2022-2023学年高二生物人教版（2019）选择性必修一教案：第5章植物生命活动的关系5.1植物生长素

人教版（2019）选择性必修一 稳态与调节 第5章 植物生命活动的关系
第1节 植物生长素 教学设计
一、教学目标的确定
课程标准与本节相对应的要求是： 概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性，既能促进生长，也能抑制生长，以此确定教学目标目标：
1、概述植物生长素的发现过程
2、体验发现生长素的过程和方法
3、概述生长素的生理作用
4、评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性
二、教学重难点
1、教学重点
（1）生长素的发现过程
（2）生长素的产生、运输和分布
（3）生长素的生理作用
2、教学难点
（1）生长素的产生、运输和分布
（2）生长素的发现和生理作用
3、教学设计思路
教师利用课件展示“向日葵”的片段，吸引学生的学习兴趣，通过教师一系列的问题和学生自主阅读教材回答问题，锻炼学生的阅读能力和思维能力、理解能力
四、教学步骤
1、新课导入
教师用课件展示向日葵的照片，让学生观察向日葵的特点，并提问，为什么向日葵总是向着太阳生长？
再展示向着窗户生长的植物图片，提问：1.途中植物的生长方向有什么特点？
（弯向窗外生长）
2. 可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？
（是较长时间的单侧光照射引起植株弯向窗外光源生长。这样可以使植株获得更多的阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需求）
3. 这种生长方向的改变是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？
（植物的弯曲生长发生在幼嫩部分）
2、新课讲授
1、生长素的发现过程
1、达尔文的实验
在19世纪末的时候达尔文就注意到了植物向光性的特点，并和他的儿子设计了实验来讨论植物向光性的原因：
教师介绍胚芽鞘，并介绍实验过程：
实验一：单侧光的照射胚芽鞘一段时间后，发现胚芽鞘向光弯曲生长；
实验二：单侧光照切去尖端的胚芽鞘，发现胚芽鞘不生长，不弯曲；
实验三：用锡箔小帽套住胚芽鞘顶端，用单侧光照射，幼苗继续直立生长；
实验四：用锡箔小帽环套住胚芽鞘尖端下面的一段，用单侧光照射，幼苗向光生长。
（胚芽鞘的生理状况相同）
教师通过讲解这几个实验过程，并让学生阅读教材，回答问题：
1.19世纪末达尔文的下列实验现象分别是什么？
（A：向光弯曲生长 B：不生长 C：直立生长 D：相光弯曲生长）
2. 遮住胚芽鞘和它下面一段的目的是什么？
（通过对照实验，探究胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘的尖端还是胚芽鞘的伸长区）
3.达尔文的实验组中哪些可以形成对照？各种对照分别能得出什么样的结论？
（A为对照组，BCD为实验组；
A、B对照，说明胚芽鞘的想光弯曲生长与胚芽鞘的尖端有关
B、D与A对照，说明胚芽鞘的感光部位在尖端，而向光弯曲部位是尖端下面一段）
5.该实验的结论是什么？
（伸长区为尖端下面一段，尖端产生某种物质，向下运输，促使下部弯曲生长）
2.鲍森·詹森的实验
达尔文的实验只证明了植物尖端产生某种物质，促使下部弯曲生长，但是，这种“影响”究竟是什么呢？在达尔文之后，先后有多位科学家通过进一步的实验继续探究
让我们一起来看一下1913年鲍森·詹森的实验：
实验过程：在单侧光照射一段时间后，切去胚芽鞘的尖端后加上琼脂片，再将琼脂片上放置尖端
提出问题：通过实验现象你能得出什么结论？
（尖端产生的“影响”可以通过琼脂片传递给下部）
3. 拜尔的实验
实验过程：黑暗环境中切去胚芽鞘的尖端放在胚芽鞘的一侧，结果发现胚芽鞘弯向对侧生长
（1）实验的自变量是什么？
（尖端的位置（“影响”分布不均匀，有尖端的位置“影响”分布较多，无尖端的位置影响几乎没影响）
（2）实验为什么要在黑暗中进行？
（排出单侧光的影响，控制单一变量）
（3）通过实验现象能得出什么结论？
（拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部位分布不均匀造成的）
教师根据前3个实验做个小结：总结三位科学家的实验，这些实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质造成的，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘弯曲生长
4.温特的实验
“影响”究竟是不是化学物质呢？科学的脚步依然没有停止，探究总是在新问题中产生。温特为我们揭开了谜团，下面我们一起来看一下温特的实验：
实验过程：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几个小时后，取下胚芽鞘的尖端，将琼脂切成小块。再将处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝向对侧弯曲生长。但是如果放置的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘将既不生长也不弯曲。
（1）此实验能得出什么结论？
（温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的）
（2）通过此实验能否知道尖端产生的是什么物质？
（温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素）
但生长素究竟是什么物质呢？如何才能确定呢？教师指导学生阅读教材
1934年科学家首次从人的尿液中分离出与生长素作用相同的物质——吲哚乙酸，简称IAA，1946年从高等植物中分离出生长素。
通过生长素的发现，教师总结植物向光弯曲的原因：植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲
在介绍完植物激素的概念之后，教师组织学生思考讨论：植物激素与动物激素的异同？
2、生长素的合成、运输与分布
我们了解了生长素是造成植物向光性的原因，那么生长素是由哪个部位合成的呢？是如何运输到指定部位的呢？植物的各个部位都含有生长素吗？带着问题我们一起来探索一下生长素的合成、运输与分布
教师组织学生阅读教材，让学生自己尝试总结生长素的主要合成部位、合成生长素的原料、极性运输的概念、和生长素的分布，并展示生长素极性运输的示意图，加深理解。最后，教师在课件中总结
3、生长素的生理作用
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式类似，只是起传达信息，调节细胞生命活动的作用，那么，生长素会一直促进植物生长吗？，通过教材中的“思考·讨论”我们一起来探讨一下植物生长素的作用特点
讨论：
1. “促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
（同一器官，低浓度组别促进生长，高浓度组别抑制生长。不同器官，同一浓度下（如
10-6mol·L-1），对根这一组的作用是抑制，对茎这一组的作用是促进）
2. 对于同一器官来说，生长素的作用于浓度有什么关系？
（不同的生长素浓度，对于同一植株同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长）
3.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
（不相同。如“思考·讨论”中图所示，对于根来说，最适浓度大约是10-10mol.L-1；对于芽来说，最适浓度大约是10-8mol.L-1；对于茎来说，最适浓度大约是10-4mol·L-1。说明不同器官对生长素的敏感程度不同，根最敏感，其次是芽，茎最不敏感）
通过教材中的思考讨论发现，生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异，教师利用课件讲解影响生长素发挥作用的因素和植物产生顶端优势的原因，通过联系社会，联系实际，掌握农业生产的相关知识
最后教师通过教材中的思维训练，锻炼学生的实验设计能力和逻辑思维能力
讨论：1.这个实验的设计是否严密？为什么？
（该实验设计不严密，主要是缺少对照实验，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况，不符合实验设计的基本原则）
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
（ 结论（2）不严谨，本实验不可证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端）
3.如果要验证上述结论，应如何改进实验方案？
（应增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态下端运输到形态学上端。）
最后教师带领学生对本节课进行总结
五、板书设计
一、生长素的发现过程
1.达尔文的实验
2.詹森的实验
3.拜尔的实验
4.温特的实验
5.植物激素的概念
2、生长素的合成、运输与分布
三、生长素的生理作用
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