植物向性运动的人工实验方法归纳

纸水仙

　　【调研5】 1914年，匈牙利科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在除去尖端的胚芽鞘的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。下列叙述正确的是

　　A.该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响

　　B.该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物质是生长素

　　C.对照组是没有尖端的胚芽鞘，不生长

　　D.该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输

　　【解析】本题主要考查自变量的控制方法，以及对实验结果(或因变量)的分析。胚芽鞘受光不均匀会影响实验结果，因此在黑暗条件下可排除这种干扰，故A正确。在除去尖端的胚芽鞘的一侧放置的是尖端，因此既不能证明尖端产生了某种物质，也不能证明是生长素起作用，故B、D均错。该实验将放置胚芽鞘尖端的一侧与未放置尖端的一侧作比较，没有再另外设置对照组，不能很好地排除无关变量的干扰，故C错。答案：A

　　【方法探究】 自变量的控制手段及其对因变量的影响

　　常见的控制自变量的手段有遮盖、切除、插入云母片、移植、横放等，感受这些处理方式的部位为胚芽鞘尖端。要对因变量的变化作出正确判断，需要从“生长”“弯曲”两个角度考虑：(1)能否生长，要看有无生长素或生长素类似物。有则能生长，而生长素可以由自身合成(必须有尖端)，也可以由外界提供(涂抹生长素或生长素类似物、放置含生长素或生长素类似物的琼脂块等)。

　　(2)能否弯曲，要看有无生长素分布不均的情况。弯曲的前提条件是生长，而生长的前提条件是有生长素或生长素类似物，因此，生长素或生长素类似物分布不均是弯曲生长的前提条件。引起生长素分布不均的情况主要包括三种：一是尖端受到单向刺激(单侧光、重力等)，二是无尖端但不均匀地施加外源生长素(如移植类)，三是用云母片切断了运输途径(如插入云母片)。

　　2013版《试题调研》第3辑P17【调研5】的“方法探究”活动栏目中对常见的控制自变量的手段“遮盖、切除、插入云母片、移植、横放等”有所提及，受篇幅限制，有关内容并没有以图的形式直观呈现。另外，这些方法也是研究植物向性运动的人工实验方法。为了便于学生深入且透彻理解相关内容，归纳总结如下：

　　

　　疑难点拨

　　(1)实验材料的应用。云母片和玻璃片可以阻断生长素的运输;琼脂可以运输生长素，且生长素在琼脂中的运输方式为扩散;锡箔可以遮光，不会影响胚芽鞘的生长和弯曲。

　　(2)向性运动原因的追踪。导致向性运动的主要原因是植物在单向刺激下(如单侧光、离心力、重力)，生长素发生非极性运输，导致生长素分布不均，产生的定向运动。上表中暗盒开孔、切割移植和锡箔纸遮盖胚芽鞘下部都是由于胚芽鞘尖端在单侧光照下，背光侧生长素分布多于向光侧的导致向光生长。旋转类是由于离心力使离心侧的生长素分布多于向心侧的，胚芽鞘向心生长。横置类均是由于重力使近地侧的生长素分布多于远地侧的，根向地、茎背地生长。尤其值得注意的是：感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端，只有尖端受到单侧光照，才会导致生长素分布不均。根比茎对生长素敏感得多，根具有背光、向地等生长的特点。若没有单向刺激，生长素均匀分布，胚芽鞘则直立生长。

　　(3)匀速旋转器上植物向性生长方向的分析。①旋转器水平旋转：旋转产生的向心力与地心引力同时影响植物生长素的分布，又由于根对生长素的敏感度高，根将向着受到的离心力和地心引力的合力方向生长，而茎将向着向心力的方向生长。②旋转器垂直旋转(植物横置)：可抵消地心引力引起的植物向地侧生长素分布多，根向地生长，茎背地生长的效应，而是使生长素在向地侧与背地侧均匀分布，植物水平生长。