大家都听过这样一首诗，是来自宋代诗人叶绍翁的，叫春色满园关不住，下一句是什么呢
一支红杏出墙来。
那从生物学的角度来看，红杏为什么会出墙呢？
我们先来看这样一段视频，请仔细观察实验中幼苗的生长情况。标题
你们观察到了什么现象？提问
幼苗会弯向光源生长。
像这种的光我们称它为什么样的光？单侧光
我们把在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作植物的向光性。
那么植物为什么会弯向光源生长呢？
植物的向光性在生活中很常见，但是科学家们注意到人们熟视无睹的现象，做了大量实验，最终发现了第一种植物激素——生长素，今天就让我们一起来重温生长素发现的过程，体验科学探究的方法。
最先研究向光性的科学家是达尔文，他所用的实验材料是胚芽鞘，胚芽鞘其实是长在禾本科植物外面的一层锥形套状物，对里面的胚芽起到保护作用。我们把胚芽鞘分为这样两个部分，尖端和尖端下部的伸长区。
那么我们要用这个材料去研究向光性，这个材料本身得能向光弯曲生长。
所以我们首先要研究的问题是单侧光是否会引起胚芽鞘发生向光弯曲生长？
在课前我们的学习小组利用老师提供的小麦种子已经进行了相关实验研究，下面请他们来为大家一下展示研究过程和结果:
针对这个问题，你们做出了一个什么样的假设？
你们是怎样设计实验的？
我们设计了两组实验，第一组实验是把胚芽鞘用纸箱罩住，黑暗处理，完全不受光。第二组实验是用一侧开孔的纸箱将胚芽鞘罩住，在开孔处给光源。这两组实验形成对照。
得到了什么样的实验结果？
第一组胚芽鞘直立生长不弯曲，第二组胚芽鞘向光弯曲生长
进而得出什么样的实验结论？
单侧光会引起胚芽鞘向光弯曲生长。
非常好，请回。
大家说他们的实验设计是否合理？
他们的实验设计考虑到了对照原则 实验组和对照组 和单一变量原则 有无单侧光照。
参考他们的研究过程，我们总结实验研究的一般步骤，首先提出问题，然后作出假设，进行实验设计，观察实验结果，最后得出实验结论。
根据他们所做的实验，我们可以得到结论，胚芽鞘是具有向光性的，能够发生向光弯曲生长。可以用它作为实验材料来研究向光性。
那么接下来继续研究，我们还能提出一个什么样的问题呢？
胚芽鞘既然根据单侧光作出了相应的调节活动，首先就要有感受到光刺激的部位。
我们提出的第一个问题，胚芽鞘的感受光刺激的部位在哪里？（胚芽鞘的感光部位）
感受到单侧光之后，胚芽鞘发生了向光弯曲生长
提出第二个问题，胚芽鞘感光后，生长部位在哪里？
下次我们以小组为单位，按照我们刚才总结的研究步骤来完成导学案中的实验设计。提供的实验材料有胚芽鞘、光源、暗箱、一侧开孔的暗箱、锡箔纸、碳素笔、格尺等。
锡箔纸大家在吃烧烤的时候经常见到，是一种完全不透光的材料。
碳素笔可以将实验材料涂黑而不会影响它的生长。
其中1.2.3.4组完成第一个问题，5.6.7.8组来完成第二个问题。
现在大家开始，可以进行小组内讨论。请大家按照导学案上面的图片去画胚芽鞘，一会我分别找两个小组代表上台进行展示。5min
展示过程:
我们先来看第一个问题 胚芽鞘的感光部位在哪里？3组 刘镇洲
胚芽鞘的感光部位在尖端
第一组实验用锡箔纸遮住胚芽鞘的伸长区，第二组实验用锡箔纸遮住胚芽鞘的尖端，第三组实验的胚芽鞘不做任何处理。将三个组的胚芽鞘分别用一侧开孔的暗箱罩住，在开孔处给光源。
预期实验结果:第一组胚芽鞘向光弯曲生长，第二组胚芽鞘直立生长不弯曲，第三组胚芽鞘向光弯曲生长。
得出结论:感光部位是在尖端。
非常好，他们组的实验设计合理吗？还有没有其他假设？大家假设的感光部位都是在尖端吗？
另一种假设 感光部位是在伸长区（实验的设计过程是一样的，预期实验结果相反）1组 周文婷
可不可以这样假设？假设是没有对错之分的，到底实验结果什么样，我们得通过真正的实验才能得出结论。
第二个问题 生长部位在哪里？8组 陶旭
假设生长部位在伸长区
用碳素笔在胚芽鞘上做等距横线的标记，然后再去测量它们之间间距的变化。
预期实验结果：尖端以下的伸长区间距变大。
还有没有其他方法？我们除了画横线外，还可以画竖线。7组 胥皓升
用碳素笔在胚芽鞘上涂一竖条（全部涂黑），发生生长的部位碳素笔的痕迹会断开，断开的部位就是生长部位。
同学们实验设计得都非常棒，那我们一起来看一下真正的实验结果到底是怎样的？
首先第一个实验，探究胚芽鞘的感光部位。
我们可以看到
遮住尖端的胚芽鞘怎么生长（直立生长不弯曲），遮住伸长区的胚芽鞘向光弯曲生长
说明感光部位在尖端。
第二个实验，探究胚芽鞘的生长部位。
用碳素笔在胚芽鞘上涂一竖条，实验结果是在伸长区黑色条带发生了断裂。
说明胚芽鞘的生长部位在伸长区。5min
