高二生物教案：《生長素的生理作用》教學(xué)設(shè)計(jì)（三）

課  題

生長素的生理作用

教  學(xué)

目  標(biāo)

1.概述植物生長素的生理作用。

2.嘗試探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。

教方學(xué)法

講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合

教

材

分

析

重點(diǎn)

生長素的生理作用。

難點(diǎn)

探究活動：探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。

教具

實(shí)物投影、課件

教

學(xué)

過

程

〔〖引入〗以“問題探討”引入，生思考回答師提示。

〖提示〗1.不同。如圖所示，對于根來說，最適濃度大約是10^-10 mol/L；對于芽來說，最適濃度大約是10^-8 mol/L；而對于莖來說，最適濃度大約是10^-4 mol/L。

2.不同的生長素濃度，對于同一器官所起的作用也不同。在一定濃度范圍內(nèi)促進(jìn)生長，超過這一范圍則抑制生長。

〖問題〗以“本節(jié)聚焦”再次引起學(xué)生的思考注意。

〖板書〗一、生長素的生理作用

生長素可以促進(jìn)雌花的形成、單性結(jié)實(shí)、子房壁的生長；維管束的分化、形成層活性；葉片的擴(kuò)大；不定根、側(cè)根的形成；種子的生長、果實(shí)的生長、座果；傷口的愈合；頂端優(yōu)勢。同時可以抑制花、果實(shí)、幼葉的脫落；側(cè)枝的生長；塊根的形成等。

〖講述〗從細(xì)胞水平上看，生長素可以影響細(xì)胞的伸長、分裂和分化。從器官水平上看，生長素可以影響器官的生長、成熟和衰老。

生長素發(fā)揮的生理作用，會因濃度、植物的種類、器官、細(xì)胞的年齡不同而有差異。一般情況下，生長素在低濃度時促進(jìn)生長，濃度較高時則抑制生長，濃度過高甚至?xí)�殺死�?xì)胞。對于同一植物不同器官來說，一般營養(yǎng)器官比生殖器官敏感；根比芽敏感，芽比莖敏感，幼嫩細(xì)胞敏感，衰老細(xì)胞遲鈍。雙子葉植物一般比單子葉植物敏感。

關(guān)于植物為什么會有頂端優(yōu)勢現(xiàn)象，目前主要存在兩種假說。

教材中介紹的是“生長素學(xué)說”，即認(rèn)為是頂芽合成的生長素極性運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽處，從而抑制側(cè)芽的生長。這個學(xué)說是由K.V.Thimann和F.Skoog于1924年提出的，許多實(shí)驗(yàn)支持該學(xué)說。

另一種解釋是1900年K.Goebel提出的“營養(yǎng)學(xué)說”。該假說認(rèn)為頂芽構(gòu)成營養(yǎng)庫，壟斷了大部分營養(yǎng)物質(zhì)，側(cè)芽由于缺乏營養(yǎng)物質(zhì)而生長受抑制。這個學(xué)說也有不少支持的證據(jù)。 

〖介紹〗α-萘乙酸（NAA）、2,4-D、生根粉

NAA是具有生長素類活性的萘類植物生長調(diào)節(jié)劑，廣泛用于組織培養(yǎng)體系，可以誘發(fā)不定根形成，提高樹木扦插成活率，提高座果率，防止采前落果。它具有與IAA不同的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但其側(cè)鏈與IAA相同，比IAA穩(wěn)定，因此常代替IAA使用。

2,4-D的化學(xué)名稱是2,4-二氯苯氧乙酸，它是一種除草劑，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于無菌培養(yǎng)體系，用于誘導(dǎo)細(xì)胞增殖。2,4-D除了作為除草劑之外，它最顯著的用途是引起脫分化和未組織化的細(xì)胞生長，另外，它還具有使幼苗矮化粗壯的功能。但2,4-D能夠引起染色體變異，使用時必須格外小心。

