高中生物第3章植物的激素调节教案新人教版必修3.docx
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高中生物第3章植物的激素调节教案新人教版必修3
第3章植物的激素调节
第1节植物生长素的发现
【教学目标】
1.知识与技能简述植物生长素的发现过程、体验发现生长素的过程和方法。
2.过程与方法评价实验设计，训练逻辑思维的严密性
3.情感态度与价值观体验发现生长素的过程和方法。
【教学重点】生长素的发现过程
【教学难点】1．生长素的产生、运输和分布。
2．科学实验设计的严谨性分析。
【新知预知】
一、生长素的发现过程
1．向光性：
在___________的照射下，植物___________________生长的现象。
2．探究生长素的发现过程
⑴1880年，达尔文研究了光照对金丝雀虉草胚芽鞘生长的影响。
实验一：
胚芽鞘受到_____________照射时，弯向光源生长。
实验二：
切去胚芽鞘的尖端后受到单侧光照射时，胚芽鞘______________________。
实验三：
用锡箔小帽罩住胚芽鞘的尖端后受到单侧光照射时，胚芽鞘____________。
实验四：
用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光照射胚芽鞘尖端，胚芽鞘仍_____。
为什么会出现这些现象？
尝试作出假设：
达尔文根据实验提出，胚芽鞘______受到________刺激后，就向下面的_______传递某种“影响”，造成伸长区_______比_______生长快，因而使胚芽鞘出现_____________。
⑵设计实验，证明假设。
①1910年詹森实验证明：
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过___________传递给下部。
②1914年拜尔实验证明：
胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布
________造成的。
重点探究：
这些实验初步证明尖端产生的影响可能是一种________造成的，这种化学物质的分布__________造成了胚芽鞘的____________________。
③1928年温特的实验：
把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将这块琼脂切成小块。
再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘的一侧，结果胚芽鞘会朝________弯曲生长。
得出结论：
造成胚芽鞘弯曲生长的刺激确实是一种化学物质，并把这种物质命名为________。
⑶生长素的分离、提纯
1931年从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——________________。
1946年人们从高等植物体中分离出生长素，并确定它就是_________________。
进一步发现了具有生长素效应的物质还有___________、_______________等。
⑷植物的向光性
①产生生长素的部位：
胚芽鞘_____；②明显生长的部位：
胚芽鞘尖端___________；③感光部位：
胚芽鞘_______；④外因：
________照射；⑤内因：
生长素分布_________。
⑸植物激素：
①概念：
在植物体内合成的，能从产生部位运输到作用部位，并对植物的___________有着____________影响的____________有机物，称作_______________。
②举例：
后为来科学家们又陆续发现其他的对植物生命活动调节起重要作用的物质，如赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。
二、生长素的产生、运输和分布
1．产生部位：
___________________
2．运输：
（1）极性运输_______________________
（2）非极性运输_____________________
提示：
极性运输是细胞的主动运输。
3．分布：
_______________________
【重点问题探究】
一、生长素的发现过程
1．1880年达尔文的实验
（1）实验过程：
（如图所示）
实验过程
实验现象
实验①
单侧光照射胚芽鞘
胚芽鞘光源生长
实验②
切去胚芽鞘尖端，给予单侧光照射
胚芽鞘既生长，也弯曲
实验③
用锡箔小帽罩住胚芽鞘尖端，给予单侧光照射
胚芽鞘生长
实验④
用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光照射胚芽鞘尖端
胚芽鞘光源生长
（2）实验现象分析
a．实验①和实验②自变量：
，
因变量：
。
实现现象说明：
胚芽鞘的生长与弯曲都与有关。
