高中生物人教版（2019）选择性必修一5.1植物生长素教案
文档属性
| 名称 | 高中生物人教版（2019）选择性必修一5.1植物生长素教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 735.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-07 21:50:27 | ||
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文档简介
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
一、教学目标
（1）分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点。
（2）概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，尝试阐释植物生长素
作用特点中蕴含的适度与平衡观。
二、教学重点
（1）植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。
三、教学难点
（1）植物生长素的合成、运输、分布和生理作用。
四、课时安排
2课时
五、教学过程
（一）新课导入
教师展示黄瓜开花图片，引导学生阅读章首页，让学生初步了解乙烯作为植物激素可以诱导黄瓜雌花分化，使得黄瓜多结果实。
引导学生阅读章首页小诗，让学生初步体会在植物的整个生命历程中，都存在植物激素的调节作用。
那么，除了乙烯，还有哪些植物激素，它们分别有什么样的生理作用？
（二）讲授新课
1、生长素的发现过程
教师展示植物向光性图片，引导学生讨论问题探讨的3个问题，使学生先获得感性认识，进而得出向光性的概念。
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。
向光性属于植物的向性运动，即植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动，除向光性外还有向水性、向肥性、向地性（向重力性）等。
关于植物向光性的形成原因，人们进行了一系列的实验探究，在探究过程中，人们发现了一种重要的植物激素——生长素。下面，我们一起来学习生长素的发现过程。
（1）达尔文父子的实验
材料介绍：胚芽鞘是指单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，能保护胚芽、出土后还可以进行光合作用。胚芽鞘分为两部分：尖端和尖端下面一段，即伸长区。（图片展示胚芽鞘）
锡箔纸：锡铝合金，薄而不透光。
让学生描述达尔文的四个实验过程及现象，然后分组讨论：
①四个实验哪个是对照组，哪些是实验组？
②1组和2组实验对照，说明什么？（胚芽鞘的向光弯曲生长与胚芽鞘尖端有关）
③1组、3组、4组实验对照，说明什么？（胚芽鞘的感光部位在尖端，发生弯曲的部位是尖端下面的一段。）
④达尔文设计对照实验遵循了哪些原则？（单一变量原则、对照原则）
⑤达尔文根据实验作出的解释是什么？（胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。）
这种“影响”究竟是什么？科学家进一步探索。
（2）鲍森·詹森的实验
材料介绍：琼脂：从海藻中提取的多糖体，常温下为无色、无固定形状的固体，果冻的主要成分就是它。在这里琼脂片起物质传递的作用，不能感受光的刺激。云母片：绝缘材料，物质不能透过云母片。
让学生描述鲍森·詹森的实验过程及现象，然后讨论：
①鲍森·詹森的实验结论是什么？（胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部）
②顶端产生的“影响”传递到下部后，为什么会造成伸长区两侧生长不均匀？（因为这种“影响”在向光面和背光面分布的浓度存在差异）
真的是这种“影响”的浓度有差异吗？怎么设计实验证明呢？
（3）拜耳的实验
让学生描述拜耳的实验过程及现象，然后讨论：
①拜耳的实验为什么在黑暗中进行？（避免光照的影响）
②从拜耳的实验可以看出，胚芽鞘尖端产生这种“影响”时，必须有光才行吗？
③拜耳的实验结论是什么？（胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的）
综上实验，可以初步推测尖端产生的影响可能是一种化学物质。温特设计实验证明了这种化学物质的存在。
（4）温特的实验
让学生描述温特的实验过程及现象，然后讨论：
①温特的实验现象是什么？
②温特的对照组是如何设计的？
③自变量是什么？因变量是如何体现的？
④温特的是结论是什么？（胚芽鞘弯曲生长确实是尖端产生的一种化学物质在尖端以下伸长区分布不均匀造成的）
⑤温特给这种化学物质命名为什么？
（5）生长素的化学本质
旁栏思考：温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质，他是怎样作出这一推测的？
1）1934年，科学家郭葛从人尿中分离出了与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸（IAA）（人体中无分解生长素的酶）
2）1946年从高等植物中分离出了生长素， 并确认其化学本质也是IAA。（生长素在植物体内含量极少）