生根粉是一類可以用來促進(jìn)插條生根的復(fù)合型植物生長調(diào)節(jié)劑。可溶解于酒精或水，一般以生長素類物質(zhì)為其主要有效成分，如ABT生根粉（商品名稱艾比蒂生根粉）就含有萘乙酸和吲哚乙酸等。它的主要作用是：能提供插條生根所需的生長促進(jìn)物質(zhì)，能促進(jìn)插條內(nèi)源激素的合成，能促進(jìn)一個根原基分化形成多個根尖，以誘導(dǎo)插條不定根的形態(tài)建成。

〖板書〗二、嘗試運(yùn)用生長素促進(jìn)插條生根

〖探究實(shí)驗(yàn)〗（有可能按下面指導(dǎo)做）

在上節(jié)課結(jié)束時，應(yīng)布置學(xué)生預(yù)習(xí)探究活動“探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的指導(dǎo)，并準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用具，如楊樹枝條、礦泉水瓶等。教師如果能提前做本探究活動的預(yù)實(shí)驗(yàn)，可避免人力、物力、財(cái)力和時間的浪費(fèi)，也可做到心中有數(shù)，有的放矢。

（一）材料用具的準(zhǔn)備

1.實(shí)驗(yàn)材料

可以用楊、加拿大楊、月季等的枝條。

2.實(shí)驗(yàn)用具：天平、量筒、容量瓶、燒杯、滴管、試劑瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方帶流水孔）、盛水托盤、礦泉水瓶。

3.插條選擇

插條質(zhì)量和規(guī)格對探究實(shí)驗(yàn)效果影響很大。大樹上的1～2年生枝條，可以作為扦插的材料，但以1年生苗木為最好（1年或2年生枝條形成層細(xì)胞分裂能力強(qiáng)、發(fā)育快、易成活）。實(shí)驗(yàn)表明，插條部位以種條中部剪取的插穗為最好，基部較差，梢部插穗仍可利用。實(shí)驗(yàn)室用插穗長5～7 cm，直徑1～1.5 cm為宜。由于一個年級幾百名學(xué)生同時用枝條，要適當(dāng)考慮對樹木的保護(hù)。

扦插枝條的處理：

（1）枝條的形態(tài)學(xué)上端為平面，下端要削成斜面，這樣在扦插后可增加吸收水分的面積，促進(jìn)成活。

（2）每一枝條留3～4個芽，所選枝條的芽數(shù)盡量一樣多。

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.選擇生長素類似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。

2.配制生長素類似物母液：5 mg/mL（用蒸餾水配制，加少許無水乙醇以促進(jìn)溶解）。 

教

學(xué)

過

程

教

學(xué)

過

程

3.設(shè)置生長素類似物的濃度梯度：用容量瓶將母液分別配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分別放入小磨口瓶，及時貼上相應(yīng)標(biāo)簽。NAA有毒，配制時最好戴手套和口罩。

剩余的母液應(yīng)放在4 ℃保存，如果瓶底部長有綠色毛狀物，則不能繼續(xù)使用。

4.枝條處理方法：浸泡法和沾蘸法

建議各小組采用不同方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。浸泡法也可設(shè)置不同的浸泡時間。應(yīng)該鼓勵學(xué)生設(shè)計(jì)多種方案，以便交流，資源共享。

6、（2002年廣東、河南、廣西高考題）植物在單側(cè)光照射下彎向光源生長。這個現(xiàn)象被解釋為“光線能夠使生長素在背光一側(cè)比向光一側(cè)分布多”。

為什么生長素在背光一側(cè)比向光一側(cè)分布多？是因?yàn)橄蚬鈧?cè)的生長素在光的影響下被分解了，還是向光側(cè)的生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移了。為此，有人做了下述實(shí)驗(yàn)：

