高中生物 生长素 燕麦胚芽鞘的实验
用小麦胚芽鞘进行“达尔文向光性实验”的系列探究
用小麦胚芽鞘进行“达尔文向光性实验”的系列探究#袁晓娟1禹萍2王忠文3钟能政4(1安徽省含山县第二中学安徽含山238100 2安徽省马鞍山市教育科学研究院安徽马鞍山2430003安徽省马鞍山市第二中学安徽马鞍山243000 4安徽省教育科学研究院安徽合肥230061)摘要以质疑为契机，借助iPad 等用具，利用小麦胚芽鞘将优化的“达尔文向光性实验” 重现并进行定量分析。
再针对该实验过程中发现的一些新实验现象，学生自主设计并实施一些 可行的实验方案进行系列探究，提升科学探究能力。
关键词小麦胚芽鞘向光性实验达尔文科学探究中国图书分类号：G 633.91 文献标识码：A《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明 确提出科学探究是生物学学科核心素养之一。
科 学探究是指能发现现实世界中的生物学问题，针 对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设 计、方案实施，以及对结果的交流和讨论的能 力[|]。
“达尔文向光性实验”是人教版高中生物学必 修3《稳态与环境》第3章第1节“植物生长素的发 现”的第1个经典实验，设计简单而富有创造性，在 生长素的发现史上具有重要的代表性。
在分析实验 时，有的学生提出该实验设计不严谨，“遮光小帽 组”有“遮光”和“小帽”2个变量，“小帽”是否影响 胚芽鞘的向光性？对于这一质疑，教学中笔者并未 直接给出答案，而是引导学生在课下重现该经典实 验一探究竟。
开展这样的活动，不仅有利于培养学 生的质疑精神，还能提升学生的高阶思维能力和科 学探究能力。
本文以小麦胚芽鞘为实验对象，对“达 尔文向光性实验”进行定量探究及对该实验过程中 发现的新实验现象进行系列探究，为保证小麦胚芽 鞘生长状况良好，实验无关变量确定为环境温度为 25~281、空气湿度为40%~70%。
1 对经典实验的定量探究1.1材料用具1 c m 的小麦胚芽鞘、iPad 、锡箔纸、透明胶带、培养皿、L E D 灯、椰土、剪刀、量尺、电脑（配备数字化实验处理软件）等。
高中生物高考专题09 植物激素调节的相关实验探究(原卷版)
2020届高考生物难点及易错题精讲精练专题09 植物激素调节的相关实验探究【难点精讲】一、与生长素有关的常见实验分析例题：为探究植物生长素的作用机理，设计了图1、图2所示实验：探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了。
下列说法不正确的是()A．由图1可知单侧光将生长素分解，从而引起胚芽鞘弯曲B．如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＝d，则说明单侧光使胚芽鞘尖端向光侧生长素分解了C．如果胚芽鞘的长度关系为c＜a＝b＜d，则说明单侧光使向光侧生长素转移了D．胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的弯曲生长起关键作用【难点突破】验证向光性相关原理的基本实验模型(1)验证尖端产生生长素①实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图甲所示)。
②对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧(如图乙所示)。
(2)验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段①实验组：在胚芽鞘尖端与下面一段之间插入云母片(如图甲所示)。
②对照组：胚芽鞘不进行处理(如图乙所示)。
(3)验证生长素的横向运输发生在尖端 ①实验操作②实验现象：装置a 中胚芽鞘直立生长；装置b 和c 中胚芽鞘弯向光源生长。
验证生长素的极性运输的实验模型(1)实验操作(2)实验现象：A 组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B 组去掉尖端的胚芽鞘既不生长也不弯曲。
验证生长素在果实发育中的作用及合成部位(1)原理(2)过程相同黄瓜植株⎩⎪⎨⎪⎧A 组自然生长B 组开花前作套袋处理C 组开花前作套袋处理，花开后人工涂抹一定浓度的生长素(3)结果：A 组发育成有子黄瓜，B 组不发育，C 组发育成无子黄瓜。
(4)结论：生长素是果实发育所必需的，主要由发育中的种子合成。
变式训练1：取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组，将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。
