高中组生物(生命科学)科佳作

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1、中華民國第四十五屆中小學科學展覽會作品說明書高中組生物(生命科學)科佳作040718植物向光性的訊息傳導臺北市私立再興高級中學作者姓名：高二鄭瑞杰指導老師：顏俊雄中華民國第四十五屆中小學科學展覽會作品說明書科別：生物組別：高中作品名稱：植物向光性的訊息傳導關鍵詞：向光性、光線的顏色、光線的訊息傳導編號：製作說明：1.說明書封面僅寫科別、組別、作品名稱及關鍵詞。2.編號由國立臺灣科學教育館統一編列。3.封面編排由參展作者自行設計。1作品名稱：植物向光性的訊息傳導壹、摘要在參觀美國太空中心時，發現未來太空艙裡要利用燈光代替陽光來種植物，以做為長途太空旅行時的食物來

2、源，而白色光線是由許多不同顏色的光線所組成，因此這個實驗的目的在於瞭解光線的顏色和方向對於植物生長向性的影響；同時也想瞭解造成向光性的生長素，在光誘導下的訊息傳導方式。實驗結果發現，綠豆苗對於藍光有最強的向光性，同時不會造成豆苗徒長。實驗結果也得知生長素由生長點製造後不僅儲存在生長點，並且也儲存於葉柄中；將藍光只造射在豆苗的下半部的莖，而非生長點部位，光線會誘導莖產生傳遞訊息，此訊息會傳遞到含有生長素的生長點和葉柄，生長點和葉柄再分泌生長素，流向照光組織的背光面，造成植物的向光性。因此在太空中的無重力狀態下，可以施予藍光照射植物的莖部，藍光不但可以讓植物有最佳

3、的光合作用效率以正常生長，並且可以利用植物的向藍光性，以誘導植物生長到設計好的方向，以充分利用太空艙有限的空間。貳、研究動機在美國佛羅里達州參觀美國太空中心時，發現未來太空艙裡要利用燈光代替陽光來種植物，而白色光線是由許多不同顏色的光線所組成，因此這個實驗的目的在於瞭解光線的顏色和方向對於植物生長向性的影響，以及負責向光性的生長素，在光誘導下的訊息傳導方式。希望能由這個實驗的結果，能知道在太空中的無重力狀態下，可以施予何種光線，以及何種方式照射植物，不但可以讓植物有最佳的光合作用效率，並且可以利用植物的向光性，以誘導植物生長到設計好的方向，以充分利用太空艙有限

4、的空間。植物的向光性和生長素的關係--參考高級中學生物學(教師用上冊)，林金盾編著，第八章：激素與協調作用，康熙圖書出版，2004光線和植物向光性的關係--參考高級中學生物學(下冊)，鄭湧涇編著，第十章：生物對外界刺激的感應，康熙圖書出版，2004。植物生長素的傳遞方式--參考高級中學生命科學(上冊)，鄭湧涇編著，第四章：植物的生殖、生長和發育，康熙圖書出版，2004。2叁、研究目的以植物的向光性，研究光的顏色和方向，對於植物的向光的影響，並且分析植物的哪些組織參與了植物向光的性質，進而了解植物向光性的訊息傳遞方式。肆、研究設備及器材綠豆、培養皿、可調亮度式檯

5、燈、玻璃紙（藍色、綠色、黃色、紅色）、紙杯、看片照光箱、數位相機、光學顯微鏡、實體顯微鏡、測光計伍、研究過程和方法一、先把綠豆泡水兩天後，再把綠豆放在鋪有濕衛生紙的培養皿上，大約四天後長成小苗，用於各種測試中。二、光源為亮度可調式檯燈，裝有60蠋光的燈泡，燈泡的前緣到植物之距離為30公分。小苗放在貼有玻璃紙的紙杯中；紙杯的兩側或單側以美工刀切出3x8公分長方形洞孔，再貼上不同顏色的玻璃紙，再以黑色紙遮住紙杯的其它部份，並以下列所述之條件測試綠豆生長情形：(一)實驗1：單面照不同顏色的光小苗放在一側無洞孔而另一側分別貼有藍色、綠色、黃色、紅色等玻璃紙的紙杯中，再

6、以裝有60蠋光的檯燈平躺側照紙杯，紙杯的另一側不照光。三小時後照相紀錄。(二)實驗2：一面照白光另一面照不同顏色的光小苗放在紙杯之一側有長方形洞孔；而另一側分別貼有藍色、綠色、黃色、紅色等的玻璃紙的紙杯中。紙杯兩側都以裝有60蠋光的可調亮度式檯燈平躺側照紙杯，再以測光計測紙杯兩側之亮度，調整檯燈亮度使紙杯兩側之亮度一致。三小時後照相紀錄。(三)實驗3：兩面照不同顏色的光紙杯兩側分別貼有不同顏色的玻璃紙，一共有六種組合：藍和綠、藍和黃、藍和紅、綠和黃、綠和紅、黃和紅。紙杯兩側以60蠋光的可調亮度式檯燈平躺側照紙杯，以測光計測紙杯兩側之亮度，再調整檯燈亮度使紙杯兩

7、側之亮度一致。三小時後照相紀錄。3(四)實驗4：由上向下照不同顏色的光以裝有60蠋光的檯燈由上向下照射在頂部有藍色、綠色、黃色、紅色、白色玻璃紙以及黑色紙的紙杯，並且每天量小苗高度。(五)實驗5：向光性和地心引力的競爭在含有日光燈照光箱的表面，貼上藍色、綠色、黃色、紅色玻璃紙，使光線由底部向上照射。照光三小時後，以數位相機紀錄植物生長情形。(六)實驗6：植物生長素產生位置之測試一植物的葉片、生長點、子葉、或葉片和生長點以小刀去除，再以裝有60蠋光的檯燈由側面照射。照光三小時後，以數位相機紀錄植物向光性。以實體顯微鏡觀察植物的生長點去除前後的情形。(七)實驗7：

8、植物生長素產生位置之測試二實驗方法同實