新课标人教版示范教案-生物-必修Ⅲ（第1节 植物生长素的发现） Word版

第3章 植物的激素调节
本章规划
本章内容在本模块中是相对独立的，应该以植物体是一个生命系统的思路来理解本章教学。本章内容包括“植物生长素的发现”“生长素的生理作用”和“其他植物激素”3节，每节都可用1课时教学。其中第2节含探究实验的组织、准备，实验所需时间较长，因此应主要利用课外时间进行。植物生长素的发现过程、生理作用及评价植物生长调节剂的应用等内容是本章重点。它的主要功能是引导学生通过探究学习生长素的发现、生长素的作用、细胞分裂素的作用的过程，品味到学习生物学知识的方法和乐趣。
本章内容分为三节，第1节植物生长素的发现，包括生长素的发现过程，生长素的产生、运输和分布两部分内容。包括两方面内容：①通过观察现象总结向性运动的概念；②其次通过探究活动弄清生长素的发现过程及其作用。
第2节生长素的生理作用包括生长素的生理作用及尝试运用生长素促进插条生根两部分内容。本节“问题探讨”中的材料，与上一节所学内容似乎有些“矛盾”：上一节的内容显示，植物生长素起促进生长的作用，而“问题探讨”中的材料却表明，在一定浓度范围内它竟然起抑制作用。由此引起学生的认知冲突，激发起学习本节的兴趣。关于生长素的生理作用，教材首先介绍生长素作为信息分子起作用这一特点，再详细说明生长素的作用与浓度、植物细胞的成熟情况、器官的种类等有关，最后再简要介绍有关科学道理在农业生产上的应用。尝试运用生长素促进插条生根的内容，主要是“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的探究活动。该探究活动侧重于科学技术在实际应用中的技术问题，即解决究竟是“多少”的量的问题。
第3节其他植物激素，包括其他植物激素的种类和作用、植物生长调节剂的应用两部分内容。“问题探讨”选取的材料，既与本节内容有关，又反映了我国古代科技文明成果，在激发学生学习本节内容的兴趣的同时，又是进行爱国主义教育的材料。
关于其他植物激素的种类和作用，教材用以图代文的形式作大致的介绍。之后，教材还介绍了植物激素之间存在相互作用，共同对生命活动进行调节。这样，就突出了植物激素对生命活动进行调节以适应环境这一主题，而不是仅仅介绍几类植物激素。教材编写时，没有局限于介绍植物激素，而是将植物激素调节放在植物生命活动调节的背景中去认识。教材在这部分内容最后安排了关于植物体内基因组、激素、环境因子关系的内容作为选学，从而有利于学生更好地理解植物激素的作用，理解植物生命活动的调节。
植物生长调节剂的应用是本节的重点。教材着意突出STS教育的内涵，既安排植物生长调节剂的应用促进生产力提高的内容，也要求学生搜集相关资料，分析植物生长调节剂应用不恰当带来的负面影响。
教材第1章至第3章，都是关于个体层次生命系统的内容。学完本章后，学生将学习种群、群落、生态系统等生命系统。因此，在本章小结的最后，教材简要阐述了个体和群体的关系，以做好与后续学习内容的衔接。
第1节 植物生长素的发现
从容说课
本节是“生物个体的稳态与调节”的首开篇，教材从生活现象入手，引导学生总结向性运动的概念，进而探究引起向性运动的原因——植物激素；生长素的发现是众多科学家历时十几年科学探究方法的智慧结晶，通过本节的学习，可以培养学生科学的实验方法和思维方法，有利于开拓学生的创新意识。
在教学方法上，通过多媒体结合探究式教学，有利于激发学生积极参与学习探讨的热情。
教学重点 生长素发现、向光性的原因。
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。