b．实验③和实验④自变量：
接受的部位，
因变量：
胚芽鞘是否出现性生长。
实验现象说明：
胚芽鞘的感光部位在，而不是尖端的一段。
（3）实验结论：
光照射使胚芽鞘的尖端产生某种，这种刺激传递到下部的区时，会造成光面比光面生长快，因而出现性弯曲。
2．1910年詹森的实验
（1）实验过程：
（如图所示）
实验过程
实验现象
实验⑤
切去胚芽鞘的尖端，然后给予单侧光照
胚芽鞘生长，也弯曲
实验⑥
切去胚芽鞘的尖端，放置琼脂薄片，然后把胚芽鞘的尖端放置在琼脂薄片的上面，然后给予单侧光照
胚芽鞘生长
【点晴】该实验缺少另一组对照实验。
除了设计对照实验⑤外，可再设计一组实验：
尖端与下部用云母片（化学物质不能透过）阻断，会使实验更有说服力。
（2）实验现象分析
胚芽鞘弯向光源生长是因为：
尖端产生了某种向运输，实验⑥在尖端和尖端下面的一段中间隔了琼脂依然能出现向光性弯曲生长，说明胚芽鞘尖端产生的刺激能透过。
（3）实验结论：
胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给尖端下部。
3．1914年拜尔的实验
（1）实验过程：
（如图所示）
实验过程
实验现象
实验⑦
把切下的胚芽鞘尖端放置在切面的左侧
胚芽鞘向侧弯曲生长
实验⑧
把切下的胚芽鞘尖端放置在切面的右侧
胚芽鞘向侧弯曲生长
【点晴】 拜尔的实验是在黑暗条件下完成的，排除光照不均匀对实验结果的干扰。
（2）实验现象分析
胚芽鞘都弯向了放置尖端切面的对侧，是因为区两侧不均匀，放置尖端的部位生长，未放置尖端的部位生长。
这说明胚芽鞘的弯曲生长，是因为产生的在其下部分布不造成的。
（3）实验结论：
胚芽鞘的弯曲生长，是因为：
产生的在其部分布不均匀造成的。
（4）通过达尔文、詹森和拜尔三人的实验可以初步得出结论：
尖端产生的刺激可能是一种化学物质，这种化学物质的分布造成了胚芽鞘的弯曲生长。
4．1928年温特的实验
（1）实验过程：
（如图所示）
实验过程
实验现象
实验⑨
把空白琼脂放在切去尖端的燕麦胚芽鞘的一侧
胚芽鞘既生长也弯曲
实验⑩
把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，把琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧
胚芽鞘朝向放置琼脂块的
侧弯曲
【点晴】温特提出植物体内存在生长素时仅是假设而已，但并没有提取这种物质。
（2）实验现象分析
实验⑨和实验⑩的自变量是琼脂块中是否放置，因变量是胚芽鞘是否出现。
（3）实验结论：
该实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种物质，这种物质向运输，促使的一段和。
5．植物激素
1934年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——（IAA）。
但是，由于生长素在植物体内含量极，直到1942年人们才从高等植物中分离出，并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。
进一步研究又发现了（PAA）、（IBA）等这些具有生长素效应的物质。
继发现生长素之后，人们又陆续发现了素、素、和等植物激素。
人们把这类由体内产生，能从部位运送到部位，对植物的有显著影响的量物，称作植物激素。
二、植物向光性的原因
植物向光性的原因：
侧光照射，生长素在端发生了从光侧到光侧的运输，使胚芽鞘光一侧的生长素含量高于光侧。
因而引起两侧的生长不，从而出现性弯曲。
横向运输（尖端向光侧→背光侧）→生长素分布不均匀→背光侧多
极性运输（上→下）向光侧
→生长不均匀（背光侧快）→向光弯曲
∴向光性产生内部因素：
分布不均匀，
外部因素：
光的照射。
【小结】生长素的产生部位是；
感受光刺激的部位是；
发生弯曲的部位是的一段。
【点晴】单侧光不影响生长素的合成，所以背光侧和向光侧的生长素产生速度基本一致。
三、植物生长素的产生、分布和运输
1．产生：
主要在幼嫩的、、发育的、根尖等分生能力较强的部位。
2．分布：
大都集中在旺盛的部位，的组织中较少。
3．影响生长素分布的外界因素有两个：
一是，二是。
4．运输：
（1）极性运输_______________________
（2）非极性运输_____________________
提示：
极性运输是细胞的主动运输。
【总结】生长素的作用原理、极性运输和横向运输
（1）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（即朝向光源一侧）弯曲，表现出向光性。
（2）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。
（3）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形态学
