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？以問題是研究性學習的出發(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老師做好必要的實驗準備工作，由學生分別設計和執(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問題作出科學的解釋 。二、探究實驗程序 實驗準備前期準備：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，即可作為有關實驗材料。設置一組對照，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胚芽鞘內部透出淡淡綠色62.03.6胚芽鞘顏色變淺呈半透明，內部綠色加深，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果胚芽鞘向光生長的觀察實驗該組的實驗處理及觀察結果如下：實驗組對照組實驗處理暗盒一側開孔，形成單側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。直立生長實驗結論胚芽鞘具有向光性生長素產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分析結論：胚芽鞘頂端產生生長素，向下運輸，促進頂端以下部位生長。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論云母片阻礙了背光一側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：對處理材料進行2次觀察和測量，每次間隔24h，測量結果(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）5.21.71.4三結論與反思通過以上實驗現(xiàn)象得到以下實驗結論：胚芽鞘具有向光性；產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，不利于實驗的進行。而且大多文獻中介紹，進行向光性試驗以及相關實驗時所用的幼苗應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，又會影響實驗結果。五、實驗討論1關于尖端的討論：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，剩下的部分仍能產生生長素，向下運輸，促進生長。尖端的辨別方法：胚芽鞘突破種皮后，仔細觀察，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