人教生物必修3第3章第1节 植物生长素的发现
。
③ 胚芽鞘感受光刺激的部位和发生弯曲的部位分别是 胚芽鞘尖端，尖端下部。伸长区
我的探究还在继续：
1、弯曲生长可能有几种原因？ 2、根据我们所学知识能培养
右面的植物造型吗？
需要再增加一个对照组
詹森和拜尔的实验初步证明了尖端产生的影 响可能是一种化学物质。
这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的 弯曲。
（四）温特的实验（1928）
思考与讨论:结论是ຫໍສະໝຸດ 可信?朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲
本对照实验中的自变量是什么？琼脂是本实验的什么变量? 琼脂有无放过尖端，无关变量
温特的实验设置对照组的意图是什么？
B 法（如图示）中，正确的是
如图所示用燕麦胚芽鞘进行向光性实验。请据图完成下列 问题：
C
B
（1）不生长也不弯曲的是
；生长且向光弯曲的是
；生
长但不弯曲的是AD
；生长且向左弯曲的是
E
。
2）该实验可证明： 胚芽鞘尖端
① 生长素的产生部位是
，作用是
促进植物细胞伸长生长。
② 向光性的产生原因是 单侧光引起生长素分布不均
植物向光性原因的小结
单侧光照射尖端
尖端下部生长素分布不均匀
背光侧 多 向光侧 少
长得快 长得慢
向光弯曲生长
提醒：
单侧光只影响生长素的 分布，不影响生长素的 合成产生 。
琼脂块无感光作用
四个“部位”：生长素的产生部位、作用部位、感 光部位、生长和弯曲部位。
• 生长素产生的部位： 胚芽鞘的尖端 • 作 用 部 位：尖端下部（伸长区） • 感 光 的 部 位： 胚芽鞘的尖端 • 弯 曲 的 部 位： 尖端下部（伸长区）
• 这种影响究竟是什么呢？
植物的激素调节高考真题
植物的激素调节----高考真题2.某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。
胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录弯曲度（α）。
左下图为实验示意图。
右下图曲线中能正确表示实验结果的是（）A. aB. bC. cD. d解析：因为生长素在低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，所以胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量、记录的弯曲度应如b所示。
在低浓度时都弯曲，但在高浓度时弯曲的角度不可能超过90°（如 a），也不可能超过一定浓度就弯曲度就不变(如c)，d与高浓度时抑制生长不相吻合。
所以B正确。
8．桃果实成熟后，如果软化快，耐贮运性就会差。
下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的试验结果。
据图回答：（1）该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低，其硬度降低与细胞壁中的__纤维素_降解由关，该物质的降解与___纤维素酶__的活性变化有关：也与细胞壁中的__果胶质__降解有关，该物质的降解与___果胶酶___的活性变化有关。
（2）A 、B 品种中耐贮运的品种是A 。
（3）依据该实验结果推测，桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是_适当降低温度，因为_低温可降低有关酶的活性，延缓果实软化_。
（4）采摘后若要促使果实提前成熟，科选用的方法由用乙烯进行处理和适当提高贮存温度。
（5）一般来说，果实成熟过程中还伴随着绿色变浅，其原因是叶绿素含量低。
解析：（1）从图中可以看出，果实成熟后硬度的变化与细胞壁中纤维素的含量变化一致与果胶质水解产物变化相反，可见，其硬度的降低与纤维素和果胶的降解有关，而纤维素的降解与纤维素酶的活性有关，果胶的降解与果胶酶的活性有关。
（2）A 品种在成熟后，其硬度变化比较小，应耐贮运。
（3）从（1）的分析可以看出：果实成熟采摘后要减缓变软就是要降低酶的活性，而要降低酶的活性，就要适当降低温度，从而延缓果实软化。
高中生物必修三讲义：第3章 第1节 植物生长素的发现 Word版含答案
