高中生物植物生长素的发现 教材分析 新课标 人教版 必修3.pdf

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植物生长素的发现教材分析

全析提示

一、生长素的发现过程

1.达尔文的实验

实验方法：①取金丝雀草的胚芽鞘于黑暗中培养，会直立生长，给予单侧光照射会出现

向光弯曲。②去掉尖端，给予单侧光照射，胚芽鞘不生长、不弯曲。③用锡箔罩子把尖端罩

上，那么不发生弯曲。④如果用锡箔把胚芽鞘尖端下面一段罩上，胚芽鞘还会弯曲生长。

图3－1－1

实验分析：科学重视事实，注意到别人熟视无睹的现象，设计实验研究，并运用科学的

思维方法分析，是一个科学家的基本素质。对于实验①②可以分析如下：二者只有一个因素

不同，即有还是无胚芽鞘的尖端，而其他因素如光照、温度、水分等因素都是相同的，但结

果不同：①向光弯曲生长，②不生长不弯曲。我们有理由作出判断：结果的不同与实验的唯

一不同的因素有关，即胚芽鞘的尖端与向光性有关，有什么关系呢？还不能作出进一步的判

断。是哪一部分感受单侧光的刺激呢？将③④的实验进行对比，发现也只有一个因素不同，

即能够接受光照的胚芽鞘部位不同，③实验中接受单侧光照的是胚芽鞘的尖端，④实验中是

尖端下边一段接受单侧光照。两组实验的结果是不同的，③向光弯曲生长，④直立生长，由

此分析，感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外

的锥形套状物叫做胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出

土后能进行光合作用。

要点提炼

专业.

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分别分析①②、③④发现，都是只有一个因素不同，很多可能对结果有影响的因素是相

同的〔如阳光、温度、水分等〕。由此分析，实验结果的不同是由于这个唯一不同的因素造成

的。像这种两组实验只有一个因素不同进行对照的，称为单一因素自变量原那么。

综合以上达尔文实验，可以得出结论：单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种刺激〔或说某

种影响〕，当这种刺激传递到尖端下部的伸长区时，造成背光侧比向光侧生长快，表现为向光

弯曲。

观察猜想：

这种刺激可能是什么？

顶端产生的这种刺激传到下部为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？

2.詹森和拜尔的实验

实验过程：詹森的实验：把胚芽鞘的尖端切掉放上一个琼脂片，琼脂片上再放一个胚芽

鞘的尖端，给予单侧光照射，结果发生向光弯曲。

拜尔的实验：切去胚芽鞘的尖端并将顶芽不对称地重新放回切口处，在黑暗中实验一段

时间，发现胚芽鞘弯曲生长。

詹森的实验拜尔的实验

图3－1－2思维拓展

作为一个科学家，应该拥有探索未知世界的勇气和科学的思维方法。这种刺激是什么，

是一个开放性的问题，可以猜想，可能是一种物质，可能是一种磁场，也可能是……

从以上实验能得出什么结论呢？从詹森的实验我们可以看出，胚芽鞘尖端产生的“刺激〞

可以透过琼脂片传递给下部。拜尔的实验那么证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。

以上两位科学家的实验初步证明胚芽鞘尖端产生的“刺激〞很可能是一种化学物质，这

种化学物质的分布不均匀造成胚芽鞘的弯曲生长。

观察猜想：

专业.

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如果是一种化学物质，是一种什么样的化学物质呢？如果有这样一种化学物质，我们应

该可以提取到这样一种物质，那么如何提取呢？让我们看看科学家的实验。

3.温特的实验

实验过程：1928年荷兰的温特〔当时他作为研究生在其父亲的实验室里工作〕进行了创

造性的实验。把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂切成小

块。把经处理过的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。

观察猜想：知识链接

琼脂：也叫“琼胶〞“冻粉〞，由石花菜、江蓠等红藻经水煮提取胶质，再经冻结、脱

水、干燥而制成。为透明、无味、无臭、胶冻状块片或粉末，不溶于冷水，而融于温水呈胶

稠液。它的10%溶液冷却后即冻结为凝胶状。主要成分为多聚半乳糖的硫酸脂。由于它的化

学性质稳定，不能被生物体利用，因此常用作微生物培养基及食品工业的配料。

按照前边的假设，胚芽鞘尖端可产生一种化学物质，促进尖端下部生长，当把胚芽鞘放

在琼脂块上时，它产生的这种化学物质会扩散到琼脂块上，再用这种经处理的琼脂块放在去

尖胚芽鞘的一侧