内容正文:
(
向光性
) (
均匀光照
)
5.1 植物生长素学案
【问题探讨】
1.图中植物的生长方向有什么特点?
2.可能是哪种环境因素刺激引发了植株发生这种形态改变?发生这种生理现象有什么适应意义?
3.将正在玉米种子萌发第三天时将种子进行图示位置旋转,几小时、24 小时后该种子萌发结构的生长方向 有什么特点?有什么意义?
【思考】植物的生命活动会受到哪些因素的影响?
【资料 1】黄瓜能产生雌花、雄花和两性花。 目前,已鉴定出多个决定黄瓜性别的基因,这些基因通过控 制生殖器官的生长或停止生长而决定花的类型。除遗传物质外,黄瓜性别还受环境和激素等多种因素的调 控。温度、光周期、光质、光照强度和土壤养分等环境因子都对黄瓜性别分化有一定影响。长日照、高温 条件能促进雄花产生,短日照、低温促进雌花形成。生长素、乙烯促进雌花的分化,赤霉素可促进雄花的 分化。
一、生长素的发现过程
【思考】问题探讨中植物的向光性是发生在幼嫩部分还是成熟部分?应该如何选择探究该生理现象的实验 材料?
【资料 2】胚芽鞘:单子叶植物,特别是禾本科植
物的胚芽外的锥形套状结构,保护胚芽,种子萌发
时首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
(一)达尔文实验
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实验一:
实验二:
(1)实验①和②的自变量是什么?
(2)通过实验①和②可得出什么结论?
(1)实验①和②的自变量是什么?
(2)通过实验①和②可得出什么结论?
(3)设计实验③的目的是什么?
【思考】
1. 从达尔文的实验二可以看出感光部位在尖端,而弯曲生长的是哪一部分?因此你能作出什么假设?
2. 从胚芽鞘的弯曲情况来看,胚芽鞘的背光面和向光面的生长速度大小关系应该是怎么样的?
3.据此你对胚芽鞘向光性发生的原因有何推测?
(二)鲍森·詹森实验
【思考】1.若想证明胚芽鞘尖端会向下部传递某种“影响” ,你如何设计实验?
2.请指出该实验的问题? 3.詹森实验的巧妙之处是什么? 4.詹森实验的实验结论是什么?
(三)拜耳实验
【思考】1.詹森实验证明尖端产生的影响可以传递到下部,而达尔文推测伸长区背光面比向光面长得快, 由此可以推测这种“影响”在下部的分布情况有什么特点?
2.如何设计实验证明这种推测?
3.该试验设计的巧妙之处是? 4.该实验的实验结论是什么? 5.单侧光如何导致生长素在下部分布不均匀的呢?你可作出哪些假设?你又如何设计实验证明你的假设?
假设 1:
假设 2:
(1) 由实验一能得出什么结论?
(2)如何进一步设计实验,研究单侧光导致生长素分布不均匀的原因?
实验二:
(3) 由实验二能得出什么结论?
【资料 3】新的科学事实:将生长素作用下快速表达的基因与某个特定基因融合(产物可显示为蓝色), 使生长素作用部位显现蓝色。
(四)温特实验
【思考】1.尖端产生的“影响” 到底是什么呢?前面的实验初步证明这种“影响”应该是一种化学物质,那如 何进一步设计实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的?
2.请指出该实验的问题? 3.温特实验的巧妙之处是? 4.实验结论:
【资料 4】新的科学事实:
【资料 5】新的科学事实:
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【资料 6】书 P92 相关信息:关于植物向光生长的原因目前还有争议,也有学者根据一些实验结果提出是 单侧光照射下某些抑制生长的物质分布不均匀造成。
【总结】植物向光性的原因:
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外因: 光照射
内因:胚芽鞘 一侧生长素多于 侧( 运输),导致 侧细胞 生长快于 侧,从而造成向光弯曲。
PS:胚芽鞘实验的重要结论
(1) 生长素的产