内容正文:
5.1 课时1 生长素的发现过程
1. 分析植物生长素的发现过程,阐明其中蕴含的科学本质特点。
2. 理解生长素的作用机理,阐明植物向光生长的原因。
Learning Objectives
学习目标
1. 图中植株的生长方向有什么特点?
弯向光源生长
2.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变?植物对这种刺激的反应有什么适应意义?
单侧光;可以使植株获得更多阳光,从而可以通过光合作用合成更多的有机物,满足自身生长发育的需要。
3. 这种生长方向的改变,是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分?
幼嫩部分
在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性
(1)实验材料
胚芽鞘:禾本科植物种子萌发时,包在胚芽外面的鞘状结构,连同胚芽一起出土,保护胚芽出土时不受损伤。出土后还能光合作用。
尖端
伸长区
1. 达尔文的向光性实验
一、生长素的发现过程
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知识讲解
(2)实验过程:
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
现象:
长不长?弯不弯?
实验①
实验②
实验③
实验④
Knowledge Explanation
知识讲解
该实验的对照组为_____,实验组为________;
①②对照,自变量为__________,
①③对照,自变量为_____________ ,
③④对照,自变量为__________;
①③④对照,
说明胚芽鞘的弯曲生长与__________________有关;
说明胚芽鞘的感光部位在______。
说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关;
①
②③④
有无尖端
尖端
尖端有无遮光
尖端受单侧光照射
遮光部位
尖端
实验①
实验②
实验③
实验④
(3)实验分析:
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2.感光部位在尖端,那么伸长部位在哪里?
1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?
采用排除法,观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应, 从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。
有人认为,伸长部位在尖端,还有人认为,伸长部位在尖端下面一段,如何设计实验证明?
结论:胚芽鞘的生长弯曲部位 。
尖端下面的伸长区
【思考】
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疑问:为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢?
现象:发生弯曲生长的 部位是尖端下部伸长区
结论1:胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关
结论2:胚芽鞘的感光部位在尖端
①尖端产生了某种“影响”,传到下部
②下部弯曲生长是因为背光侧生长的快(尖端产生的“影响”在下部分布不均)
推测
(4)结论:
这种“影响”究竟是什么呢?
Knowledge Explanation
知识讲解
琼脂片:
胚芽鞘尖端产生的“影响”,可以透过琼脂片传递给下部。
2. 鲍森·詹森的实验
实验处理及现象:
结论:
胚芽鞘尖端产生的影响,可以向下传递吗?
【思考】1. 该实验有什么不足之处?如何改进?
无法排除琼脂片对实验结果的影响;应加一组把空白琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上。
实验改进:
琼脂片
不生长
不弯曲
化学物质可在琼脂中扩散而性质不变。
验证了达尔文的假设一
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【思考】2.如果将琼脂片换成云母片,胚芽鞘的生长状况是什么样的?
胚芽鞘顶尖产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,却不能透过云母片。胚芽鞘不生长也不弯曲。
【思考】3.尖端产生的影响能传到下部,为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢?
可能因为该“影响”在向光侧和背光侧分布不均匀造成的。
因为可以透过琼脂片向下传递,所以这种“影响”可能是一种化学物质。
物质不能透过云母片扩散
云母片:
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3. 拜尔的实验
自变量:
因变量:
现象:
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
结论:
胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。
(1)拜尔为什么要选择黑暗的环境?
(2)没有了光的刺激,为什么胚芽鞘还会发生弯曲?
排除光的影响,控制变量
胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
验证了达尔文的假设二
相互对照
黑暗条件
对照类型:
向右弯曲生长
向左弯曲生长
初步证明:尖端产生的“影响”很可能是一种化学物质,这种化学物质在下部分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
拜尔首次将实验放置于黑暗中进行,说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因,而“影响”的分布不均匀才是根本原因。
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