側(cè)開孔，形成單側(cè)光照條件黑暗處理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象處理后第1天有彎向光源生長(zhǎng)的趨勢(shì)，第3天向光彎曲生長(zhǎng)明顯。直立生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論胚芽鞘具有向光性生長(zhǎng)素產(chǎn)生部位的探究試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)：將瓊脂塊一分為二，分別用于制備實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)組的做法是：切取若干個(gè)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(cè)量胚芽鞘的初始高度。對(duì)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(cè)量胚芽鞘的初始長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：將上述實(shí)驗(yàn)裝置放在相同的培養(yǎng)條件下，2天后開始觀察和測(cè)量。實(shí)驗(yàn)組有明顯的生長(zhǎng)，第3天，葉子已經(jīng)長(zhǎng)出；而對(duì)照組沒有明顯的生長(zhǎng)。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：時(shí)間（d）胚芽鞘長(zhǎng)度（cm）對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組01.5(初始長(zhǎng)度)1.5(初始長(zhǎng)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(zhǎng)素，向下運(yùn)輸，促進(jìn)頂端以下部位生長(zhǎng)。胚芽鞘生長(zhǎng)部位的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果：選取若干長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)材料置于黑暗條件下處理。 1天后，胚芽鞘即可長(zhǎng)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(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，胚芽鞘的生長(zhǎng)部位位于其頂端以下的部位，而且是自上而下逐漸生長(zhǎng)的。實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果：取胚芽鞘長(zhǎng)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(hào)為113，然后，將實(shí)驗(yàn)材料置于黑暗條件下處理。每隔24h測(cè)量一次胚芽鞘長(zhǎng)度，先后測(cè)量2次，其測(cè)量結(jié)果如下：編號(hào)胚芽鞘長(zhǎng)度（cm）24h48h凈增長(zhǎng)長(zhǎng)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(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)奶骄吭囼?yàn)實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)處理取長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)組同樣長(zhǎng)度的胚芽鞘不經(jīng)任何處理，用單向光照射胚芽鞘頂端。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1天后胚芽鞘基本直立生長(zhǎng)1天后胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論云母片阻礙了背光一側(cè)生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸胚芽鞘頂端大小的探究實(shí)驗(yàn)觀察和處理材料：取胚芽鞘長(zhǎng)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(zhǎng)勢(shì)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(cè)量胚芽鞘的生長(zhǎng)狀況。測(cè)量與記載：對(duì)處理材料進(jìn)行2次觀察和測(cè)量，每次間隔24h，測(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)度（cm）1.61.52.6剩余長(zhǎng)度（cm）3.21.41.4第一天胚芽鞘長(zhǎng)度（cm）4.51.61.4第二天胚芽鞘長(zhǎng)度（cm）5.21.71.4三結(jié)論與反思通過以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘具有向光性；產(chǎn)生生長(zhǎng)素的部位是胚芽鞘尖端；而胚芽鞘尖端以下的部位是生長(zhǎng)部位；任何阻擋生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)囊蛩囟伎梢砸鹕L(zhǎng)停滯或緩慢。四、建議和注意事項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(shí)最好在黑暗處進(jìn)行，通過實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)出的胚芽鞘逐漸呈現(xiàn)紫色，胚芽鞘很短時(shí)，真葉就突破胚芽鞘，不利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。而且大多文獻(xiàn)中介紹，進(jìn)行向光性試驗(yàn)以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的幼苗應(yīng)該是對(duì)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(shí)驗(yàn)時(shí)，胚芽鞘的適宜高度為1cm2cm，胚芽鞘如果長(zhǎng)得太長(zhǎng)，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(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。五、實(shí)驗(yàn)討論1關(guān)于尖端的討論：如果切去尖端胚芽鞘依然生長(zhǎng)，是因?yàn)橹磺腥ゼ舛说囊徊糠郑Ｏ碌牟糠秩阅墚a(chǎn)生生長(zhǎng)素，向下運(yùn)輸，促進(jìn)生長(zhǎng)。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(zhǎng)，云母片插于分界線以下，胚芽鞘幾乎不生長(zhǎng)。如果尖端切除得不徹底，可能有少許的生長(zhǎng)。如果胚芽鞘太長(zhǎng)，切去尖端，胚