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高三生物教案:《植物的激素调节》

2021-04-20 13:21:50 浏览量:

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高三生物教案:《植物的激素调节》

  【疑难精讲】

  “植物的激素调节”在高中生物教材中是相对独立的部分,与其他章节知识联系较少。其主要内容是:植物的生命活动是由植物体一定部位产生的植物激素进行调节的。该部分是以人们发现和研究得最早的一种植物激素——生长素为例,说明植物激素对于植物生命活动的调节作用,包括生长素的发现过程以及生长素的生理作用等。其中生长素的生理作用及其作用特点是本节也是全章的教学重点。在以往高考试题中,出自本章的题目多数都是围绕这一教学重点来设计问题,考查学生对生长素的生理作用及其作用特点的理解水平和应用能力:如解释植物的弯曲生长及顶端优势原理;解释生产上获得无籽果实、修剪高产稳产的果树树冠及优秀盆景的制作方法和原理;解释同一植物体的不同器官或不同植物体的同一器官,在一定浓度的生长素作用下,表现出不同生长(抑制)现象的原因等。

  1.生长素的发现——燕麦胚芽鞘向光性实验

  生长素的发现,是前后几代人共同努力的结果,该过程体现出科学家的科学精神,特别是进行科学实验:“提出(发现)问题→提出假设→设计实验证明→假设得出结论”的基本思路,这都是我们在复习时需要掌握的内容。关于燕麦胚芽鞘向光性实验,我们主要把握如下几点:

  (1)植物在单侧光照下,具有向光生长的特性——向光性。

  (2)产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端。

  (3)感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。

  (4)向光弯曲的部位是尖端下面的一段。

  (5)单侧光照射能改变生长素在植物体内的分布,使向光的一侧分布得少,背光的一侧分布得多,这是由于生长素在植物体内横向运输的结果。

  (6)生长素能促进植物的生长,其原理是增大了细胞壁的可塑性,促进细胞体积的伸长,从而导致细胞体积的增大,使植物表现出生长现象。

  (7)生长素只能从植物形态学的上端向下端运输,并且是逆浓度梯度运输(主动运输,消耗能量)。

  (8)植物体生长旺盛的部位都可以合成生长素,特别是芽尖端的分生组织,生长素的合成不需要光照。

  2.生长素作用的双重性

  如下图所示,生长素对植物生长的作用表现为双重性:一般情况下,低浓度能促进植物生长,高浓度抑制植物生长。这里所说的浓度高低是相对的,是相对于植物不同的器官而言,生长素的促进、抑制浓度的不同范围而言。

  促进植物的不同器官生长,所需要的生长素浓度不同。10-10g·mL-1的质量浓度促进根的生长,但对芽和茎的生长仅有很小的反应。10-8g·mL-1的质量浓度抑制根的生长,却强烈地促进芽的生长。茎生长的最适质量浓度则是10-4g·mL-1,而在这样的浓度下,芽和根的生长都将被抑制。如果再提高生长素的浓度,茎、芽和根的生长将全被抑制,因此,可以得到如下结论:

  (1)同一生长素浓度对不同器官作用不同。

  (2)同一器官对不同浓度的生长素产生的反应(敏感程度)不同。

  (3)在农业生产上,高浓度的生长素可以当作除草剂来使用。

  3.生长素的作用原理、极性运输和横向运输

  生长素促进植物生长的作用,在于它增大了细胞壁的可塑性,促进了细胞的纵向伸长。而植物茎产生向光生长是由于单侧光引起了茎尖生长素分布不均匀。单侧光使生长素在背光的一侧比向光一侧分布多,从而使背光一侧的细胞纵向伸长比向光一侧快,结果使茎向生长慢的一侧(即朝向光源的一侧)弯曲,表现出向光性。

  对于植物向光性主要从以下三个方面进行理解:①单侧光引起茎尖端生长素分布不均匀,使其背光一侧分布较多,向光一侧分布较少;②发生弯曲的部位在茎尖端下面(相当于根尖伸长区的位置)的一段;③含生长素较多的细胞纵向伸长较快,含生长素较少的细胞纵向伸长较慢。

  单侧光引起茎尖生长素分布不均匀,暗示了生长素在茎尖(生长素产生部位)有横向运输的能力,即在单侧光的影响下,生长素能从向光一侧移向背光一侧,并不能将生长素分解。发生弯曲的部位在茎尖下部的一段,表明生长素有极性运输的能力,即能从形态学上端向下端运输。生长素含量较多的细胞纵向伸长较快,反之较慢,表明生长素促进生长与其浓度有关。所以说单侧光引起生长素分布不均匀,如果没有生长素的横向运输是难以实现的。同样,没有生长素的极性运输,向光弯曲也是无法发生的。

  4.生长素类似物在农业生产上的应用

  (1)获得无籽果实:在没有传粉受精的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素类似物,能促进果实发育,获得无籽果实(例无籽番茄、黄瓜、辣椒等)。

  (2)林木枝条繁育:用一定浓度的生长素类似物浸泡难以生根的林木枝条,促进枝条生根,提高扦插枝条的成活率。

  (3)农作物除草剂:生长素类似物的作用与生长素的作用相同,在低浓度时促进植物生长,而高浓度时不仅能抑制植物的生长,甚至还能杀死植物,所以在农业生产上高浓度的生长素常作为植物杂草的除草剂。

  5.其他植物激素概述

  植物激素是指一些在植物体内合成,并从产生部位运到其他地方,对植物生长发育产生显著作用的微量(1微摩/升以下)有机物。

  植物激素一共分成五类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。前三类是促进生长发育的物质,后二类是抑制生长、促进成熟的物质。

  这些激素都存在于同一植株中。它们不是孤立的,而是互相影响的。例如,顶端优势是细胞分裂素和生长素共同作用的结果;用细胞分裂素处理侧芽,就能解除顶端优势;生长素的浓度接近或等于生长最适宜浓度时,就开始诱导乙烯的形成,超过这一点时,乙烯的产量就明显增加,反过来对生长起抑制作用。

  【学法指导】

  《植物的激素调节》一节,包括植物的感性运动和向性运动,生长素的发现,生长素的产生、分布和运输,生长素的生理作用,生长素在农业生产中的作用,其他植物激素,植物激素间的相互作用等七个部分内容。复习时可安排2~3课时完成。

  第1课时:结合生长素的发现史、研究性课题等内容,站在设计实验的角度,对生长素的发现过程进行剖析,掌握前人在生长素发现过程中实验设计的基本思路、方法,培养学生的实验设计、实验分析能力。教师可提前布置给学生实验设计任务,让学生课前进行设计,课堂上进行交流,评选出好的实验设计方案,在学习园地展示。

  对于达尔文和温特实验,我们着重复习其中之一,要求从实验设计、实验分析角度进行,教师课前设计一个导学提纲,让学生带着问题,通过分析、讨论进行学习、巩固。该部分知识内容多,概念多,要求教师要设计好思路,运用多媒体课件等辅助手段进行训练,能收到更好的复习效果。

  第2~3课时:我们采用边练边做的方式,通过设计一系列具体题目,复习巩固生长素的产生、分布和运输、生理作用及在农业生产实践中的应用。通过具体题目的测试,及时了解学生掌握知识的情况,从而修正误差。

  植物激素包括的范围较广,可提前安排兴趣小组的同学,查资料,汇报其他激素的生理作用,作为知识的补充。








 

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