（一）實(shí)驗(yàn)步驟：將生長狀況相同的胚芽鞘尖端切下來，放在瓊脂切塊上，分別放在黑暗中和單側(cè)光下（見上圖）。

（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如上圖所示。［圖中c、d、e和f用一生長素不能透過的薄玻璃片將胚芽鞘分割；瓊脂下方的數(shù)字表示瓊脂塊收集到的生長素（IAA）的量］

請回答：

（1）圖a和b說明什么？

______________________________________________________。

（2）圖c和d說明什么？

______________________________________________________。

（3）圖e和f說明什么？

______________________________________________________。

（4）通過上述實(shí)驗(yàn)可得出什么結(jié)論？

______________________________________________________。 

解析：單側(cè)光照射下植物彎向光源生長是由于生長素在背光一側(cè)分布較多導(dǎo)致的。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則有等量原則，單因子變量原則，對照原則，本題著重突出了對對照原則的考察。

答案：（1）光并未影響生長素的分解和生長素的向下運(yùn)輸  （2）胚芽鞘被玻璃片分隔成兩半,不影響生長素向下運(yùn)輸和瓊脂塊中收集的生長素?cái)?shù)量  （3）單側(cè)光照射促使生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移  （4）單側(cè)光照射下,向光側(cè)生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，而不是向光側(cè)的生長素分解 

典型例題

〖例1〗 用一定濃度的生長素類似物（2.4—D）可以殺死小麥田里的雙子葉雜草，而不會抑制小麥的生長。對此正確的解釋是（   ）

A、此濃度只對小麥起作用                B、此濃度只對雜草起作用

C、小麥和雜草對此濃度敏感程度不同     D、此濃度對小麥和雜草都起抑制作用

解析：所考查知識點(diǎn)是：生長素生理作用的二重性。2.4—D在低濃度時，能夠促進(jìn)植物生長，在高濃度時，它不但能夠抑制生長，甚至還能殺死雙子葉植物，因?yàn)殡p子葉植物的葉寬大平展，葉片的表面積較大，蠟質(zhì)較少，幼芽裸露，所以吸收的藥劑較多，幼芽易于受害。單子葉植物（如小麥）通常葉面較少，葉片直立，表面角質(zhì)和蠟質(zhì)也較多，幼芽為老葉所包裹，所以相對地吸收藥劑量也較小，幼芽也不易受害。所以，同樣劑量的2.4—D（濃度較高）能夠抑制可殺死雙子葉雜草，而對小麥卻沒有抑制生長的作用。這說明雙子葉植物和單子葉植物對同一濃度的2.4—D敏感程度不同。

