不同光质对植物根系生长发育的影响研究.doc

“光对植物根系生长发育的影响”系列研究的活动策划 谢玉燕 湖南湘潭市江南中学 411207 问题提出：植物的根系通常是没有直接接受光照的，因此，根的生长发育受光的影响比较少，但是当根的生长暴露在光下（如利用营养液进行的无土栽培）时，是否受光的影响呢，对于这个问题文献记载比较少。本活动就是针对温室中的无土栽培技术中的实际情况，提出系列问题，从光的不同侧面研究它对植物根系生长发育的影响。 项目实施原理：根系的生长状况直接关系到地上部分的生长发育，所谓“根深叶茂”就是这个道理，根据有关实验研究表明：根系的生长受光的强弱的影响，同时证实不同波段的光质对植物根系的影响是不同的。本项目将根据上述理论背景设计相关实验，探究在温室栽培条件下，光的不同方面对植物根系的影响。如：1、探究光的强度对某植物根系生长活力的影响（如根的呼吸作用，对矿物质吸收等）；2、探究不同光质对某植物根系发育的作用；3、探究红光与无色光对根细胞伸长生长影响等。…… 目标： 知识目标：了解根的生长发育受外界环境因子的影响 ，知道不同的光质对根系生长的作用， 理解植物无土栽培技术的原理等 技能目标：学会无土栽培的技术，熟练掌握显微镜检技术，学会从白光中得到不同光质的光的方法，提高发现问题和通过探究解决问题的能力。运用二氧化碳酸碱滴定法测定根的呼吸强度等。 情感目标：培养学生的问题及忧患意识，养成合作学习， 服从集体利益的团队精神。 项目实施的可行性分析： 实施主体的知识与能力分析： 高一学生已在初中掌握了一定的作物栽培的知识，我校学生地处城乡交汇处，学生方便观察了解农作物栽培过程，学生也有一定的理化知识和实验技能基础 高一学生已开始研究性课程学习，初步掌握了一些研究方法和技能 项目实施的条件保障： 硬件：学校拥有现代化生物实验室两间，装备完善的准备室1间，学生活动室1间，显微演示（数码）系统1套，数码摄像机1部等，各种试剂药品充足。 软件： 1．制度支撑：学校历来注重学生科学素质的培养，早在90年代末就被省教委授予“创新教育示范基地学校”形成了一套“开展学生科技活动，促进学生有个性地发展”的管理机制 2．专业辅导：有专业知识扎实又富有创新精神的辅导教师（前指导学生开展项目研究，参加市、省、和国家级评比，多次获得省、市一等奖和国家级奖励） 3．技术支持：无土栽培技术 显微镜检技术 二氧化碳酸碱滴定技术 相关光处理技术等 项目研究意义：通过该项目的研究，得出一些有实际价值的参考数据，为在温室无土栽培过程中，如何通过对光的控制，来促进植物根的发育的具体操作提供技术支持。 项目研究方法：文献法、科学实验法以及访问法等 实施准备阶段： 活动一：学生分组活动，教师提供背景资料 组织研究活动小组，每组3至5人，共同阅读资料（教师提供）并查找相关资料， 分组讨论背景资料（附1）中所包含的知识原理和科学方法 提出自己的探究课题 活动二：开题报告会 各小组根据自己的选题，进行课题方案设计 撰写可行性报告， 作好开题报告准备 举办开题报告会，论证活动的可行性 根据开题报告反馈意见修改课题研究方案 活动三：技术培训 无土栽培原理讲解，无土栽培过程演示，操作无土栽培过程和并熟悉日常管理程序 相关技术培训（试剂配置，仪器操作使用等） 活动四：技术咨询 与物理老师讨论如何从日光中获取蓝光、蓝紫光及红光的方法 与化学老师探讨如何定量测定二氧化碳的方法 与生物老师讨论确定实验材料（选什么作物） 项目分组实施阶段 1．学生预备实验，最终选定实验材料 2．正式实施：各小组根据制定的实施计划开展实验探究活动 成果形成阶段： 1．收集汇总实验原始资料 查看相关文献 2．数据分析，得出相关结论 3．撰写实验报告 交流展示与推广 各组制作展板，简略介绍项目研究过程及取得的主要成果 展示相关原始数据（包括原始文字记录，照片、摄像资料等） 答辩 由辅导教师执笔撰写活动总结，并制作展板，整理原始资料，作好参赛准备。 参加上级组织的评比，并向相关刊物投稿 附1：项目背景资料： 理论背景：《植物生理生态学》（蒋高明）148页指出：根系虽未直接受到光线照射，但对不同的光质也有不同的反应。如：燕麦（Avena sativa）中，蓝光和紫光照射的植株虽然较矮，其根系却比对照组发达，发根数分别是对照组的111．4%和117%（Feldman 1984）春小麦分蘖期不同光质照射处理，其根系脱氢酶活性有较大的差异，蓝光处理平均比对照高12%，蓝紫光处理比对照高13%，红光处理高6%，而且根活力也有不同程度的反应，短波光下培养的麦苗，其活力均略高于对照，其中蓝紫光比对照平均高4%，蓝光高5%，红光与对照无明显差异。实验表明稻苗根系伸长生长随光量的减弱而促进，蓝光下培育的稻苗根系，其伸长生长比红光或无色光（白光）更有明显的促进作用，无