3）进一步研究发现植物体内还有与IAA生理作用相同的物质苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）（照片展示吲哚乙酸和吲哚丁酸的化学结构），它们都是生长素。
（6）植物向光性的原因
学生思考：根据我们所讲的生长素的发现过程，请大家解释一下植物向光性的原因：
在单侧光的照射下，植物胚芽鞘尖端产生的生长素会发生横向运输，由向光面移至背光面，然后向下运输到尖端以下，造成尖端以下两侧生长素分布不均匀，背光面生长素多，生长快，向光面生长素少，生长慢。因此，胚芽鞘弯向光源生长。
教师提醒：生长素的产生部位、感光部位、横向运输部位、发挥作用部位。
外因：单侧光的照射，内因：生长素分布不均匀
关于植物向光性的原因，有学者还提出，是由于单侧光的照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的，目前还有争议。
2、植物激素
（1）概念
由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。（植物激素作为信息分子，几乎参与植物生长发育的整个过程）
（2）种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。
3、动植物激素的比较
相同点：（1）调节生命活动的化学物质；（2）能从产生部位运输到作用部位发挥作用；（3）微量、高效；（4）一旦作用即失活。不同点：
4、生长素的合成、运输与分布
（1）合成部位
主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子（成熟叶片也能合成，只不过量很少），由色氨酸经过一系列转变形成。
（2）运输方向
极性运输：在幼嫩组织如胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能由形态学上端运输至形态学下端，而不能反过来运输（图片展示不同部位的形态学上下端）。极性运输的方式是一种主动运输，即从低浓度到高浓度，需要载体和能量。
非极性运输：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，即由形态学下端向形态学上端运输，非极性运输的方式是一种被动运输。
横向运输：在单方向刺激下，生长素还能进行横向运输，如在单侧光照射下胚芽鞘尖端的横向运输以及在重力作用下根尖和茎部的横向运输。
（3）分布部位
植物各器官都有，但相对集中分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。
5、生长素的生理作用
细胞水平：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化
器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根的发生，促进雌花的形成，叶片的扩大，果实和种子的生长等。
生长素的作用仅仅是“促进”吗？下面我们一起来看不同浓度的生长素对植物不同器官的影响。
影响生长素生理作用的因素：
（1）生长素浓度
①a－c段（不含a点）——随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强
②c点——促进生长的最适浓度
③c－e段（不含e点）——仍为促进作用，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱
④e点——促进生长的浓度“阈值”。低于此值时均为促进生长的“低浓度”，超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”，e点对应的生长素浓度对植物生长既不促进也不抑制
⑤b、d两点——生长素浓度虽然不同，但促进效果相同
（2）器官种类
不同器官对生长素的敏感程度不同，其大小依次为根>芽>茎。促进根生长的最适浓度大约是10-10mol·L－1,促进芽生长的最适浓度约为10-8mol·L-1,促进茎生长的最适浓度约为10-4mol·L-1。
（3）植物种类
不同植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感，因此，可用适宜浓度的生长素类似物清除单子叶农作田中的双子叶杂草。
总结：生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时抑制生长。敏感度：幼嫩细胞>衰老细胞，双子叶植物>单子叶植物，根>芽>茎。
6、生长素生理作用的应用
（1）顶端优势
指顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。（展示松树等图片）
原理：顶芽产生生长素向下运输至侧芽，导致侧芽生长素浓度较高，由于侧芽对生长素敏感，因此侧芽生长受抑制，植物表现出顶端优势。
思考：如何去除顶端优势？（棉花打顶、果树整枝等）
（2）根的向地性和茎的背地性
重力作用导致生长素浓度：D>C,B>A，由于根对生长素敏感，高浓度抑制，近地侧生长受抑制，远地侧生长素浓度低，促进生长。茎对生长素不敏感，近地侧促进作用大于远地侧，表现为背地生长。
六、板书设计
第1节 植物生长素
