實驗八植物向性運動的實驗設(shè)計和觀察實驗指導(dǎo)（攻關(guān)不畏難）一、實驗原理向性運動是植物受單向外界因素的刺激而引起的定向運動。它的運動方向隨刺激的方向而定。在單側(cè)光的刺激下，植物表現(xiàn)出向光性運動。在地心引力(重力)的影響下，植物的根表現(xiàn)出向重力性運動。二、目的要求1．初步學(xué)會設(shè)計植物向性運動實驗的方法。2．學(xué)會觀察植物的向性運動。三、材料用具植物幼苗，剛萌發(fā)并已長出幼根的蠶豆種子或玉米種子等。錫紙，濾紙，不透光的紙盒，培養(yǎng)皿，剪刀，臺燈，膠布，橡皮泥，棉花，清水，瓊脂四、方法步驟在進行實驗設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：充分運用所學(xué)的知識進行實驗設(shè)計。在實驗進行之前，應(yīng)明確實驗設(shè)計的方法和要求。實驗過程中觀察和記錄十分重要。4．實驗設(shè)計方案的內(nèi)容一個完整的實驗設(shè)計方案，一般包括以下內(nèi)容：(1)實驗題目(2)假設(shè)即對可見現(xiàn)象提出的一種可檢測的解釋。符合事實一假設(shè)成立提出假設(shè)一尋找證據(jù)不符合事實一假設(shè)不成立(3)預(yù)期即在檢測一個假設(shè)之前，先提出實驗的預(yù)期結(jié)果。如果預(yù)期沒有實現(xiàn)，則說明假設(shè)不成立；如果預(yù)期得到實現(xiàn)，則假設(shè)成立。(4)實驗根據(jù)實驗的目的和提出的假設(shè)來具體設(shè)計實驗的方法步驟。在實驗的方法步驟設(shè)計中，必須遵循對照的原則。對照的常用方法：空白對照：不給對照組任何處理因素。條件對照：雖然給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的處理因素。自身對照：對照和實驗都在同一研究對象上進行。相互對照：不單設(shè)對照組，而是幾個實驗的相互對照。在實驗中要注意“變量”的控制·一般只確認一個變量，即對實驗結(jié)果有影響的變量。(5)觀察和收集數(shù)據(jù)在實驗方案中要事先設(shè)計定時觀察的內(nèi)容和觀察的次數(shù)，同時應(yīng)按要求進行觀察，并將觀察的現(xiàn)象和結(jié)果如實記錄下來，有的實驗還需要采集數(shù)據(jù)。(6)分析對實驗記錄下來的現(xiàn)象、結(jié)果、數(shù)據(jù)進行整理、分析。有的可以用圖表示出來。(7)推論即根據(jù)實驗事實進行推論，得出結(jié)論的過程。(8)交流即寫出書面實驗的報告。實驗中“方法步驟”步驟的設(shè)計思路對照與實驗對照原則實驗的第四個要素是“對照”;第四項原則是“實驗對照”原則。

對照是實驗控制的手段之一,目的仍在于消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。

實驗對照原則是設(shè)計和實施實驗的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實驗對照對比,既可排除無關(guān)變量的影響,又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。

