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1、实验八 植物向性运动的实验设计和观察实验指导（攻关不畏难） 一、实验原理 向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动。它的运动方向随刺激的方向而定。在单侧光的刺激下，植物表现出向光性运动。在地心引力(重力)的影响下，植物的根表现出向重力性运动。二、目的要求 1初步学会设计植物向性运动实验的方法。 2学会观察植物的向性运动。三、材料用具 植物幼苗，刚萌发并已长出幼根的蚕豆种子或玉米种子等。 锡纸，滤纸，不透光的纸盒，培养皿，剪刀，台灯，胶布，橡皮泥，棉花，清水，琼脂 四、方法步骤在进行实验设计时应注意以下几点：1 充分运用所学的知识进行实验设计。2 在实验进行之前，应明确实验设计的方法和
2、要求。3 实验过程中观察和记录十分重要。 4实验设计方案的内容 一个完整的实验设计方案，一般包括以下内容： (1)实验题目 (2)假设 即对可见现象提出的一种可检测的解释。 符合事实一假设成立 提出假设一寻找证据 不符合事实一假设不成立 (3)预期 即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。如果预期没有实现，则说明假设不成立；如果预期得到实现，则假设成立。 (4)实验根据实验的目的和提出的假设来具体设计实验的方法步骤。在实验的方法步骤设计中，必须遵循对照的原则。对照的常用方法： 空白对照：不给对照组任何处理因素。 条件对照：虽然给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。 自身对照：
3、对照和实验都在同一研究对象上进行。 相互对照：不单设对照组，而是几个实验的相互对照。在实验中要注意“变量”的控制一般只确认一个变量，即对实验结果有影响的变量。(5)观察和收集数据 在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数，同时应按要求进行观察，并将观察的现象和结果如实记录下来，有的实验还需要采集数据。(6)分析对实验记录下来的现象、结果、数据进行整理、分析。有的可以用图表示出来。(7)推论 即根据实验事实进行推论，得出结论的过程。(8)交流 即写出书面实验的报告。5 实验中“方法步骤”步骤的设计思路对照与实验对照原则实验的第四个要素是“对照”;第四项原则是“实验对照”原则。对照是实验控
4、制的手段之一,目的仍在于消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。通常,一个实验总分为实验组和对照组。实验组,是接受实验变量处理的对象组;对照组,亦称控制组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组,哪个作为对照组,一般是随机决定的。这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。(1) 向光性单侧光照射对照 光线均匀照射 胚芽鞘完整对照 去胚芽鞘尖端，或
5、用锡箔小帽套住胚芽尖端(2) 向重力性 根尖除去对照 根尖完整 根尖垂直向下放置对照 根尖在其他方位放置6结论：在实验中观察到哪些实验现象？从中得出了什么结论？对实验现象进行分析，得出相应的结论。 7植物向性运动的实验设计示例 植物的向光性实验设计示例 (1)实验题目：植物的向光性实验。 (2)实验要求：观察植物在单侧光照射下的生长情况，验证植物的生长具有向光性。 (3)材料用具：植物幼苗(玉米、小麦等)、火柴杆、小花盆(或培养皿)、泥土、不透光的纸盒、台灯、剪刀。 (4)实验假设：根据植物向光性的原理，幼苗应朝向纸盒开孔的方向生长，也就是向着光源的方向生长。 (5)实验预期：经过一定时间后，
6、幼苗将弯向光源生长。 (6)方法步骤： 用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为lcm的孔，待模拟单侧光照射时使用。 将几株长势相同但其叶尚未出胚芽鞘的小麦幼苗依次排开，分别栽种在两个花盆中，幼苗的旁边插一根火柴杆，作为对比的参照物。 将制好的遮光罩扣住花盆(一组用不透光的纸盒，另一组用一侧带小孔的纸盒)，白天将装置置于阳光充足的地方，夜间以台灯代替光源，并使光从小孔中透人纸盒。 每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾斜角及当日的温度、天气等情况。 (7)将观察日期、时间、环境条件(温度、天气)、幼苗生长情况等列表记录。 (8)分析实验结果得出结论。 植物的向重力性实验设汁方案示例 (1
7、)实验题目：植物的向重力性实验。 (2)目的要求：了解植物根的生长具有向重力性的特点。 (3)材料用具：刚萌发的玉米种子(胚根长至O5cm左右)、培养皿、棉花、滤纸、胶布、橡皮泥、剪刀。 (4)实验假设：根的生长与地心引力有关。 (5)实验预期：经过一定时间后，4粒玉米种子的胚根都向下生长。 (6)方法步骤： 取4粒同样大小已萌发并长出胚根的玉米粒，平放在一个培养皿中，使其胚根尖端部分朝向培养皿中央。各萌发的玉米粒分别位于罗盘的东、南、西、北位置。 将滤纸剪成培养皿大小，盖在玉米粒上，然后再盖上湿棉花，直到填满整个培养皿。 盖上培养皿盖，边缘用胶布封口；竖起培养皿，用橡皮泥固定住。放入恒温箱中
