2.4生长素的发现实验-【大鹏生物】2023年高考生物基础实验

89 2.4生长素的发现实验 达尔文等科学家关于生长素发现的系列实验，不仅描述了生长素发现的历程，介绍了相关实验方 法， 渗透了重要的实验原理，更强调了“科学结论的得出需要严密的推理”。 （一）生长素的发现经典实验 与生长素有关的四个经典实验，都经历了“提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结 果并得出结论→表达和交流→进一步探究”的过程，都是探究性实验。四个经典实验探究背景依次相 关，不断有新发现，最终明确了达尔文提出的“某种影响”是一种“化学物质”。 科学家 提出问题 作出假设 设计实验、进行实验、实验结果 表达和交流 1880年 达尔文 植物为什 么有向光 性? 金丝雀虉 草胚芽鞘 的向光性 与胚芽鞘 尖端和尖 端下端有 关 （1）胚芽鞘受到单侧光刺激，弯向光源生长； （2）切去胚芽鞘尖端，单侧光照射，胚芽鞘不生 长、不弯曲； （3）将胚芽鞘尖端用锡箔小帽罩起来，用单侧光照 射，胚芽鞘直立生长 （4）单侧光只照射胚芽鞘尖端（下面的一段用锡箔 小帽罩起来），胚芽鞘仍弯向光源生长（图示见人教 版生物教材必修 3 第 46 页图 3-1） 胚芽鞘尖端受单 侧光刺激后，就 向下面的伸长区 传递某种“影 响”，造成伸长区 背光面比向光面 生长快，因而使 得胚芽鞘表现出 向光性 1913年 詹森 这种“影 响”究竟 是什么? 这种影响 也许是化 学物质 将胚芽鞘尖端切下后，再将琼脂片放置于尖端与尖 端下端之间，胚芽鞘依然弯向光源生长（图示见人 教版生物教材必修 3 第 47 页图 3-2） 胚芽鞘尖端产生 的“影响”可以 透过琼脂片传递 给下部（这种影 响也许是化学物 质） 1918年 拜耳 这种“影 响”可能 是化学物 质吗? 这种影响 应该是化 学物质 将胚芽鞘尖端切下后，放置于胚芽鞘尖端下端的一 侧，在黑暗条件下，胚芽鞘依然出现弯曲生长（图 示见人教版生物教材必修 3 第 47 页图 3-3） 胚芽鞘弯曲生长 是因为尖端产生 的影响在其下部 分布不均所致 （这种影响可能 是化学物质） 90 1926年 温特 尖端产生 的影响的 确是化学 物质吗？ 这种影响 的确是化 学物质 将胚芽鞘尖端切下放置于琼脂块上，（几小时后）移 去胚芽鞘尖端，再将琼脂块切成小块放置于切去尖 端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘朝对侧弯曲生长（图示见 人教版生物教材必修 3 第 47 页图 3-4） 胚芽鞘尖端产生 了某种物质，向 下运输，促进下 部生长，并命名 为生长素 1934年 科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质（吲哚乙酸）。 1946年 人们才从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸，进一步研究发现植物体内具有生长素效 应的物质除吲哚乙酸外，还有萘乙酸，吲哚丁酸等。 91 （二）实验结果与结论的分析 与生长素发现有关的 4 个经典实验，都有其实验结果与结论对应的严谨性。具体分析如表所 示： 科学家 实验结果和实验结论 对应的严谨性 1880年 达尔文 “胚芽鞘受到单侧光刺激，弯向光源生长”与“切去胚芽鞘尖端， 单侧光照射，胚芽鞘不生长、不弯曲”对照，得出结论：胚芽鞘向 光弯曲生长与尖端有关；“将胚芽鞘尖端用锡箔小帽罩起来，单侧光 照射，胚芽鞘直立生长”与“单侧光只照射胚芽鞘尖端（罩上尖端 下面的一段），胚芽鞘仍弯向光源生长”对比得出结论：胚芽鞘的感 光位置在尖端 对植物向光性的原因的解 释：尖端向尖端下面传递 某种“影响”（没有确定 是何种影响） 1913年 詹森 “将胚芽鞘尖端切下后，将琼脂片放置于尖端与尖端下端之间，胚 芽鞘依然弯向光源生长”自身对照得出结论：胚芽鞘尖端产生的 “影响”可以透过琼脂片传递给下部（这种“影响”也许是化学物 质） “影响”“也许”是化学 物质（没有确定是化学物 质的影响） 1918年 拜耳 “将胚芽鞘尖端切下后，黑暗条件下放置于胚芽鞘尖端下面的上端 的一侧”（黑暗中尖端放置位置不同的胚芽鞘，均向对侧弯曲生长） 的对比实验，得出结论：胚芽鞘的弯曲生长，是由尖端产生的“影 响”在其下部分布不均匀造成的（这种“影响”可能是化学物质） 进一步认定“影响”“可 能”是化学物质（依然没 有确定是化学物质的影 响） 1926年 温特 “将胚芽鞘尖端切下，放置于琼脂块上，（几小时后）移去胚芽鞘尖 端，再将琼脂切成小块放置于切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘朝对 侧弯曲生长”自身对照得出结论：胚芽鞘尖端产生了某种物质，向 下运输，促进下部生长 确定“影响”是化学物质 （没有猜测这种物质的化 学本质） 92 【例 1】关于生长素的发现，以下科学家的实验，必须始终在单侧光照射条件下