高中生物研究性學(xué)習(xí)課題報(bào)告

1、高中生物研究性學(xué)習(xí)課題報(bào)告塘沽區(qū)第一中學(xué)高中二年級(jí)一年級(jí)學(xué)生2000年11月實(shí)驗(yàn)研究課題：植物極性現(xiàn)象的觀察實(shí)驗(yàn)性思考：生物教科書(shū)在第4章第1節(jié)植物的激素調(diào)節(jié)節(jié)中說(shuō)：“生長(zhǎng)素在生物體內(nèi)的輸送，主要是從植物形態(tài)學(xué)的上端向下端輸送，不能逆轉(zhuǎn)”。 為了驗(yàn)證這個(gè)理論，我們小組設(shè)計(jì)了證明這種植物極性生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理：植物的生長(zhǎng)具有極性。 生長(zhǎng)素(對(duì)植物生長(zhǎng)有調(diào)節(jié)作用)在莖內(nèi)總是在一定的方向上從形態(tài)學(xué)上端(原長(zhǎng)葉的一端)被送到形態(tài)學(xué)下端(原根的一端)，無(wú)論如何放置莖，如果能給予什么樣的外部條件，生長(zhǎng)的話，必須在形態(tài)學(xué)上端生長(zhǎng)葉，在形態(tài)學(xué)下端扎根。實(shí)驗(yàn)材料：行李箱莖，吊燈莖，紅線，培養(yǎng)皿，剪刀。實(shí)驗(yàn)步驟

2、：1、切下行李箱和吊燈的莖，去除根和葉。2、用節(jié)剪把綠行李箱和吊燈的莖斜向切斷，在各節(jié)的莖上扎根，確保等待葉子的地方。3 .在原長(zhǎng)葉的一端(形態(tài)學(xué)的上端)用紅線連接數(shù)次，作為標(biāo)記通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明。4、接下來(lái)把做了標(biāo)記的一根莖放在裝有水的培養(yǎng)皿上，將其兩端浸泡在水里。5、把培養(yǎng)皿放在陽(yáng)光、溫度等適當(dāng)條件下。六、一到三天換水。 不能直接使用自來(lái)水。 消毒用的氯氣對(duì)植物的生長(zhǎng)不利，能在陽(yáng)光照射下，保證水的質(zhì)量，保持水的溫度，并能觀察其生長(zhǎng)狀況。實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)：*將一部分莖放入瓊脂中培育。 瓊脂營(yíng)養(yǎng)豐富，但效果不好。*在割枝形吊燈莖時(shí)，把以前割皮箱時(shí)的一節(jié)改為每?jī)晒?jié)一節(jié)，能提高成活率，實(shí)際效果良好。*培養(yǎng)皿面

3、積大，水蒸發(fā)快，特別是休息日兩天交換水不方便，植物經(jīng)常處于缺水狀態(tài)。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們每天晚上在培養(yǎng)皿上蓋通氣性好的砂布，使蒸發(fā)延遲。 結(jié)果起到了一定的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 7根行李箱的莖和2根吊燈的莖是在紅線的端部長(zhǎng)有葉的3根箱子的莖和10根吊燈的莖在遠(yuǎn)離紅線的端部生根的剩馀未生根或葉。實(shí)驗(yàn)結(jié)論證明植物確實(shí)具有極性生長(zhǎng)現(xiàn)象。參加者：組長(zhǎng)：秦雫成員：李慧、馬秋玉、曲靜洋、盧小川、文李炙、王林重力對(duì)根的影響的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)性思考：這個(gè)實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯容易觀察，團(tuán)隊(duì)成員對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)很感興趣。 于是，我們小組決定試一試。實(shí)驗(yàn)原理：根通過(guò)重力向重力方向生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)假設(shè)：根在重力的影響下垂

4、直向下生長(zhǎng)。 因此，隨著蠶豆的旋轉(zhuǎn)，根在蠶豆的生長(zhǎng)周?chē)纬森h(huán)狀的根。實(shí)驗(yàn)材料：泡沫小塊，剛發(fā)芽的蠶豆，幾個(gè)銷(xiāo)，一個(gè)帶瓶蓋的廣口瓶。實(shí)驗(yàn)順序：首先將蠶豆四粒分別固定在泡沫塊的垂直四面上，使蠶豆芽保持水平(圖1 )。然后，把泡沫塊放入水中，使水浸在蠶豆的一半左右，最后蓋上蓋子。 注意每天更換一次水，防止蠶豆根枯萎。 始終保持蠶豆根的前端水平。 也就是說(shuō)，每隔一定時(shí)間旋轉(zhuǎn)蠶豆種子，約逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45圈。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于長(zhǎng)期浸泡，大部分蠶豆開(kāi)始腐爛，開(kāi)始生長(zhǎng)微小的幼根，沿著蠶豆下方的蠶豆停止生長(zhǎng)，根尖出現(xiàn)銹跡，出現(xiàn)腐爛。 因此，用個(gè)別的實(shí)驗(yàn)材料觀察到了現(xiàn)象，但并不是全部成功。 因?yàn)楹芏嘣诔砷L(zhǎng)過(guò)程中腐爛