8、培养。 (7)实验记录： 列表记录这4粒玉米种子胚根的生长情况。 (8)实验结果和结论： 分析实验结果，得出结论。具体实验操作过程中的注意事项： （1）用于向光性实验的单子叶植物幼苗，应是真叶未出胚芽鞘的。用于实验的纸盒应保证不透光。人造光源与纸盒的距离不应太近，以免烤着纸盒。人造光源应与纸盒上的小孔高度相当。 (2)向重力性运动实验装置的设计，应注意实验材料的可对照性(如不同萌发种子的幼根，可安排在不同方位)。 (3)向光性实验中打开纸盒观察实验现象的时间应尽可能短，并保持透光孔的方向与前次一致。 (4)向重力性实验中注意培养皿中玉米粒的位置必须保持不变，使最上面的玉米粒的胚根垂直向下，最下
9、面玉米粒的胚根垂直向上，左右两个玉米粒的胚根处于水平位置。.实践检验（温故能知新） 一、选择题1植物的向光性是由下列哪项引起的 ( ) A单一光 B单侧光 c均匀光 D红光、蓝紫光2植物的向重力性运动是由哪种因素引起的( ) A重力 B弹力 C水 D光3向光性实验中在纸盒上打一个小孔的目的是 ( ) A便于观察胚芽鞘生长 B通风 C形成单侧光 D测量胚芽鞘的高度4向光性实验选取的材料是什么样的小麦幼苗 ( ) A真叶出胚芽鞘 B真叶未出胚芽鞘 C两片真叶 D三片真叶5打开纸盒观察小麦幼苗的向光性运动时，应保持透光孔的方向与前次一致是为了( )A保持单侧光B便于观察胚芽鞘弯曲情况C便于测量胚芽鞘
10、生长情况D形成多方向光6植物的向重力实验中观察根向重力性生长的是（ ） A胚根垂直向下的 B胚根垂直向上的 C胚根水平放置的 DA、B、C都是7土壤中的种子萌发后，根向下生长，与种子横放或竖放无关。此现象反映了植物根的( ) A适应性 B向水性 C向化性 D向地性8荷兰学者Erits Went于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下，放在琼脂薄片上，约12 h后移去胚芽鞘尖端，将琼脂小块放在去顶胚芽鞘一侧，然后置于黑暗条件下培养，胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长如下图，该实验结果不能直接证明的问题是 ( ) A胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质 B影响生长的物质自顶端向下运输 C该物质能促进胚芽鞘的
11、生长 D单向光刺激使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布二、简答题1为了验证植物的根总是向着重力方向生长，有人设计了下列实验：ABCD第一步：取已萌发的玉米4粒，分别放在培养皿的四个位置上（如图所示），并且幼苗的根尖都朝向培养皿的中心。 第二步：将滤纸剪成培养皿大小，盖在玉米粒，再盖上湿棉花，直到填满整个培养皿。然后盖上培养皿盖，使玉米粒不能移动位置。用胶布将培养皿和盖粘牢。第三步：把培养皿竖立放在恒温箱内（无光照），不让其滚动，在适宜的温度下培养。请根据上述实验的设计思路，回答下列有关问题：（1）若培养皿竖立起来后，位置C在正下方，那么，四粒玉米中，处于_位置的玉米粒可作实验对照。（2）请你预测该实
12、验的结果。（3）萌发的玉米粒在恒温箱内培养期间，其总重量和所含有机物重量分别发生了哪些变化？原因是什么？（4）现提供栽有玉米幼苗的花盆和纸箱若干，请你设计一个验证植物茎具有背地生长特性的实验。2下面是用燕麦胚芽鞘所作的生长素在不同 光照条件下的含量分布实验。A、B、C、D四个胚芽鞘的尖端处理不同。斜方格代表玻璃板，箭头下的数字是该部分的生长素含量的百分数。请据图回答下列问题： (1)向光弯曲生长的是_,理由是_。(2)胚芽鞘C的生长趋势是 _，理由是_。 (3)胚芽鞘A、B将会发生的变化是_ 。3.为了验证植物向光性与植物生长素的关系，有人设计了如下实验方案。一、方法步骤取6个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗（要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘）。按下图所示方法进行实验处理。接通台灯电源24h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。二、实验结果预测在以上装置中，玉米幼苗保持直立生长的是装置，而玉米幼苗基本停止生长的是装置。三、部分实验结果的分析与推论（1）根据和装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。（2）根据号与号装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关。（3）根据号与号装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗感光部位在尖端。（4）根据5
