圖解剖析“植物生長素發(fā)現(xiàn)”的探索歷程精品資料

1、圖解剖析 “植物生長素發(fā)現(xiàn) ”的探索歷程黑龍江省安達(dá)市田家炳高級中學(xué)生物組東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院08級實(shí)習(xí)生翟貴君張 博 王宮運(yùn)利麗岑柳圓植物生長素是科學(xué)家通過植物向光現(xiàn)象的探究發(fā)現(xiàn)的第一種植物激素，新課標(biāo)人教版高中生物必修3教材第 3章第 1節(jié)以生長素發(fā)現(xiàn)的歷史為線索，選取關(guān)鍵史實(shí)進(jìn)行組織，以引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家探索的過程和科學(xué)知識形成的過程，領(lǐng)悟科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)問題、尋找證據(jù)、在嚴(yán)密推理的基礎(chǔ)上作出判斷的，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法。在備課過程中， 我們查閱了大量的資料，對各位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，在分析各位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)時(shí)， 我們采取的方法是找出各組實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量， 并通

2、過對自變量和因變量產(chǎn)生的關(guān)系進(jìn)行分析，得出相關(guān)結(jié)論。該圖解還捋順了各位科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)間的關(guān)系。下面對該圖解解析如下：植物生長素的發(fā)現(xiàn)源于植物的向光現(xiàn)象，科學(xué)家為了弄清引起植物向性運(yùn)動的原因，先后進(jìn)行了數(shù)十年科學(xué)研究。達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)19世紀(jì)末，達(dá)爾文注意到了植物的向光性，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探討其中的原因。他做了兩組對照實(shí)驗(yàn)：第一組： 用單側(cè)光照射植物胚芽鞘，胚芽鞘會發(fā)生向光彎曲生長（）既不生長，也不彎曲（） 。；切去頂端后再照射，胚芽鞘分析：該組對照實(shí)驗(yàn)的自變量是胚芽鞘有無尖端，因變量是胚芽鞘的生長彎曲情況，兩者之間建立的聯(lián)系是：有尖端的胚芽鞘在單側(cè)光下能夠向光彎曲生長（） ，無尖端的胚芽鞘在單側(cè)光下

3、既不生長也不彎曲（），通過比較即可得出胚芽鞘的生長彎曲與尖端有關(guān)的結(jié)論。第二組 ：在胚芽鞘尖端罩上不透光的錫箔小帽，胚芽鞘就會直立生長（）面圍上不透光的錫箔，胚芽鞘就會向光彎曲生長（） 。；在遠(yuǎn)離尖端的胚芽鞘下分析：該組對照實(shí)驗(yàn)的自變量是胚芽鞘尖端能否感光， 因變量是胚芽鞘的彎曲生長情況， 兩者之間建立的聯(lián)系是：如果胚芽鞘尖端不能感光的話，胚芽鞘會直立生長（） ，否則向光彎曲生長（） ，通過比較即可得出感光部位在胚芽鞘尖端的結(jié)論。達(dá)爾文同時(shí)還觀察到， 植物生長的部位不是尖端， 而是尖端下部伸長區(qū)一段， 通過這一現(xiàn)象再結(jié)合上面得出的兩個(gè)結(jié)論自然會產(chǎn)生這樣的疑問： 為什么尖端會影響到下部生長彎曲呢

4、？為了解釋該問題， 達(dá)爾文做出如下推測： 尖端不長而下部生長是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的某種影響傳遞到下部； 胚芽鞘在單側(cè)光下彎曲生長是因?yàn)楸彻庖粋?cè)生長得快。為了證實(shí)達(dá)爾文所做出的推測是否正確，1910 年和 1914年詹森和拜爾分別做了實(shí)驗(yàn)。詹森的實(shí)驗(yàn)將胚芽鞘頂端切開，其中接上一塊不能讓化學(xué)物質(zhì)通過的云母片，胚芽鞘便失去了向光性（）一塊可以讓化學(xué)物質(zhì)通過的明膠塊插入切開部位，胚芽鞘仍然可以向光彎曲生長（） 。；用分析：該組對照實(shí)驗(yàn)的自變量是尖端與下部聯(lián)系是否被阻斷， 因變量是胚芽鞘的生長彎曲情況， 兩者之間建立的聯(lián)系是：如果胚芽鞘尖端與下部聯(lián)系被阻斷的話，胚芽鞘既不生長，也不彎曲（） ，如果胚芽鞘尖端與

5、下部聯(lián)系沒有阻斷的話，胚芽鞘向光彎曲生長（） ，通過比較即可得出下部生長是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生某種影響傳遞到下部結(jié)論，從而證明了達(dá)爾文的推測是正確的。拜爾的實(shí)驗(yàn)拜爾將切下的胚芽鞘尖端放在胚芽鞘切面的一側(cè)，曲生長。不照單側(cè)光， 胚芽鞘會向放置胚芽鞘尖端的對側(cè)彎分析：該組對照實(shí)驗(yàn)的自變量是尖端放置的位置， 因變量是胚芽鞘彎曲生長的方向， 即向放置胚芽鞘尖端的對側(cè)彎曲生長， 從而得出胚芽鞘彎曲生長是因?yàn)轫敿猱a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻所致， 證明了達(dá)爾文的推測是正確的。詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)除了能證明達(dá)爾文所做推測的正確性外， 也可以初步證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的這種影響可能是化學(xué)物質(zhì)。 1928年溫特通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證

6、實(shí)的這一結(jié)論的正確性。溫特的實(shí)驗(yàn)用胚芽鞘尖端處理過的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘切面一側(cè)，胚芽鞘向?qū)?cè)彎曲生長（）處理過的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘切面一側(cè)，胚芽鞘則既不生長，也不彎曲（） 。；將未分析： 該組對照實(shí)驗(yàn)的自變量是瓊脂塊是否接觸過胚芽鞘的尖端，因變量是胚芽鞘的生長彎曲情況。通過實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：胚芽鞘生長彎曲可能是尖端產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)分布到瓊脂塊中，促進(jìn)胚芽鞘生長彎曲，也可能是瓊脂塊本身促進(jìn)胚芽鞘生長彎曲。實(shí)驗(yàn)排除了瓊脂塊促進(jìn)胚芽鞘生長彎曲的可能性，從而證明了胚芽鞘尖端產(chǎn)生的這種影響的確是化學(xué)物質(zhì)。 因?yàn)樵撐镔|(zhì)具有促進(jìn)生長的作用， 他把這種物質(zhì)命名為生長素。同時(shí)也證明了胚芽鞘彎曲生長是生長素在植物體內(nèi)分布不均勻所致。生長素到底是一種什么化學(xué)物質(zhì)呢？科學(xué)家繼續(xù)探索：（1）1931年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，證明該物質(zhì)為吲哚乙酸（IAA ）。（2） 1942年，科學(xué)家從高等植物中分離出生長素，確認(rèn)該物質(zhì)就是IAA 。（3