第1节植物生长素的发现一、生长素的发现过程1．生长素的发现过程(1)发现生长素的经典实验(填表)科学家实验过程图示实验结论达尔文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，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质造成的，并将其命名为生长素(2)其他科学家的研究①1931年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质，该化学物质为吲哚乙酸(IAA)。
②1946年，科学家从高等植物中分离出生长素，确认生长素就是吲哚乙酸(IAA)。
2．植物的向光性(1)概念：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)举例：放在窗口的盆栽植物，其幼嫩部位向着窗外生长。
(3)意义：使植株获得更多阳光，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。
(4)原因：在单侧光照射下，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
3．植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
二、生长素的产生、运输和分布1.植物向光性的原因是什么？2.生长素是什么物质？3.什么是植物激素？探究点一生长素的发现过程植物具有向光性，其中的原因经历了许多科学家的艰辛探索。
阅读教材，完成科学家的探索过程。
并归纳其原理。
1．达尔文实验根据图示完成达尔文实验的相关问题，然后阅读教材回答下列问题：(1)各组胚芽鞘的生长弯曲情况是：①弯向光源生长；②不生长，不弯曲；③直立生长；④弯向光源生长。
(2)①与②对比，说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
(3)③与④对比，说明感光部位是胚芽鞘的尖端，而不是尖端以下的伸长区。
(4)达尔文的猜测：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，从而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
高中生物 每日一题 3.1 植物生长素的发现高二全册生物试题
德钝市安静阳光实验学校第1节植物生长素的发现知识点归纳1．达尔文实验（1）发现问题：植物的向光性，即在________的照射下，植物朝向________方向生长的现象。
（2）进行实验取材条件操作及现象金丝雀虉草的______________________照射（3）得出结论：_______________使胚芽鞘的尖端产生某种“影响”，当这种“影响”传递到下部伸长区时，会造成背光面比向光面________，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2．鲍森·詹森实验（1）实验过程及现象①实验一（如图所示）处理：切去________+单侧光。
现象：________________。
②实验二（如下图所示）处理：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧光。
现象：________________。
（2）结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过________传递给下部。
3．拜尔实验（1）实验过程及现象（如下图所示）处理：切去胚芽鞘尖端移至左（或右）侧+黑暗。
现象：________生长。
（2）结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的“影响”________________________造成的。
4．温特实验实验组对照组图示处理把_______________的琼脂块放于切把_______________的琼脂块放于切去尖端的燕5．生长素的本质1946年科学家从高等植物中分离并鉴定出生长素的化学本质为_________。
6．生长素的产生：主要的合成部位是幼嫩的________和发育中的________，合成原料是________。
7．生长素的分布：生长素相对集中地分布在________的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
8．生长素的运输：（1）极性运输：只能从________运输到________，而不能反过来运输，即只能单方向运输。
（2）非极性运输：发生在成熟组织的________。
【高中生物】植物激素对生长发育的调节作用
【高中生物】植物激素对生长发育的调节作用1、在胚芽鞘中感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端向光伸展的部位在胚芽鞘尖端下部产生生长素的部位在胚芽鞘尖端相同浓度的生长素促进作用于同一器官上时，引发的生理功效相同(推动效果相同或遏制效果相同)2.燕麦胚芽鞘向光性实验①植物具备向光性。