以上这些实验，也是达尔文当年研究所进行的。他在研究向光性的时候，还设计了这样一组实验，我们继续看一下导学案第二页的问题3，把切掉尖端的胚芽鞘和正常胚芽鞘分别放在单侧光照下培养，最后得到的实验结果，正常胚芽鞘向光弯曲生长，切掉尖端的胚芽鞘既不生长也不弯曲。
这个实验证明了什么？是否能直接证明胚芽鞘的感光部位在尖端？提问 宁晟旭
不能（单纯通过这个实验，也有可能尖端是生长部位，切掉尖端它不生长）
这个实验能得出什么结论？（切掉尖端胚芽鞘不再生长）
只能说明胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关。
根据以上研究，我们知道了胚芽鞘的感光部位是在尖端，而执行生长效应的部位是在伸长区。
板书 感光部位 生长部位
为什么是尖端感受到光刺激，而伸长区发生弯曲生长呢？我们一起来推测一下尖端与伸长区之间存在着什么样的联系呢？
分析：
胚芽鞘出现向光弯曲生长的现象，说明伸长区两侧生长是否均匀？
不均匀
哪一侧长得块？背光一侧还是向光一侧
背光一侧 板书 快慢
首先胚芽鞘尖端感受到单侧光刺激之后，他要去“告诉”伸长区你该向光弯曲生长了，怎么告诉的呢
我们推测它可能向下传递了某种物质或信号
至于它到底是什么，我们还不知道
那么这种物质或信号就导致了伸长区背光面比向光面长得快，因而胚芽鞘出现向光弯曲生长。
达尔文也是这样推测的，我来找同学读一下:
他认为胚芽鞘尖端接受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种影响（影响用双引号来标注，至于这种影响是什么，它有没有说），造成伸长区背光面比向光面长得快，因而使胚芽鞘出现向光弯曲生长的现象。
板书 影响
这个推测有没有完全解释清楚向光性的原因？
没有，根据这个推测我们还可以进一步提出哪些问题：
他说尖端可以向伸长区传递某种影响，这种影响到底是什么？又是怎样传递的呢？
这种影响是怎么使伸长区背光面比向光面长得快的呢？
我们得继续通过实验来研究这些问题。
1.影响是怎样从尖端传递到伸长区的呢？
要想解决这个问题，我们首先要回忆一下，细胞与细胞之间进行信息传递的方式有几种呢？
学生 高渤浩
可以通过直接的接触传递，比如精子和卵细胞之间的识别和结合
也可以通过间接的物质传递，比如内分泌细胞分泌的激素可以作为一种信息分子，通过血液运输传递给靶细胞
在这里内分泌细胞与靶细胞之间有没有进行直接接触呢？但是也发生了信息传递。
究竟这种影响是通过直接的接触传递，还是通过间接的物质传递呢？
那我们一起来看一下1913年鲍森.詹森做的实验
他用琼脂片插入到了尖端和伸长区之间，琼脂就是我们吃的果冻里含有的成分，它是从海藻中提取的多糖体，它有一个特点：物质可以在其中扩散并且化学性质不会变。那么在单侧光的照射下会看到什么现象呢？
胚芽鞘还是会向光弯曲生长。
那么由此可以得到什么结论呢？学生
影响可以透过琼脂片传递给下部。
这个是我们刚才说的哪个传递方式？
间接的物质传递。
因为在这里我们已经把它们分隔开，它依然能向下传递，说明它是一种间接的物质传递。
我们初步推测，这种影响可能是一种化学物质。
接下来我们研究第二个问题，这种影响是怎么使背光面比向光面长得快的呢？
我们能提出一个怎样的假说？学生
由于影响分布不均匀导致背光面比向光面长得快
（我们通过达尔文的实验知道:
当胚芽鞘有尖端，能产生影响的时候，他就能够生长
当胚芽鞘去掉尖端，不能产生影响的时候，他就无法生长
说明影响的作用是什么 就是促进伸长区生长的。
影响多就长得快，影响少就长得慢
因此我们推测背光面比向光面长得快可能是由于背光一侧的影响多于向光一侧
这种生长不均匀，是由于影响分布不均匀引起的
这是我们通过之前的实验初步推断，能够得到这样的猜测）
怎么去做实验检验这个假设是否正确呢？
可不可以人为地让这个影响分布不均匀呢？
我们一起来看1918年拜尔的实验，在黑暗条件下，分别切下胚芽鞘的尖端并放在伸长区的一侧，结果发现胚芽鞘向对侧弯曲生长。
那么这个实验的结论是什么？学生
（这说明影响分布多的一侧长得更快。）
胚芽鞘的弯曲生长是由于影响分布不均匀引起的。
那么拜尔的实验为什么要选择黑暗的环境呢？学生
因为实验要遵循单一变量原则，我们要排除光照这个无关变量对实验结果的影响
那光照对实验结果可能有什么影响呢
如果是单侧光，也会导致胚芽鞘发生向光弯曲生长。
所以这个实验要在黑暗条件下进行。
那么根据以上这些实验，我们能否总结一下植物向光弯曲生长的外因和内因呢？学生
外因:单侧光
内因:影响分布不均匀
到现在为止，我们对于植物向光性的原因有了大致了解，但还有一个问题没有解决，这种影响它到底是什么呢，刚才我们通过鲍森.詹森的实验已经猜测它可能是一种化学物质。