一、生长素的发现过程
（1）达尔文父子
（2）鲍森·詹森
（3）拜耳
（4）温特
二、植物激素
（1）概念
（2）种类
三、生长素的合成、运输与分布
（1）合成部位
（2）运输方向
（3）分布部位
四、生长素的生理作用
（1）顶端优势
（2）根的向地性和茎的背地性
七、作业布置
八、教学反思
第1节 植物生长素
一、教学目标
（1）分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点。
（2）概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，尝试阐释植物生长素
作用特点中蕴含的适度与平衡观。
二、教学重点
（1）植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。
三、教学难点
（1）植物生长素的合成、运输、分布和生理作用。
四、课时安排
2课时
五、教学过程
（一）新课导入
教师展示黄瓜开花图片，引导学生阅读章首页，让学生初步了解乙烯作为植物激素可以诱导黄瓜雌花分化，使得黄瓜多结果实。
引导学生阅读章首页小诗，让学生初步体会在植物的整个生命历程中，都存在植物激素的调节作用。
那么，除了乙烯，还有哪些植物激素，它们分别有什么样的生理作用？
（二）讲授新课
1、生长素的发现过程
教师展示植物向光性图片，引导学生讨论问题探讨的3个问题，使学生先获得感性认识，进而得出向光性的概念。
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。
向光性属于植物的向性运动，即植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动，除向光性外还有向水性、向肥性、向地性（向重力性）等。
关于植物向光性的形成原因，人们进行了一系列的实验探究，在探究过程中，人们发现了一种重要的植物激素——生长素。下面，我们一起来学习生长素的发现过程。
（1）达尔文父子的实验
材料介绍：胚芽鞘是指单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，能保护胚芽、出土后还可以进行光合作用。胚芽鞘分为两部分：尖端和尖端下面一段，即伸长区。（图片展示胚芽鞘）
锡箔纸：锡铝合金，薄而不透光。
让学生描述达尔文的四个实验过程及现象，然后分组讨论：
①四个实验哪个是对照组，哪些是实验组？
②1组和2组实验对照，说明什么？（胚芽鞘的向光弯曲生长与胚芽鞘尖端有关）
③1组、3组、4组实验对照，说明什么？（胚芽鞘的感光部位在尖端，发生弯曲的部位是尖端下面的一段。）
④达尔文设计对照实验遵循了哪些原则？（单一变量原则、对照原则）
⑤达尔文根据实验作出的解释是什么？（胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。）
这种“影响”究竟是什么？科学家进一步探索。
（2）鲍森·詹森的实验
材料介绍：琼脂：从海藻中提取的多糖体，常温下为无色、无固定形状的固体，果冻的主要成分就是它。在这里琼脂片起物质传递的作用，不能感受光的刺激。云母片：绝缘材料，物质不能透过云母片。
让学生描述鲍森·詹森的实验过程及现象，然后讨论：
①鲍森·詹森的实验结论是什么？（胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部）
②顶端产生的“影响”传递到下部后，为什么会造成伸长区两侧生长不均匀？（因为这种“影响”在向光面和背光面分布的浓度存在差异）
真的是这种“影响”的浓度有差异吗？怎么设计实验证明呢？
（3）拜耳的实验
让学生描述拜耳的实验过程及现象，然后讨论：
①拜耳的实验为什么在黑暗中进行？（避免光照的影响）
②从拜耳的实验可以看出，胚芽鞘尖端产生这种“影响”时，必须有光才行吗？
③拜耳的实验结论是什么？（胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的）
综上实验，可以初步推测尖端产生的影响可能是一种化学物质。温特设计实验证明了这种化学物质的存在。
（4）温特的实验
让学生描述温特的实验过程及现象，然后讨论：
①温特的实验现象是什么？
②温特的对照组是如何设计的？
③自变量是什么？因变量是如何体现的？
④温特的是结论是什么？（胚芽鞘弯曲生长确实是尖端产生的一种化学物质在尖端以下伸长区分布不均匀造成的）
⑤温特给这种化学物质命名为什么？
（5）生长素的化学本质
旁栏思考：温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质，他是怎样作出这一推测的？
1）1934年，科学家郭葛从人尿中分离出了与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸（IAA）（人体中无分解生长素的酶）
2）1946年从高等植物中分离出了生长素， 并确认其化学本质也是IAA。（生长素在植物体内含量极少）
3）进一步研究发现植物体内还有与IAA生理作用相同的物质苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）（照片展示吲哚乙酸和吲哚丁酸的化学结构），它们都是生长素。
（6）植物向光性的原因