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。
【牛刀小试】
1．下列各项能说明植物向光性的是
A．向日葵的花盘随太阳移动而移动B．植物叶片表面的气孔在高温、强光下闭合
C．在雨点的刺激下，含羞草的小叶合拢D．在触摸等刺激下紫薇的枝条微微抖动
2．下列有关生长素的叙述，错误的是
A．生长素主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子中产生
B．成熟的叶片和根尖产生的生长素很少
C．生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端
D．生长素只分布在植物生长旺盛的部位
3．用琼脂块收集燕麦胚芽鞘中的生长素，下列方法收集
生长素最多的是（长方形代表琼脂块）
4．下图所示对燕麦胚芽鞘进行的各种处理（图中锡箔套、锡箔帽不透光，云母片不透水），其中能产生向光性弯曲生长的是
A．甲和乙B．乙和丙
C．丙和丁D．甲和丁
5．对燕麦胚芽鞘作如下图所示的处理，都用单侧光照射。
①放在暗箱里 ②在胚芽鞘尖端下部用锡箔遮住 ③在尖端横向插入云母片 ④在尖端横向插入琼脂片 ⑤切去胚芽鞘尖端 ⑥切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定浓度的生长素的琼脂块 ⑦切去尖端，在切口上放一含有一定浓度的生长素的琼脂块，放在暗盒里 ⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗箱里。
以上实验中，弯向光源生长的有
A．②③④B．②③⑥C．②④D．③④
6．在下列部位中，生长素分布较少的是A．胚芽鞘B．幼嫩的种子C．形成层D．休眠的种子
7．将四株长势相似具有顶芽的健壮植株，分别进行下列4种处理，其中侧芽能发育成枝的是
A．去顶芽后，不做任何处理B．去顶芽后，在断口上放一富含生长素的琼脂块
C．不去顶芽，在侧芽上涂以低浓度的生长素D．不去顶芽，在侧芽上涂以琼脂
8．植物扦插繁殖时，需要对扦插枝条进行去除成熟叶片、保留芽和幼叶等处理，这样可以促进扦插枝条成活。
其原因是
①芽和幼叶生长迅速，容易成活 ②芽和幼叶储存较多的营养物质 ③芽和幼叶能产生生长素，促进生根 ④去除成熟叶片可降低蒸腾作用
A．①②B．①④C．②③D．③④
9．绿色植物倒伏后，它的茎秆能部分恢复成直立状态，引起这种现象的原因是
A．受重力影响，向地性B．受重力影响，背地性
C．受水的影响，向水性D．受光的影响，向光性
10．科学家做过如下的实验：
（1）把不含生长素的两琼脂块放在燕麦胚芽鞘下端；
（2）把含有生长
素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘形态学上端，把另两块不含生长素的琼脂块作为接受块放
在形态学下端；（3）把一段去掉尖端的燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学上端朝下，做与
（2）同
样的试验（如下图），三个实验都以单侧光照射。
经过一段时间后，对接受块成分变化的叙述
正确的是
A．①含生长素比②多，③含生长素比④多
B．①含生长素比②少，⑤含生长素比⑥多
C．在③④⑤⑥小块中，⑤含生长素最多
D．③④中生长素含量之和比⑤⑥中生长素含
量之和要多
11．请根据下面所示的实验过程回答：
（1）图甲中，供应块是含生长素的琼脂块，接受块是不含生长素的琼脂块。
实验结果，胚芽鞘C将__________，这一现象说明。
（2）图乙中，胚芽鞘D能否发生C的现象？
。
（3）上述实验说明，生长素在植物体内的运输方向
只能是_________，运输方式是__________。
12．如图表示用胚芽鞘进行的向光性实验，图中箭头表示光的方向。
请回答以下问题：
（1）试说明①～⑧胚芽鞘的生长情况：
①________________；②________________；
③________________；④________________；
⑤________________；⑥________________；
⑦________________；⑧________________。
（2）①与②对比说明了___________________________。
（3）植物的向光性是由于_______________________________而造成的。
13．图示为某课外小组验证单侧光影响生长素
分布的实验设计方案及实验结果。
实验目的：
（略）
实验材料：
完整的胚芽鞘若干、云母片（或
薄玻璃片）、琼脂块等。
实验步骤：
①将胚芽鞘尖端切下，置于中间插有云母片的琼脂块上（琼脂块被分为A、B两部分），并给予单侧光照射，如图a所示。
②一段时间后，取琼脂块A、B分别置于另一去掉尖端的胚芽鞘的两侧，观察胚芽鞘的生长状况。