通常,一個實驗總分為實驗組和對照組。實驗組,是接受實驗變量處理的對象組;對照組,亦稱控制組,對實驗假設(shè)而言,是不接受實驗變量處理的對象組。至于哪個作為實驗組,哪個作為對照組,一般是隨機決定的。這樣,從理論上說,由于實驗組與對照組的無關(guān)變量的影響是相等的、被平衡了的,故實驗組與對照組兩者之差異,則可認定為是來自實驗變量的效果,這樣的實驗結(jié)果是可信的。向光性單側(cè)光照射對照光線均勻照射胚芽鞘完整對照去胚芽鞘尖端，或用錫箔小帽套住胚芽尖端向重力性根尖除去對照根尖完整根尖垂直向下放置對照根尖在其他方位放置6．結(jié)論：在實驗中觀察到哪些實驗現(xiàn)象？從中得出了什么結(jié)論？對實驗現(xiàn)象進行分析，得出相應(yīng)的結(jié)論。7．植物向性運動的實驗設(shè)計示例植物的向光性實驗設(shè)計示例(1)實驗題目：植物的向光性實驗。(2)實驗要求：觀察植物在單側(cè)光照射下的生長情況，驗證植物的生長具有向光性。(3)材料用具：植物幼苗(玉米、小麥等)、火柴桿、小花盆(或培養(yǎng)皿)、泥土、不透光的紙盒、臺燈、剪刀。(4)實驗假設(shè)：根據(jù)植物向光性的原理，幼苗應(yīng)朝向紙盒開孔的方向生長，也就是向著光源的方向生長。(5)實驗預(yù)期：經(jīng)過一定時間后，幼苗將彎向光源生長。(6)方法步驟：①用剪刀在不透光的紙盒一側(cè)挖一個直徑為lcm的孔，待模擬單側(cè)光照射時使用。②將幾株長勢相同但其葉尚未出胚芽鞘的小麥幼苗依次排開，分別栽種在兩個花盆中，幼苗的旁邊插一根火柴桿，作為對比的參照物。③將制好的遮光罩扣住花盆(一組用不透光的紙盒，另一組用一側(cè)帶小孔的紙盒)，白天將裝置置于陽光充足的地方，夜間以臺燈代替光源，并使光從小孔中透人紙盒。④每天打開紙盒，觀察幼苗的生長情況，記錄下高度、傾斜角及當(dāng)日的溫度、天氣等情況。(7)將觀察日期、時間、環(huán)境條件(溫度、天氣)、幼苗生長情況等列表記錄。（3）萌發(fā)的玉米粒在恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)期間，其總重量和所含有機物重量分別發(fā)生了哪些變化？原因是什么？（4）現(xiàn)提供栽有玉米幼苗的花盆和紙箱若干，請你設(shè)計一個驗證植物莖具有背地生長特性的實驗。2．下面是用燕麥胚芽鞘所作的生長素在不同光照條件下的含量分布實驗。A、B、C、D四個胚芽鞘的尖端處理不同。斜方格代表玻璃板，箭頭下的數(shù)字是該部分的生長素含量的百分?jǐn)?shù)。請據(jù)圖回答下列問題：(1)向光彎曲生長的是________________________________________________,理由是__________________________________________________________________________。(2)胚芽鞘C的生長趨勢是_________________，理由是____________________________________________________________________________________________。(3)胚芽鞘A、B將會發(fā)生的變化是__________________________。3.為了驗證植物向光性與植物生長素的關(guān)系，有人設(shè)計了如下實驗方案。一、方法步驟取6個小花盆，各栽入一株品種、粗細和大小都相同的玉米幼苗（要求幼苗的真葉未突破胚芽鞘）。按下圖所示方法進行實驗處理。接通臺燈電源24h后，打開紙盒，觀察并記錄6株玉米幼苗的生長情況。二、實驗結(jié)果預(yù)測在以上裝置中，玉米幼苗保持直立生長的是 裝置，而玉米幼苗基本停止生長的是 裝置。三、部分實驗結(jié)果的分析與推論（1）根據(jù) 和 裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗產(chǎn)生向光性是由單側(cè)光照射引起的。（2）根據(jù) 號與 號裝置實驗記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗的向光性生長與玉米幼苗尖端的存在與否有關(guān)。（3）根據(jù) 號與 號裝置實驗記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗感光部位在尖端。（4）根據(jù)5號和6號裝置之間實驗記錄的對照分析，只能說明 。4．設(shè)計一個于室外空曠處進行的、在不用任何藥劑、裝置和觸及幼苗的情況下,使幼嫩植株長成如圖示形態(tài)的實驗方案,并說明其原理。(1)實驗方案:

(2)設(shè)計的原理:參考答案：一選擇題：1、B2、A3、C4、B5、A6、D7、D二簡答題：1、(1)A(2)A處作對照的玉米幼根豎直向下生長，B、C、D三處作實驗的玉米幼根都彎曲向下生長。或四粒玉米的根均向下生長。(其它正確答案也給分)(3)萌發(fā)玉米粒總重量增加，因為幼根生長吸水較多。有機物重量減少，因為細胞呼吸作用消耗了部分有機物。(4)將一盆幼苗(花盆)豎直放置，一盆幼苗(花盆)側(cè)放(或倒放)，用紙箱罩住花盆，一段時間后觀察，可見兩個花盆中的幼苗莖均向上生長。2、(1)D單側(cè)光引起生長素分布的不均勻，背光一側(cè)生長素較多，生長較快，胚芽鞘向光彎曲(2)直立生長因為隔板阻擋生長素向背光側(cè)分布，生長素分布均勻，胚芽鞘不彎曲(3)直立生長3、（1）1與3 （2）1與2 （3）4與1 （4）玉米幼苗發(fā)生彎曲生長與生長素在玉米幼苗胚芽鞘兩側(cè)分布不均有關(guān)。4．（1）將正常生長的植株花盆側(cè)放地上，待其彎向上方生長后，再擺正花盆（2）利用莖的背地性生長的特性參考答案：實驗八植物向性運動的實驗設(shè)計和觀察一選擇題：1、B2、A3、C4、B5、A6、D7、D二簡答題：1、(1)A(2)A處作對照的玉米幼根豎直向下生長，B、C、D三處作實驗的玉米幼根都彎曲向下生長。或四粒玉米的根均向下生長。(其它正確答案也給分)(3)萌發(fā)玉米粒總重量增加，因為幼根生長吸水較多。有機物重量減少，因為細胞呼吸作用消耗了部分有機物。(4)將一盆幼苗(花盆)豎直放置，一盆幼苗(花盆)側(cè)放(或倒放)，用紙箱罩住花盆，一段時間后觀察，可見兩個花盆中的幼苗莖均向上生長。2、(1)D單