答案  C

目標(biāo)檢測：

1、一只正在發(fā)育的桃子被蟲蛀了，結(jié)果桃子停止了生長，這說明蟲蛀的部位是（   ）

A、種子  B、外果皮  C、中果皮  D、內(nèi)果皮

2、下列生產(chǎn)措施中與植物激素?zé)o關(guān)的一組是（   ）

①培育無籽番茄 ②培育無籽西瓜 ③果樹整枝修剪 ④帶芽的枝條扦插 ⑤移栽植物時剪去部分葉片 ⑥棉花摘心

A、①③  B、②④  C、⑤⑥  D、②⑤

3、棉花長到一定的高度后，摘去頂芽，側(cè)芽就發(fā)育成枝條。這說明（    ）

A、頂芽產(chǎn)生的生長素運(yùn)向側(cè)芽        B、原頂芽不再向側(cè)芽運(yùn)送過量生長素

C、頂芽摘除后，側(cè)芽開始分泌生長素  D、頂芽摘除后，側(cè)芽大量分泌生長素

4、生長素對植物生長的作用，一般地說（   ）

A、高濃度和低濃度都促進(jìn)生長            B、高濃度和低濃度都抑制生長

C、高濃度抑制生長，低濃度促進(jìn)生長      D、高濃度促進(jìn)生長，低濃度抑制生長

5、要得到番茄無籽果實(shí)，需將一定濃度的生長素溶液涂抹在該花的柱頭上。處理該花的時期和條件是（   ）

A、花蕾期，不去雄蕊        B、花蕾期，去掉雄蕊

C、開花后，不去雄蕊        D、開花后，去掉雄蕊

6、頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的原因是（   ）

A、頂端陽光充足有利于生長    B、頂端蒸騰作用強(qiáng)，水肥多

C、頂端產(chǎn)生生長素多促進(jìn)生長  D、頂端產(chǎn)生生長素向側(cè)芽運(yùn)輸，抑制側(cè)芽生長

7、對生長素生理作用概括不準(zhǔn)確的是（   ）

A、生長素能促進(jìn)果實(shí)成熟     B、生長素能促進(jìn)扦插枝條生根

C、生長素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育     D、生長素能促進(jìn)植物生長

8、植物生長素促進(jìn)植物生長的原因是（   ）

A、促進(jìn)細(xì)胞分裂          B、促進(jìn)細(xì)胞縱向伸長生長

C、促進(jìn)細(xì)胞的分裂生長    D、促進(jìn)細(xì)胞的彎曲

9、可以證明生長素低濃度促進(jìn)生長，而高濃度抑制生長的例子是（   ）

A、植物的向光性                   B、頂端優(yōu)勢

C、生長素集中在生長旺盛的部位     D、生長素促進(jìn)扦插枝條生根

10、讓不易生根的植物枝條生根，可用一定濃度的生長素溶液浸泡插枝的（    ）

A、上端  B、中部  C、下端  D、兩端

11．下列是關(guān)于生長素的有關(guān)實(shí)驗(yàn)，全部給予右側(cè)光照結(jié)果不向光彎曲生長的是   （    ）

A．（2）（3）（5）              B．（2）（3）（5）（7）

C．（2）（3）（5）（6）（7）        D．（2）（3）（5）（6） 

12．把一花盆如圖所示固定在直徑為2m的圓盤的邊緣處，盆底與地面成45°角。然后旋轉(zhuǎn)圓盤使花盆水平方向所受的力與垂直方向相同。然后，保持圓盤旋轉(zhuǎn)的速率長期不變，觀察植物的根部生長的方向。植物根部生長的方向應(yīng)當(dāng)是下列的哪一項(xiàng)？    （    ）

13．用燕麥胚芽鞘及幼苗⑦⑧進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，一段時間后，會引起彎曲現(xiàn)象的是（→表示單側(cè)光）（    ）

A．②⑤⑦                     B．①②③⑤⑧      C．①③④⑥⑦        D．②⑤⑧

14．下圖所示，用燕麥胚芽鞘進(jìn)行向光性實(shí)驗(yàn)，A放在暗箱中，B放在左側(cè)有孔的暗箱中，C切去胚芽鞘尖端，D在切去尖端的切面上放上含生長素的瓊脂塊，請據(jù)圖回答：

（1）向光彎曲生長的是___________。

（2）直立生長的是___________，不生長也不彎曲的是___________。 

15.根據(jù)下圖所示實(shí)驗(yàn)過程回答：

（1）甲圖中，供應(yīng)塊是含生長素的瓊脂塊，接受塊是不含生長素的瓊脂塊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，胚芽鞘C發(fā)生的現(xiàn)象___________。這一現(xiàn)象說明________________________________。

（2）乙圖中胚芽鞘D不能發(fā)生C的現(xiàn)象，這說明___________________________。

（3）上述實(shí)驗(yàn)說明，生長素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸方向______________________。運(yùn)輸方式是___________。 

答案：ADBCB    DABBC  C A D A

14.（1）B  （2）A、D  C   

15.（1）生長和向左彎曲  生長素能由胚芽鞘的上部運(yùn)輸?shù)较虏?促進(jìn)生長  （2）生長素不能由胚芽鞘的下部運(yùn)輸?shù)缴喜?nbsp; （3）從形態(tài)學(xué)上端到下端  主動運(yùn)輸