学生思考：根据我们所讲的生长素的发现过程，请大家解释一下植物向光性的原因：
在单侧光的照射下，植物胚芽鞘尖端产生的生长素会发生横向运输，由向光面移至背光面，然后向下运输到尖端以下，造成尖端以下两侧生长素分布不均匀，背光面生长素多，生长快，向光面生长素少，生长慢。因此，胚芽鞘弯向光源生长。
教师提醒：生长素的产生部位、感光部位、横向运输部位、发挥作用部位。
外因：单侧光的照射，内因：生长素分布不均匀
关于植物向光性的原因，有学者还提出，是由于单侧光的照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的，目前还有争议。
2、植物激素
（1）概念
由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。（植物激素作为信息分子，几乎参与植物生长发育的整个过程）
（2）种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。
3、动植物激素的比较
相同点：（1）调节生命活动的化学物质；（2）能从产生部位运输到作用部位发挥作用；（3）微量、高效；（4）一旦作用即失活。不同点：
4、生长素的合成、运输与分布
（1）合成部位
主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子（成熟叶片也能合成，只不过量很少），由色氨酸经过一系列转变形成。
（2）运输方向
极性运输：在幼嫩组织如胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能由形态学上端运输至形态学下端，而不能反过来运输（图片展示不同部位的形态学上下端）。极性运输的方式是一种主动运输，即从低浓度到高浓度，需要载体和能量。
非极性运输：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，即由形态学下端向形态学上端运输，非极性运输的方式是一种被动运输。
横向运输：在单方向刺激下，生长素还能进行横向运输，如在单侧光照射下胚芽鞘尖端的横向运输以及在重力作用下根尖和茎部的横向运输。
（3）分布部位
植物各器官都有，但相对集中分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。
5、生长素的生理作用
细胞水平：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化
器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根的发生，促进雌花的形成，叶片的扩大，果实和种子的生长等。
生长素的作用仅仅是“促进”吗？下面我们一起来看不同浓度的生长素对植物不同器官的影响。
影响生长素生理作用的因素：
（1）生长素浓度
①a－c段（不含a点）——随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强
②c点——促进生长的最适浓度
③c－e段（不含e点）——仍为促进作用，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱
④e点——促进生长的浓度“阈值”。低于此值时均为促进生长的“低浓度”，超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”，e点对应的生长素浓度对植物生长既不促进也不抑制
⑤b、d两点——生长素浓度虽然不同，但促进效果相同
（2）器官种类
不同器官对生长素的敏感程度不同，其大小依次为根>芽>茎。促进根生长的最适浓度大约是10-10mol·L－1,促进芽生长的最适浓度约为10-8mol·L-1,促进茎生长的最适浓度约为10-4mol·L-1。
（3）植物种类
不同植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感，因此，可用适宜浓度的生长素类似物清除单子叶农作田中的双子叶杂草。
总结：生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时抑制生长。敏感度：幼嫩细胞>衰老细胞，双子叶植物>单子叶植物，根>芽>茎。
6、生长素生理作用的应用
（1）顶端优势
指顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。（展示松树等图片）
原理：顶芽产生生长素向下运输至侧芽，导致侧芽生长素浓度较高，由于侧芽对生长素敏感，因此侧芽生长受抑制，植物表现出顶端优势。
思考：如何去除顶端优势？（棉花打顶、果树整枝等）
（2）根的向地性和茎的背地性
重力作用导致生长素浓度：D>C,B>A，由于根对生长素敏感，高浓度抑制，近地侧生长受抑制，远地侧生长素浓度低，促进生长。茎对生长素不敏感，近地侧促进作用大于远地侧，表现为背地生长。
六、板书设计
第1节 植物生长素
一、生长素的发现过程
（1）达尔文父子
（2）鲍森·詹森
（3）拜耳
（4）温特
二、植物激素
（1）概念
（2）种类
三、生长素的合成、运输与分布
（1）合成部位
（2）运输方向
（3）分布部位
四、生长素的生理作用
（1）顶端优势
（2）根的向地性和茎的背地性
七、作业布置
八、教学反思