②感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端。
③产生生长素的部位就是胚芽鞘尖端。
④向光弯曲的部位是胚芽鞘尖端以下部位。
⑤胚芽鞘尖端产生的生长素能够向上运输(形态学上端至下端)。
⑥适宜浓度的生长素对植物生长有促进作用。
⑦单侧光反射下，生长素原产不光滑，背光两端多于向光两端。
⑧对植物向光性的解释：单侧光引起茎尖生长素分布不均，背光一侧分布较多，向光侧分布较少。
所以，背光一侧生长较快，向光侧生长较慢，因而表现出向光性(另外，向光性除了与生长素有关以外，还与植物向光一侧的抑制激素、脱落酸的含量有关)⑨植物生长素的产生、原产和运输产生：主要在叶原基、嫩叶、发育的种子、根尖生长点等分生能力较强的部位。
原产：大都分散在生长强劲的部位，新陈代谢的非政府中较太少。
运输：横向运输(如向光侧分布较多)和纵向运输(只能从形态学上端向下端运输)。
⑩同一浓度的生长素促进作用于相同器官上时，引发的生理功效也相同，这是因为相同器官对生长素的敏感性相同(敏感性大小：根?芽?茎)，也表明相同器官正常生长所建议的生长素浓度也相同。
曲线在a’、b’、c’点以前的部分分别体现了不同浓度生长素对根、芽、茎的不同促进效果，而a、b、c三点则代表最佳促进效果点，(促进根、芽、茎的生长素最适浓度依次为10-10mol/l、10-8mol/l、10-4mol/l左右)，aa’、bb’、cc’段表示促进作用逐渐降低，a’、b’、c’点对应的生长素浓度对相应的器官无影响，超过a’、b’、c’点浓度，相应的器官的生长将被抑制。
)3、胚芽鞘向光伸展生长原因：①：横向运输(只发生在胚芽鞘尖端)：在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输②：横向运输(极性运输)：从形态学上端运往下端，无法倒运③：胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧(生长素多生长的快,生长素少生长的慢)，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
高中生物必修三第三章第一节—植物生长素的发现(含答案解析)
植物的激素调节第1节植物生长素的发现知识点一生长素的发现过程1．1880年达尔文的实验(1)实验过程：(如图所示)(2)a．实验①和实验②的自变量是胚芽鞘尖端的有无，因变量是胚芽鞘是否生长与弯曲。
实现现象说明胚芽鞘的生长与弯曲都与尖端有关。
b．实验③和实验④的自变量是接受刺激的部位，因变量是胚芽鞘是否出现向光性弯曲生长。
实验现象说明胚芽鞘的感光部位在尖端，而不是尖端下面的一段。
(3)实验结论：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，这种刺激传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。
2．1910年詹森的实验(1)实验过程：(如图所示)实验过程实验现象实验⑤切去胚芽鞘的尖端，然后给予单侧光照不生长，也不弯曲实验⑥切去胚芽鞘的尖端，放置琼脂薄片，然后把胚芽鞘的尖端放置在琼脂薄片的上面，然后给予单侧光照胚芽鞘弯向光源生长【提醒】 该实验缺少另一组对照实验。
除了设计对照实验⑤外，可再设计一组实验：尖端与下部用云母片(化学物质不能透过)阻断，会使实验更有说服力。
(2)实验现象分析胚芽鞘弯向光源生长是因为尖端产生了某种刺激向下运输，实验⑥在尖端和尖端下面的一段中间隔了琼脂依然能出现向光性弯曲生长，说明胚芽鞘尖端产生的刺激能透过琼脂。
(3)实验结论：胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给尖端下部。
3．1914年拜尔的实验 (1)实验过程：(如图所示)实验过程实验现象实验⑦把切下的胚芽鞘尖端放置在切面的左侧胚芽鞘向右侧弯曲生长实验⑧把切下的胚芽鞘尖端放置在切面的右侧胚芽鞘向左侧弯曲生长【提醒】 拜尔的实验是在黑暗条件下完成的，排除光照不均匀对实验结果的干扰。
(2)实验现象分析胚芽鞘都弯向了放置尖端切面的对侧，是因为伸长区两侧生长不均匀，放置尖端的部位生长快，未放置尖端的部位生长慢。
这说明胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。
(3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。