实验设计及实验结果如图b所示。
实验结论：
单侧光照引起胚芽鞘尖端以下生长素分布不均匀，向光侧分布较少，背光侧分布较多。
指导教师认为：
上述实验只能说明在此种状态中胚芽鞘尖端之下的生长素分布状况，并不能证明这种分布状况与单侧光照有关。
若要令人信服地证明生长素的这种分布状况与单侧光照有关，还应设计补充实验。
（1）补充的实验设计：
_______________________________________________________。
（2）补充实验出现何种结果，则可以证明实验结论是正确的？
_____________。
答案表：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
我的困惑：
我的反思：
班级 姓名
图b处理
（2）补充实验的结果如图所示（或用文字说明）解析 根据题意，只需再设计一个实验证明生长素
分布不均匀确实是由单侧光照引起的，而不是任何光照都能引起。
因此设计实验时的单一变量是均匀光
照与单侧光照，由于已知的实验步骤中是单侧光照，故在补充实验中要考虑均匀光照的情况。
第2节生长素的生理作用
【教学目标】
1.知识与技能掌握植物生长素的生理作用。
掌握植物生长素的生理作用。
。
2.过程与方法探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度；正确解释顶端优势、根向地性生长、
茎背地性生长等现象；了解生长素在农业上的应用。
3.情感态度与价值观通过生长素的生理作用，训练学生将知识应用与实践的能力。
【教学重点】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
【教学难点】理解生长素的生理作用
【新知预知】
生长素的生理作用
1.两重性：
时促进生长，时抑制生长，甚至杀死植物。
2.表现：
①促进或抑制生长；②促进或抑制发芽；③防止或。
◇下图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响
总结：
根、芽、茎器官的敏感程度为：
___________________
3.生长素生理作用的两重性实例：
（1）根向地性：
（2）顶端优势：
①现象：
顶芽优先生长，_______受到抑制
②原因：
_________________________________________________________
__________________________________________________________
③解除：
____________________
4．生长素在农业生产中的应用
生长素的应用：
适时摘除棉花的，解除____________，以促进__________
生长素类似物的应用：
防止_____，
促进果实获得，（如：
获得无籽番茄）
促进扦插枝条
【重点问题探究】
一、生长素的生理作用及其特点
生长素具有两重性。
指“低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长”。
1．浓度的促进作用，如促进茎叶生长；促进扦插枝条生根；促进果实发育，防止脱落等。
2．浓度抑制生长，如顶端优势、2,4－D的除草作用。
3．相同浓度的生长素，对不同的生理效应不同（如图）。
植物离体器官
生长素溶液浓度（mol/L）
10－10
10－8
10－6
10－4
10－2
根
促进
—
抑制
抑制
抑制
芽
—
促进
—
抑制
抑制
茎
—
—
—
促进
—
“—”表示促进，但此时生长素的浓度并非最适浓度
【思考】
1．生长素对根、芽、茎作用的最适浓度分别为______、_______、_____，其中对生长素的浓度最敏感的器官是______。
2．对同一器官来说，生长素的作用与浓度的关系？
实例分析：
[实例1]根的向地生长及茎的背地生长。
分析：
（1）根图分析比较A和B、C和D生长情况_______、
_____。
（填快慢）
（2）分析生长素含量情况：
A_____B；C_____D。
（提示，
考虑重力对生长素的影响）
（3）分析ABCD四点生长素的作用A_______B______C______D____（填促进或抑制）
（4）试分析出现根向地生长的原因是___________________________________________；
茎背地生长的原因是___________________________________________。
（提示：
考虑根和茎对生长素的敏感性不同）
[实例2]顶端优势现象。
分析：
（1）比较甲和乙的生长情况_________________________________________。
（2）比较生长素含量情况：
甲____乙，原因是____________________________。
（3）生长素对甲和乙的作用有什么不同？