5、，所以不能再前進(jìn)。我的小組決定改進(jìn)方法，重新開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 以瓊脂代替水作為營(yíng)養(yǎng)基，再次驗(yàn)證了假說(shuō)。最后結(jié)果：明顯觀察到蠶豆環(huán)狀根的生長(zhǎng)現(xiàn)象。 (圖2 )實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物的根受重力因素的影響，證明了其有走向地的可能性。實(shí)驗(yàn)者：組長(zhǎng)：邵文君成員：王哲、侯嵩臻、馬嬋、胡娜、孫瑩、孫雪丹實(shí)驗(yàn)研究課題：植物的根走向營(yíng)養(yǎng)土實(shí)驗(yàn)想法：通過(guò)自學(xué)，發(fā)現(xiàn)植物體受到單向外部刺激時(shí)會(huì)引起定向運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)的方向由刺激的方向決定。 在水和肥料的刺激下，植物根向水和肥料量多的方向生長(zhǎng)，被稱為水性、向肥性。 因此我們?cè)O(shè)計(jì)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了植物的根走向營(yíng)養(yǎng)土。實(shí)驗(yàn)原理：植物體受到單向外部刺激時(shí)會(huì)引起定向運(yùn)動(dòng)，稱為求愛(ài)運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)的

6、方向由刺激的方向決定。 在肥料的刺激下，植物的根向含有大量營(yíng)養(yǎng)的方向生長(zhǎng)，被稱為向肥性。實(shí)驗(yàn)材料：營(yíng)養(yǎng)土校園內(nèi)的普通土玻璃箱蠶豆種子(播種前需要12天)實(shí)驗(yàn)順序：把干土放入玻璃箱，與水平面成45度的角度，然后把蠶豆種子放入箱內(nèi)，兩側(cè)各45個(gè)，1個(gè)間隔為4厘米左右。 (參照?qǐng)D示)實(shí)驗(yàn)注意： (1)栽培時(shí)加墻種，便于觀察。(2)不能深種，深氧量少，不利于種子發(fā)芽，影響效果。 然后在上面鋪上營(yíng)養(yǎng)土，澆適量的水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果蠶豆根大部分朝營(yíng)養(yǎng)土生長(zhǎng)，部分根沿斜面生長(zhǎng)，其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常顯著。實(shí)驗(yàn)分析：本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了植物根的向肥性，達(dá)到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?但是，也有沒(méi)有成功的物種。 主要原因是水過(guò)多，普通土區(qū)水

7、分充足，或營(yíng)養(yǎng)土過(guò)多，種子在水分充足的條件下迅速發(fā)芽，受重力影響，向下生長(zhǎng)，阻礙了實(shí)驗(yàn)。 此外，種子的種子影響生長(zhǎng)也是原因之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物的根走向營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，具有向肥性。實(shí)驗(yàn)成員：組長(zhǎng)：李晨成員：袁長(zhǎng)銳、宋雨玲、高鑫、張斌、史建琦植物根的水源法實(shí)驗(yàn)性思考：自學(xué)，植物體受到單向外部刺激引起的方向性運(yùn)動(dòng)叫求愛(ài)運(yùn)動(dòng)。 例如，向植物幼苗的光生長(zhǎng)，向根的重力生長(zhǎng)等。 那么，如果給容器的一端提供豐富的水源，植物的根一定會(huì)向水源生長(zhǎng)，靠近水源的苗高，茁壯，嫩綠，遠(yuǎn)離水源的苗低，枯萎，變黃。實(shí)驗(yàn)原理：求愛(ài)運(yùn)動(dòng)是植物受單方面外在因素刺激的定向運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)的方向由刺激的方向決定。 單側(cè)水源豐富的刺激顯示植物的根

8、呈水性生長(zhǎng)的現(xiàn)象。材料用具：浸漬的蠶豆種子(也可以是其他豆類(lèi)種子)、玻璃瓶、營(yíng)養(yǎng)土、箱子底部?jī)蓚?cè)對(duì)稱扎眼的膠卷盒或其他塑料玻璃瓶(眼睛不要太大。塑料小箱子-玻璃缸方法步驟：把營(yíng)養(yǎng)土放入擦干凈的玻璃缸中，搖晃，使土占玻璃缸的2/3。把刺眼的塑料制的小箱子放入玻璃缸的一端，填入土中，使眼睛對(duì)準(zhǔn)玻璃缸的兩側(cè)，放入土中一定的距離(約35厘米)。挑選兩組種子，每組47個(gè)，并且每組種子的種類(lèi)和發(fā)育程度相近。把種子保持相同的距離，把玻璃瓶的墻貼在一起壓入土中。 (參照?qǐng)D示)將一定量的水倒入薄膜盒中，避免水溢出塑料盒外。最后把玻璃缸放在暖和的地方，每天澆大約一半的水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：從這幾天的觀察和測(cè)定來(lái)看，植