教具准备 多媒体、挂图、幻灯片、含羞草。
课时安排 1课时。
三维目标
1.通过教学使学生识记的知识：向性运动的概念。
2.通过教学使学生理解的知识：生长素发现、向光性的原因、生长素的生理作用及特点。
3.通过教学使学生能初步运用所学知识进行分析的问题：通过对生长素的生理作用及特点的理解，灵活地应用于生活实际，解决生产实践中的问题。
4.培养学生学会透过生命现象把握生命本质，运用生长素作用原理分析解决农业生产实际问题的能力。
5.培养学生学会探究实验的设计能力。
6.通过本节的学习培养学生分析、推理、表达、识图的能力。
7.通过本节的学习，使学生认识到科学的发展是一个继承、修正、补充、创新的过程，从而使学生学会一整套科学的研究方法。
教学过程
导入新课
师 同学们好！最近胡锦涛主席提出要“构建社会主义和谐社会”的构想，因而我想人和植物也应该和谐共处，那么植物与人（动物）有哪些相似的地方呢？请同学们讨论一下回答。
生1 都是由细胞构成的，都有应激性。
生2 都能遗传和变异，都具有新陈代谢作用，都能生长。
师 哪位同学能总结一下？
生 都是生命，所以都具有生命的基本特征。
师 想一下，人为什么会生长？
生 因为人体内的生长激素、甲状腺激素能促进生长。
师 既然植物体、动物体都具有生命的基本特征，都可以生长，请同学们讨论我们可以得到的启示是什么？
生 植物体极有可能可以分泌促进生长的激素，进而引起生长。
师 如果同学们的推断有道理的话，让我们来共同感受一下生长素的发现过程及其作用。
板 书：
第1章 植物的激素调节
第1节 植物生长素的及其作用
推进新课
师 观察下列现象，说明问题。
课件展示：
①放在窗台上的花盆中的植物，朝向光照的地方生长；②向日葵幼嫩的花盘会随着太阳转；③玉米胚芽鞘会弯向单侧光方向生长；④向日葵、玉米胚芽鞘受到均匀光照时的生长状况。
生 植物体会弯向光源方向生长。
师 刺激是什么？
生 光照。
师 方向怎样？
生 单侧光照下，才表现向光弯曲生长现象。
师 生物学上把这种现象叫向性运动。请同学们总结一下，什么叫向性运动？学生讨论回答。
课件展示：
展示植物根的向地性。
生 植物体受到单一方向外界刺激而引起的定向运动叫向性运动。
师 体验下列现象是否是向性运动？找学生代表从不同方向刺激含羞草叶片，叶片闭合。请同学们思考回答：含羞草叶片受到刺激，产生闭合现象，是否是向性运动？为什么？
生 不是，因为不管从什么方向刺激，都引起闭合。不是单一方向刺激引起的定向运动。
师 答得好。
师 请同学们讨论植物还有哪些向性运动的例子？学生讨论，老师简单总结：向性运动：单一，定向。
师 同学们了解清楚了向性运动，下面我们来探讨植物为什么会产生向性运动？
板 书：
一、玉米幼苗是否具有向光性
师 1880年，达尔文用?NFDC0?草为材料对植物的向光性进行了研究。
思考：如何设计实验验证植物具有向光性？
学生在相互讨论的基础上汇集如下实验注意到的问题：
1.必须得有单侧光刺激为实验组。
2.必须设计对照实验，即黑暗情况或均匀光照为对照组。
3.其余的条件在相同并适宜条件下进行。
师 请看达尔文所做的实验并分析现象，得出结论。
课件展示：
A.暗箱中的胚芽鞘生长弯曲情况。 B.留有小孔的暗箱中的胚芽鞘在单侧光作用下生长弯曲状况。
观察玉米胚芽实验时的现象并说明结论。学生讨论后回答。
生 A.现象：向上直立生长；B.现象：向光弯曲生长；A、B对照说明：单侧光刺激使其弯向光源生长。?NFDC0?草的胚芽鞘具有向光性；胚芽鞘的生长与光无关。
板 书：
二、胚芽鞘感受光刺激的部位
