第1节 植物生长素的发现

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高二 生物 学科 教案 备课人 吴学华
课题：第1节 植物生长素的发现 第2课 时 10 月 15日
教学目标 1概述植物生长素的发现过程。
2. 通过教学使学生理解的知识：向光性的原因、生长素的生理作用及特点
3. 培养学生学会探究实验的设计能力
教学重点、难点 1、生长素的发现过程。
2、生长素的产生、运输和分布。
3. 科学实验设计的严谨性分析。
方法指导 1、交流展示
2、互动探究
3、精讲点拨
教学过程
1.导入以“问题探讨”引入，生思考回答师提示。一、生长素的发现过程【提示】1.弯向窗外生长。2.是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外光源生长。这样，可以使植株获得更多阳光，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要。3.植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。【问1】“生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？”【出示】给出达尔文向光性实验示意图。【讲述】1880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：胚芽鞘受到单侧光照射时，弯向光源生长。实验二：切去胚芽鞘的尖端，胚芽鞘既不生长，也不弯曲。实验三：用锡箔小帽罩住胚芽鞘的尖端，胚芽鞘直立生长。实验四：用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段，单侧光只照射胚芽鞘尖端，胚芽鞘仍然弯向光源生长。〖旁栏思考题1〗生思考回答师提示【提示】1.分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时，胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段，感受光刺激的是顶端。这说明，是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。（让学生分别回答。最后总结：达尔文推想，胚芽鞘尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。（鼓励学生从科学家的用词教育学生在以后的学习中要养成严谨的思维习惯，要有实事求是的态度。）【设计目的】达尔文的实验，设计看似简单，但注意到人们熟视无睹的植物向光性现象，并设计实验来研究，就既需要细致的观察，也需要创造性思维，更要有尊重事实的精神2. 【自学质疑、交流展示】【问2】“胚芽鞘尖端真的会产生某种物质吗？这种物质怎么会影响下面部分的生长呢？ 【讲述】1928年，荷兰科学家温特，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，并将这块琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果胚芽鞘向放琼脂的对侧弯曲生长。【问3】“现在能说明达尔文的推想是正确的吗？”学生分析，并说明理由。 【总结】不能。因为没有排除琼脂本身对去尖胚芽鞘的影响。（介绍实验的设计原则：）1、单一的变量2、要有对照组〖旁栏思考题2、3〗生思考回答师提示【提示】2.因为该刺激（生长素）在向光一侧和背光一侧的分布（浓度）存在差异，因而引起两侧的生长不均匀。3.没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想像力。〖问4〗由此说明，胚芽鞘尖端确实会产生某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并能促使胚芽鞘下面某些部分的生长。这种物质是什么呢？【设计目的】强化生长素的发现是多位科学家不断探索的过程，呈现科学发现的艰辛和科学家不懈的探索精神教师引领，步步为营，寻根问底【讲述】吲哚乙酸具有促进植物生长的功能，因此给它取名为生长素。后来科学家又陆续发现了其他植物激素包括赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。师生共同回顾生长素的发现过程： 设计实验 提出假说 实验验证 得出结论（指出：这是真理发现的模式之一）三、生长素的产生、运输和分布。【方法指导】重放或整理“生长素发现过程”，再次感受众多科学家的贡献1.产生部位：叶原基、嫩叶和发育中的种子2.运输方向：从植物形态的上端向下运输，不能反向。3.分布情况：生长旺盛部位。〖技能训练〗生阅读思考回答师提示【提示】1.不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。2.结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。3.应该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学下端运输到形态学上端。