9、物的根也同時(shí)向兩側(cè)生長(zhǎng)，但整體上是向水生長(zhǎng)的。 部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，從第一種到第三種，根和幼芽的長(zhǎng)度都有逐漸增加的傾向，而第四種非常小。 一些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，第三個(gè)增長(zhǎng)最好，第二個(gè)增長(zhǎng)，第一和第四個(gè)增長(zhǎng)不太好，其表現(xiàn)為矮小，黃色。 針對(duì)這種情況，我們結(jié)合書(shū)本知識(shí)分析了其原因：由于種子離水源太近，水分過(guò)多導(dǎo)致吸氧不足，種子生長(zhǎng)緩慢，第一粒子是第二粒子發(fā)育不良，只有水分不足，種子還沒(méi)有發(fā)育，第四種子是第三種子幾個(gè)同學(xué)得出不同的結(jié)果，是因?yàn)槲覀兎胖玫姆N類(lèi)的距離和注水量的不同。 但是，總體上來(lái)說(shuō)，在水源附近，植物的嫩芽迅速生長(zhǎng)，結(jié)實(shí)，綠色遠(yuǎn)離水源，植物的嫩芽緩慢生長(zhǎng)，黃色，矮小。實(shí)驗(yàn)結(jié)論充分證

10、實(shí)了植物根的方向性，說(shuō)明植物具有方向性運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)小組成員：組長(zhǎng)：馮瑩成員：白瞳、崔勝剛、崔雅潔、何雙魁、王磊、李俊、趙徽植物光性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)性思考：植物被單方面的外在因素刺激而發(fā)生的方向性運(yùn)動(dòng)叫求愛(ài)運(yùn)動(dòng)。 向光性使植物的莖和葉處于最適合利用光能的位置，有助于在充分的陽(yáng)光照射下進(jìn)行光合成。 這樣，就可以設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。 第一組植物被單向光刺激的第二組植物不被單向光刺激。 結(jié)果，當(dāng)胚芽鞘受到單側(cè)光照射時(shí)，如果用錫箔帽子復(fù)蓋已知朝向光源生長(zhǎng)的胚芽鞘的前端，胚芽鞘就直立生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)原理：求愛(ài)運(yùn)動(dòng)是植物受單方面外在因素刺激的定向運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)的方向由刺激的方向決定。 單側(cè)光刺激使植物向光運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器

11、具：小麥種子、瓊脂、清水、培養(yǎng)皿、錫箔紙、天秤和砝碼、大燒杯、不透光的紙箱(也可以貼在紙箱表面)、塑料小箱子、剪刀、解剖針、膠帶。實(shí)驗(yàn)步驟：1、實(shí)驗(yàn)的前一天、兩天將干燥的小麥種子放入裝有清水的培養(yǎng)皿中浸泡。2 .用天平量3.6克瓊脂粉，用大燒杯量400毫升清水，(濃度為0.9% )將瓊脂放入燒杯中，加熱到杯子上沒(méi)有沉淀物。3、把煮好的瓊脂放入塑料小箱子里，靜置一會(huì)兒，把浸過(guò)的小麥種子撒在瓊脂上，蓋上蓋子，放入不透光的箱子里，遮擋四天。4、用錫箔紙包圍解剖針卷長(zhǎng)大約2厘米，將前端閉合的帽子蓋在長(zhǎng)大的胚芽鞘的前端上(對(duì)照組)。 其馀胚芽鞘保持原樣。5、在不透光的箱子和胚芽鞘高度接近的地方挖個(gè)小孔，

12、放入塑料箱，堵住箱口。六兩天后，取出塑料小箱子，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：植物的光生長(zhǎng)現(xiàn)象不明顯。實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)失敗主要有以下原因1 .撒小麥種子不規(guī)則，發(fā)芽胚芽鞘位置混亂，難以組成對(duì)照。2、小麥種子遮光生長(zhǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，胚芽鞘過(guò)長(zhǎng)，先端生長(zhǎng)苗，之后光向性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。下次實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)：根據(jù)第一回合的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和所犯的錯(cuò)誤，我們改進(jìn)了第二回合的實(shí)驗(yàn)。 首先，在選擇種子的時(shí)候，要選擇充實(shí)的種子。 其次，種植小麥種子時(shí)，要隔開(kāi)間隔橫向排列，縱向排列，確保每個(gè)種子的生長(zhǎng)空間。 對(duì)胚芽鞘進(jìn)行分組時(shí)，去除劣質(zhì)和不良，留下優(yōu)質(zhì)粗胚芽鞘，以塑料小箱子的中心線為邊界，蓋上錫箔帽子，另一側(cè)保持不變，形成對(duì)照。 再次，限制小