_____________________________。
（4）解除顶端优势的方法和原理是________________________________。
（5）在农业生产或园艺等方面，哪些利用了顶端优势，哪些又要解除顶端优势？
请举例说明。
二、生长素类似物及其应用
生长素类似物：
科学家通过多年的研究和实践，发现了一些合成的化学物质，具有生长素（IAA）相似的生理效应，如α－萘乙酸（）、等，这些生长素类似物在实践中主要应用于以下几个方面：
（1）促进扦插的枝条：
①用浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学端，上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
②在扦插时，保留芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这是因为芽和幼叶在活动时能产生，有利于生根。
③扦插时常去掉成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低作用，保持植物体内水分的平衡，有利于插条成活。
（2）促进果实
①被子植物的子房内有胚珠。
当雄蕊授粉以后，胚珠逐渐发育成种子。
在胚珠发育成种子的过程中，发育着的种子里合成了大量的，刺激子房发育，生长素是果实正常发育所必需的。
②在没有接受花粉的柱头上涂上浓度的生长素溶液，由于雌蕊没有授粉，胚珠不可能发育，这样的果实就是果实，如无子番茄、无子黄瓜、无子辣椒等。
（3）防止落花落果
生产上常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，这样可以达到保蕾保铃的效果。
未成熟的幼果，常因不足而大量脱落，用10～100ppm的2,4－D的水剂喷洒树冠，可使落果大为减少，对苹果、柑橘和棉花都很有效。
（4）农作物除草剂
而高浓度时不仅能抑制植物生长，甚至还能杀死植物，所以在农业生产上浓度的生长素常作为植物杂草的除草剂。
问题：
2,4－D（一种生长素类似物）可作为除草剂。
在麦田中喷洒一定浓度的2,4－D，可以抑制或杀死杂草（双子叶植物），而不会抑制小麦的生长。
请根据所学内容分析原因。
三、尝试运用生长素促进扦插枝条生根
【实验】 探索生长素类似物促进插条生根的最适深度
（1）提出问题：
不同浓度的生长素类似物（如2,4－D或NAA）促进插条（杨、月季或迎春等）生根的最适浓度是多少呢？
（2）材料用具
①实验材料：
杨、月季、迎春等的枝条。
②实验用具：
天平、量筒、容量瓶、烧杯、滴管、试剂瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方带流水孔）、盛水托盘、矿泉水瓶。
③实验试剂：
选择生长素类似物：
2,4－D或α－萘乙酸（NAA）等。
配制2,4－D母液5mg/mL（用蒸馏水配制，加少许无水乙醇以促进溶解）。
设置2,4－D的浓度梯度：
用容量瓶将母液分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/mL的溶液，分别放入小磨口瓶内，及时贴上相应标签。
（3）实验步骤
①制作插条：
插条的形态学上端为平面，端要削成斜面，这样在扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活。
②处理插条：
插条处理方法有法和法。
清水组起空白作用，浓度不同的几个实验组之间进行相互（药物浓度、浸泡时间等）。
③进行实验：
将处理过的插条下端浸在清水中，注意保持温度（25～30°C）。
④观察记录：
观察记录各组实验材料的生根情况，并记录于设计的表格中。
设计的表格标题如不同2,4－D（或NAA）浓度下插条生根数。
（4）预测实验结果：
过一段时间后（约3～5d），用适宜浓度的2,4－D或NAA处理过的插条基部和树皮皮孔处（插条下1/3处）出现白色根原体，此后逐渐生长出量不定根；而用较低浓度、较高浓度或清水处理的插条长出极量的不定根或生根。
（5）结果分析：
根据实验数据，以生长素类似的浓度为横坐标，根的数目为纵坐标，绘制曲线图，确定最适浓度范围。
（6）实验注意事项
①分析不同插条的生根情况。
不能生出不定根有可能是插条上没有芽、插条倒插等。
促进扦插枝条生根是指刺激插条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。
不同的插条可能生出的不定根的数目多少不一样，如插条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促使不定根的萌发。
实验所选插条的芽数尽量一样多。
②注意与本实验相关的其他因素，如温度要一致，设置重复组即每组不能少于3个
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