师 请以燕麦胚芽鞘为实验材料设计实验。
学生在相互讨论的基础上汇集内容如下：
课件展示：
1.可能是整个胚芽鞘都可以接受单侧光刺激。
2.可能是胚芽鞘的某个部位能接受单侧光刺激。
解决的方法：
1.整个遮光处理、局部遮光处理分组实验。
2.刺激必须是单侧光，否则不会弯曲生长。
3.采用相互对照为对照实验。
师 给予肯定的评价，并总结焦点问题是采用遮光的方法研究胚芽鞘感受光刺激的部位。
课件展示：
A.暗箱中用锡箔或黑纸遮住燕麦胚芽鞘尖端，单侧光作用下生长弯曲状况。
B.暗箱中用锡箔或黑纸遮住燕麦胚芽鞘尖端下面的一段，单侧光作用下生长弯曲状况。
观察燕麦胚芽实验时生长弯曲状况并说明结论。学生讨论后回答。
生 A.现象：向上直立生长；B.现象：向光弯曲生长；A、Ｂ对照说明：感受单侧光刺激的部位是尖端，而不是尖端下部；向光弯曲生长的部位是胚芽鞘尖端下面一段。
师 综合实验一、二，你认为燕麦幼苗的生长弯曲与哪个部位有关？为什么会生长？学生讨论后回答。
生 推测可能与尖端有关，可能尖端产生了某种促进生长的物质。
板 书：
三、胚芽鞘产生促进生长物质的部位
师 1910年，丹麦的生物学家詹森设计了如下实验：
课件展示：
A.暗箱中切去胚芽鞘尖端，单侧光照射，现象是不生长不弯曲；B.胚芽鞘切去尖端，放一明胶薄片，再放上尖端，单侧光照射，现象是向光弯曲生长。
请同学们评价该实验是否有缺陷？如果有，如何纠正？学生讨论后回答。
生 有缺陷。①未设对照实验。应该设计一组相同情况下切去尖端，只放一明胶薄片实验作对照，以排除明胶薄片中含有促进生长物质的可能。②未设计无单侧光的实验,以排除单侧光作用的可能。
师 回答得好！
课件展示：
C.胚芽鞘切去尖端，放一明胶薄片，单侧光照射，现象是不生长不弯曲。
D.去除单侧光刺激,其他条件都相同对照实验，结果都不变。
请同学们讨论后回答:整个实验说明了什么问题?
生 胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质。
师 请同学们讨论有没有其他更好的验证方法？
（学生讨论）
师、生共同对学生的讨论结果给予评价。
师 再来看，科学家是如何做的？
1914年,匈牙利的科学家拜耳从另一个思路进行了研究。
课件展示：
切去尖端，放在胚芽鞘的一侧，无单侧光条件进行实验。现象：向放胚芽鞘相对的一侧弯曲生长。
请同学们思考：该实验有无缺陷，如果有，如何纠正？
生 缺少对照实验，应加两组，一组为切去尖端，无单侧光；一组为切去尖端，放在胚芽鞘的另一侧，无单侧光。
师 很好，那么你加的两组现象是什么呢？
生 切去尖端的一组不生长，另外一组向放尖端的另一侧弯曲生长。
师 很好，这个实验也能证明胚芽鞘的尖端能产生某种促进生长的物质。
师 除了上述方法，还有没有其他的验证方法呢？科学家温特想到了更聪明的方法。
课件展示：
展示温特实验的过程。
师 你认为温特实验是否有缺陷？如果有，如何纠正？
生 缺乏对照实验，应该设计一组，除了未放过尖端以外，其余的均完全相同的实验作对照。
师 回答得好！
师 有人设计了更好的实验，请同学们欣赏！
课件展示：
（注：已知云母片可以完全阻断物质的运输）
图3-1-1
师 既然尖端确实产生了某种物质促进了生长，那么它的化学成分是什么？
这得感谢科学家郭葛。
板 书：
四、促进生长物质成分的确定
师 1934年，科学家郭葛提纯分离出了该物质，并证明它的化学成分是吲哚乙酸。
那么吲哚乙酸是不是真的能促进胚芽鞘生长呢？现在假设给你吲哚乙酸，如何设计实验验证吲哚乙酸能促进胚芽鞘生长？
师 如何设计实验验证吲哚乙酸能促进胚芽鞘生长?