13、麥種子遮光生長(zhǎng)時(shí)間，從4日縮短到2日，胚芽鞘生長(zhǎng)1厘米到2厘米時(shí)停止遮光，使下一個(gè)單側(cè)光方向的彎曲現(xiàn)象更顯著。實(shí)驗(yàn)小組成員：組長(zhǎng)：信船員：曹寧、邵潔、王寧、王輝春、楊東峰重力對(duì)根的作用反應(yīng)在伸長(zhǎng)區(qū)部分的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)思考：在中學(xué)生物學(xué)課上，我們接觸過(guò)有關(guān)植物根的知識(shí)。 本章的手實(shí)驗(yàn)要求“根的生長(zhǎng)主要作用于伸長(zhǎng)區(qū)”的驗(yàn)證，但并沒(méi)有從條件的制約轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)。 由于高中生物課掌握了根的定向生長(zhǎng)知識(shí)，不僅驗(yàn)證了重力對(duì)根的影響，而且發(fā)現(xiàn)其作用主要反映在伸長(zhǎng)區(qū)。實(shí)驗(yàn)原理：植物的根具有向地性。實(shí)驗(yàn)材料：約1cm根發(fā)達(dá)的蠶豆種子，濃度為0.9%瓊脂塊、清水、君子蘭土、空玻璃瓶、碳筆。方法：采集長(zhǎng)約1cm左右的蠶豆種子

14、，用碳筆在其根部每隔約1mm作一個(gè)標(biāo)記，共計(jì)10處標(biāo)記。 (參照?qǐng)D1 )然后放入裝有瓊脂、水、土的玻璃瓶中，蓋上蓋子。 放在溫度合適、遮光的環(huán)境中，完成了簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作。 下一個(gè)任務(wù)是靜觀其變化。結(jié)果蠶豆種子在瓊脂中早期生長(zhǎng)勢(shì)頭良好，這雖然空氣和水分比例正好適合種子生長(zhǎng)，但由于水中空氣少，蠶豆種子在水中生長(zhǎng)緩慢。 由于土壤中各種養(yǎng)分齊備，前期瓊脂中種子生長(zhǎng)速度較慢，而后期生長(zhǎng)良好。 由于以上因素，我們進(jìn)行了短期的實(shí)驗(yàn)，需要觀察現(xiàn)象，所以選擇種子在瓊脂中生長(zhǎng)是合適的。蠶豆種子根的伸長(zhǎng)部分主要集中在第一標(biāo)記上，第二標(biāo)記以上的部分明顯隆起(即根毛)，因此該部分為成熟區(qū)，根尖成熟區(qū)以下為伸長(zhǎng)區(qū)，蠶豆種

15、子根受重力因素的影響主要對(duì)伸長(zhǎng)區(qū)部分有反應(yīng)。 (參照?qǐng)D2 )結(jié)論重力對(duì)根的作用主要在伸長(zhǎng)區(qū)發(fā)生反應(yīng)實(shí)驗(yàn)組成員：組長(zhǎng)：劉婷成員：周爽、岳海鷹、王英龍、唐平凡、唐昭植物根性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)性思考：在書(shū)的植物性運(yùn)動(dòng)課中提到植物的根的定向生長(zhǎng)，植物的根的定向生長(zhǎng)屬于植物的定向運(yùn)動(dòng)，對(duì)植物的生長(zhǎng)有著重要的作用。 教科書(shū)上有這張插圖。 我們選擇了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，自己驗(yàn)證地性運(yùn)動(dòng)的存在。實(shí)驗(yàn)原理：從不同位置種子生長(zhǎng)的根都指向重力方向，證明植物的根存在地面性運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材： 24個(gè)培養(yǎng)皿，500毫升燒杯，玻璃棒，天平，電爐，磁帶。實(shí)驗(yàn)材料：瓊脂粉末，浸水的大豆種子48個(gè)。實(shí)驗(yàn)的過(guò)程：1 )首先配置0.9%的瓊脂溶液，在大燒杯中配置約400毫升，用天平測(cè)量x/400g=0.9% x=3.6g，將瓊脂粉末加入燒杯中用少量的水混合，之后加入熱水，制成400ml (為了縮短加熱時(shí)間)。2 )將燒杯放在電爐上加熱，繼續(xù)用玻璃棒攪拌。 加熱2030分鐘，取下燒杯，直到瓊脂溶液變得粘稠。3 )將加熱后的瓊脂溶液放入12個(gè)玻璃盤(pán)中，冷卻后放置。4 )瓊脂未完全