植物向光性实验:幼芽为什么弯曲了【植物生长素的发现】

在生长过程中,幼芽为什么弯曲向有光的地方?今天就让童乐福儿童网科学小编给大家来讲讲植物向光性实验:植物生长素的发现?让我们来尝试做下面的实验。

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幼芽为什么弯曲了实验所需材料:

适合年龄:12岁以上

难易程度:中级

事情发生在一百多年前的英国。

一天,生物学家达尔文的儿子用草籽去喂金丝鸟。不小心把几位草籽掉在紧靠墙角的地上。几天以后,角落里长出了小草的嫩芽,有趣的是,这些小芽全都是弯的,而且弯向有光的一边。

这个现象引起达尔文父子的兴趣。他们想弄清楚,是不是所有植物发芽的时候都是这样,于是,父子俩设计了一个巧妙的实验。他们把一些草籽放在小盘里,洒上点水,用硬纸筒扣上小盘,放到温暖的地方让草籽发芽。几天后,他们拿开纸筒,草籽果然都发了芽,而且幼芽是直的。他们又做了一个硬纸筒,并在侧面钻了个小孔,再把幼芽分成两半,一半扣上没有孔的纸筒,一半扣上有小孔的纸筒。实验使他们得到一个重要的发现:植物的芽鞘弯向有光的一面。

然而,芽鞘为什么会向有光的地方弯曲呢?

达尔文父子通过实验知道了:只有芽的顶尖,才能接受光线刺激。他们推论:顶尖在光的作用下,产生了某种物质,这种物质能使幼芽发生弯曲。

1880 年,达尔文发表了这个重要的发现【植物生长素发现的前提】。

可是,这个重要发现当时并没有引起人们的重视。直到三十年后的 1910年,丹麦植物学家波森才继续研究这方面的问题,他想搞清楚:在光作用下芽鞘产生的这种物质有什么特性。他实验后证实了:芽鞘尖端产生一种化学物质,它溶解在植物的汁液里,并在植物体中流动。

那么,这种物质是怎么运动的呢?波森认为,它是从芽鞘背光的一侧运送到芽鞘下部的。虽然波森并没有弄清楚这种物质的特性,但是他的实验,却启发了荷兰科学家温特。

1928 年,温特用燕麦的胚芽做了一个实验,终于从燕麦芽尖中提取出了这种物质,因为它能促进植物生长,当时就叫它“植物生长素”。温特还测定出芽鞘背光的一侧运送的植物生长素是 65.3%,向光的一侧运送 34.7%。

1934 年,荷兰化学家又从人尿中提取了这种植物生长素,并且弄清了它的化学结构是引哚乙酸。经过半个世纪的探索,终于揭开了植物向光性的秘密

实验步骤:

好,下面我们来重复一下科学家的实验,你把一些草籽或小麦、绿豆的种子放在小盘里,洒上点水,然后用一个硬纸筒把小盘扣上,放在温暖的地方。过几天,你打开纸筒看看,一粒粒草籽都会发芽,而且芽鞘笔直。你再糊个硬纸筒,在侧面钻个孔,然后把幼芽分成两半,一半扣在有孔的纸筒里,让光线从小孔进去;另一半仍然扣在无孔的纸筒里。

几天以后,两个纸筒里的小芽的生长情况截然不同了:无孔纸筒里的芽鞘仍然笔直向上;而有孔的纸筒里的芽鞘却向着小孔的方向弯曲了。这跟达尔文父子发现的现象是一致的。

这时候,你用黑纸做一个纸帽,罩在直芽鞘的顶尖;再用黑纸做个环带,套在另一个直芽鞘尖端稍下的地方。然后把两个芽鞘扣在带孔的纸筒里。结果,带纸帽的芽鞘没有弯曲,而套环带的芽鞘向小孔弯曲了。你把一个芽鞘的顶端切去,也用带孔的纸筒扣上,芽不再弯曲,也停止生长了。这说明确实是芽鞘的顶尖在光照下所产生的生长素比较多,导致幼芽弯曲。接着你把一个芽鞘尖切下来,在切剩的芽鞘顶上放一块琼脂(一种植物胶,菜市场有卖的,也叫洋菜),再放上芽鞘尖,扣在有孔的纸筒里。结果,芽鞘又向有光的一侧弯曲了。

这就是波森得出的结论:在光照下,芽鞘尖所产生的物质能够流动。流向是怎样的呢?

你在芽鞘背光的一侧,嵌入一片锡箔(包香烟的锡纸就可以),不让汁液通过。结果,芽鞘正直生长,也不向有光的一面弯曲了。但是,如果把锡箔片嵌在向光的一侧,芽鞘又弯曲了。可见,那种物质是从背光的一侧流向芽鞘下面的。

向日葵能够向着太阳转也是这个道理。

科学家发现植物生长素以后,各国都相继进行了广泛的研究。目前已经搞清了许多种不同类型的生长素的化学结构和它们的作用机理,并且用人工方法合成了许多种生长素。

除草剂的出现

1942 年发现,一般在低浓度的时候,生长素促进植物生长;浓度大的时候,还能抑制植物生长。

1945 年又发现,有的生长素能杀死双子叶植物,而对单子叶的禾谷类作物没有任何伤害,所以被广泛地用作除草剂。

总之,目前各国已经大量地人工合成生长素,并且应用在农业生产上,比如用来控制植物的生长,诱导插枝生根,诱导植物开花,增加棉花、果树和蔬菜的结果率,培育无籽果实,延长休眠或抑制块根、块茎和鳞茎等的发芽,单倍体育种、遗传工程等许多方面。

童乐福儿童网提醒小朋友:只要自己亲自动手做一做,然后结合所运用到的知识点才能真正的算掌握了此实验。实验过程中要注意安全。

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