但究竟是不是化学物质，我们还需要通过实验来验证。
我们要设计实验证明它就是化学物质，那么就要排除压力、电信号等物理因素的影响。
那么我们怎么样才能完全地把物理因素的干扰给排除掉呢
联系之前动物激素的发现过程，斯他林和贝利斯的实验是如何排除神经的干扰呢？
把狗的小肠黏膜给刮下来，用离体的方式把它拿出来，这样就完全断了和神经之间的联系。
那我们按照这个思路可不可以去将尖端和伸长区完全分离开，去排除物理因素的干扰呢。
按照这个思路，请同学们思考并完成导学案上第三页的问题5，根据它所提供的实验材料，写下你的实验设计思路，稍后找同学说出你的实验设计并上台演示。
（提示一下：
如果是一种化学物质，是不是可以把它收集、提取出来。用什么来收集（我们刚才学了一个非常好的材料，琼脂），然后我再用收集到的物质去证明它是否会使胚芽鞘发生弯曲生长）
答案:教材91页
设计两组实验
实验组:切下胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时后移去尖端。再将处理过的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
对照组:切去尖端的胚芽鞘一侧放置空白琼脂块。
预测实验结果:（如果影响是一种化学物质，琼脂块就可以收集到影响）那么实验组胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。对照组胚芽鞘不生长也不弯曲。
非常好！请回。 同学的实验设计非常严谨，还设计了对照组，排除了空白琼脂块对实验结果的干扰。
这说明琼脂接收到了这种化学物质，并且确实是由于它分布不均匀导致胚芽鞘弯曲生长。
这个实验就是1926年荷兰科学家温特做的实验，这个实验证明了胚芽鞘产生的影响确实一种化学物质。
温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。
到此，就出现了生长素这个名词。科学研究到此结束了吗？那生长素究竟是什么物质？温特有没有真正提取到呢？没有
没有，直到1934年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质，化学本质是吲哚乙酸。
1946年，人们从高等植物体内分离出生长素，确认它就是吲哚乙酸。
到此，就是植物生长素的整个发现历程，其实在这个历程中我们始终围绕着一个核心问题，植物为什么会向光弯曲生长
那么到现在为止，我们能不能一起来归纳总结出胚芽鞘向光弯曲生长的原因呢。请同学们根据ppt上的图片，独立思考一分钟，组织一下语言。
学生 曲仁鑫
单侧光照射使生长素分布不均匀，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，使背光一侧比向光一侧长得快，从而造成向光弯曲生长。
我们刚才重温了整个生长素发现的过程，从1880达尔文提出植物为什么具有向光性开始，到1846年科学家最终从植物体内分离出生长素为止，多长时间？
66年，经过了一代又一代人的努力，才一步一步接近事实的真相，半个多世纪的时间最终发现了生长素。说明科学研究的过程是漫长且艰辛的。
那么关于生长素的研究就到此为止了吗？
材料
那么有关植物向光性的探究还在继续，说明科学探究是永无止境的！
所以我们要在学好科学知识的同时掌握科学探究的方法，将来为国家的科学发展做出很大的贡献！
那么我们的科学研究就到此结束了吗？
没有，还能提出什么问题
我们知道是生长素分布不均导致的弯曲生长，那么生长素是怎么发生分布不均的呢？为什么背光侧生长素多，向光侧生长素少呢？
思考这个问题，学生提出假设
1.向光侧生长素在光的影响下被分解了
2.向光侧生长素在光的影响下抑制合成
也就是背光一侧合成的生长素多或者向光一侧产生的生长素少（合成含量上存在差异）
3.向光侧生长素向背光侧发生了转移
给大家几分钟时间阅读拓展实验，回答问题
答案:
通过A.B这两组实验你能得到什么结论
（自变量:有无单侧光）光对生长素的生成没有影响。
通过C.D这两组实验你能得到什么结论
胚芽鞘尖端两侧（背光一侧和向光一侧）合成的生长素相同
（C组的尖端用云母片 不透物质和水 将左右两侧完全隔开，两侧的琼脂块内收集到的生长素含量相同）
D组的尖端两侧并没有完全隔开，在单侧光下，背光一侧收集到的生长素含量多
说明，单侧光刺激生长素从向光一侧移向背光一侧。
这种运输方式我们叫它横向运输。
原因:单侧光照刺激生长素从向光一侧向背光一侧横向运输。
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