课件展示：
问题：
1.吲哚乙酸要作用于切去尖端的胚芽鞘，必须要借助于一种承载物。这种承载物应为什么？
2.如何排除承载物的干扰？
解决的方法：
1.借助于温特实验的启示：承载物选琼脂块。
2.要排除承载物的干扰，必然要设计对照实验。
师 对学生实验进行评价。
课件展示：
展示郭葛实验过程，并让学生进行对比评价。
师 因为吲哚乙酸确实能促进胚芽鞘的生长，所以我们就可以确定胚芽鞘尖端产生的某种促进生长的物质，就是吲哚乙酸。而因为它能够促进植物的生长，所以就把它命名为生长素。
师 通过一、二、三、四的学习，我们都得到了哪些结果？请同学们讨论汇总。
师、生共同总结：
①胚芽鞘的生长具有向光性；
②胚芽鞘的生长与光无关，与尖端有关；
③胚芽鞘的向光生长与单侧光的刺激有关；
④胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端；
⑤向光弯曲生长的部位是胚芽鞘尖端下面一段；
⑥尖端产生了促进生长的物质——吲哚乙酸。
板 书：
1.在植物体内的生长素，是如何运输的？
课件展示：
观察图3-1-2，说明生长素的运输方向。
图3-1-2
生 生长素总是从形态学的上端运向下端，不能从形态学的下端运输到上端。
师 我们把生长素的这种运输方式叫极性运输。
板 书：
2.单侧光对生长素分布的影响
课件展示：
图3-1-3是燕麦胚芽鞘尖端在不同的光照条件下，经过一定时间后，定量测定琼脂块中生长素的含量，就测定结果进行分析，得出的结论是什么？
图3-1-3
单侧光对生长素分布的影响：
课件展示：
1.光照情况下，生长素的合成量是98。
2.单侧光照情况下，背光侧生长素的含量是70，而向光侧生长素的含量是28，且与正常量98相同。
3.如果将尖端在正中间用玻璃板隔开，则向光侧与背光侧生长素的含量相同，都是49，且与正常量98相同。
4.将2与3对照，单侧光作用使尖端向光侧生长素横向运输到背光侧，使背光侧生长素含量大于向光侧。
生 单侧光引起生长素分布不均匀。具体说：在单侧光作用下，向光侧生长素横向运输到背光侧，使背光侧生长素含量大于向光侧。
师 结合生长素的极性运输方式，请同学们解释单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长的原因。
生 单侧光引起生长素分布不均匀。具体来说：单侧光作用下，向光侧生长素横向运输到背光侧，使背光侧生长素含量大于向光侧。尖端部位的生长素再向下极性运输到尖端下部，使尖端下部背光侧生长素含量大于向光侧，从而使背光侧细胞伸长的速率大于向光侧，因而弯向光源生长。
师 请同学们总结生长素在植物体内是如何运输的。
生 在茎中：极性运输；在尖端：单侧光引起横向运输。
师 (总结)生长素运输：极性运输、横向运输。
板 书：
3.光对生长素产生的影响
课件展示：
将玉米胚芽鞘尖端切下，选取相同的尖端随机分为两等份，放到两块相同的琼脂块上，一块置于光下，一块放在暗处，其余条件相同。最终产生生长素的量如图3-1-4所示。观察图示，说明光对生长素的产生有何影响？
图3-1-4
光对生长素产生量的影响
课件展示：
1.黑暗情况下，生长素的合成量是100。
2.光照情况下，生长素的合成量是99。
3.对照1、2说明光对植物胚芽鞘生长素产量几乎没有影响。
师 光对植物胚芽鞘生长素产生的量几乎没有影响。
课堂小结
师 本节课主要以科学家对生长素的探究过程为背景，介绍了生长素的发现历程，要求我们青年学生既要学习科学家勇于探索、勇于创新的精神，同时又必须掌握一整套科学的研究方法。
板书设计
第3章 植物的激素调节
第1节 植物生长素的发现
一、植物的向性运动 向性运动的概念：单一、定向运动
二、
三、
活动与探究
根据所给的用具和材料，设计一个实验测定玉米幼苗胚芽鞘对光的敏感部位。
用具和材料：
一个空纸盒、6株约两厘米高的生长健壮的玉米幼苗、黑纸一张、60 W的台灯一盏。
实验步骤：
（1）________________________________________________________________________。
（2）________________________________________________________________________。
（3）________________________________________________________________________。
正确的实验结果：
正确的结论：
解析：本题为一般验证性实验设计，题干中给了材料和用具，实际上是给了有关提示。按照一般验证性实验的方法步骤：分组编号、相同的材料施以不同的处理、其余在适宜条件下培养、观察记录现象、结果分析（注意对照实验、单一变量原则、等量性原则）进行设计。
答案： 实验步骤：（1）将6株幼苗随机平分为两组，分别为甲、乙组，将甲组幼苗的尖端分别用黑纸帽套上，乙组幼苗分别用黑纸环套在尖端下部
（2）将两组幼苗放在打有一个孔的空纸盒内，孔的高度略高于幼苗的高度，孔外放置点亮60 W的台灯，其余在相同并适宜的条件下，放置于实验室内进行培养
（3）观察记录实验现象
正确的实验结果：甲组幼苗将直立生长，乙组幼苗弯向光源生长。
正确的结论：玉米幼苗的胚芽鞘对光最敏感的部位是尖端。
习题详解
一、基础题（课本P49）
提示：可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。
二、拓展题（课本P49）
解析：利用植物的向光性。
提示：如图3-1-5所示：
图3-1-5