【精讲点拨】例1 下列现象中，最能说明植物生长素低浓度促进生长．高浓度抑制生长两重性的现象是（ ） A．茎的向光性和背地性 B．顶端优势　　 C．根的向地性和向水性 D．含羞草的小叶受刺激立即下垂　　解析：出现“茎的向光性和背地性”现象都是生长素的适宜浓度促进茎生长。出现“顶端优势”是由于低浓度促进顶芽生长，高浓度抑制侧芽生长。出现“根的向地性”是高浓度抑制根生长，低浓度促进根生长，但向水性与生长素无关。“含羞草的小叶受刺激立即下垂”属于感性运动，不属于向性运动。答案：B。　例2、（2002年广东、河南、广西高考题）植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。为此，有人做了下述实验：（一）实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下（见上图）。（二）实验结果：如上图所示。［图中c、d、e和f用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素（IAA）的量］请回答：（1）图a和b说明什么？______________________________________________________。（2）图c和d说明什么？______________________________________________________。（3）图e和f说明什么？______________________________________________________。（4）通过上述实验可得出什么结论？______________________________________________________。解析：单侧光照射下植物弯向光源生长是由于生长素在背光一侧分布较多导致的。实验设计原则有等量原则，单因子变量原则，对照原则，本题着重突出了对对照原则的考察。答案：（1）光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输 （2）胚芽鞘被玻璃片分隔成两半,不影响生长素向下运输和琼脂块中收集的生长素数量 （3）单侧光照射促使生长素向背光侧转移 （4）单侧光照射下,向光侧生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素分解 【巩固练习】1．下图表示一项生长素的研究实烟，以下哪一项关于实验结果的叙述是正确的 A．M长得比N长 B．N长得比M长 C．M弯向一侧而N不弯曲 D．N弯向一侧而M不弯曲 2．下列是关于生长素的有关实验，全部给予右侧光照结果不向光弯曲生长的是 （ ）A．（2）（3）（5）B．（2）（3）（5）（7）C．（2）（3）（5）（6）（7）D．（2）（3）（5）（6）3.根据下图所示实验过程回答：（1）甲图中，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发生的现象___________。这一现象说明________________________________。（2）乙图中胚芽鞘D不能发生C的现象，这说明___________________________。（3）上述实验说明，生长素在植物体内的运输方向______________________。运输方式是___________。答案：1．A 2．C 3.（1）生长和向左弯曲 生长素能由胚芽鞘的上部运输到下部,促进生长 （2）生长素不能由胚芽鞘的下部运输到上部 （3）从形态学上端到下端 主动运输 【板书设计】第一节 植物生长素的发现生长素的发现过程激素的概念二、生长素的产生、运输和分布。1、产生部位2、运输3、分布【作 业】 基础题【教后反思】本节“根据已知的知识和题目给定的事实和条件，抽象、归纳相关信息，对自然科学问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来”的推理能力。同时依据科学实验的要素分析其实验设计的严密性，提出改进意见等。在授课过程中学生对实验过程分析的非常到位,体现较高的分析问题的能力. 二次备课
课题：第1节 植物生长素的发现
第1课时学案、巩固案
编制人：吴学华 审核人： 尹平 编制时间：10月15日
学生完成时间：__月__日 班级:___________ 姓名________ 第____小组
I 学习目标
1. 描述植物生长素的发现过程。
2 能够理解的知识：向光性的原因、生长素的生理作用及特点
II 学习重难点
1. 能够熟练掌握生长素的发现过程。
2. 理解生长素的产生、运输和分布。
3. 科学实验设计的严谨性分析。
III 方法指导 自学质疑/交流展示
自学质疑、 交流展示、知识建构、基础检测、巩固练习、能力提升
一、自学质疑/交流展示首先设计实验探讨植物向光性的科学家是 ，首先为生长素命名的科学家是 。植物激素是指由植物体内产生的，能从 部位运到 部位，对植物的生长发育有显著影响的 。生长素是一种化学物质，即 ，简称 ，除生长素之外，植物激素还包括 、 、 和 等。生长素的主要合成部分是 、 和 ，合成生长素的原料是 。生长素只能从 运输到 ，即只能进行单方向运输，称为 ，属于细胞的 。
二、【基础检测、巩固练习】3、练习1）如下图所示，用燕麦胚芽鞘做实验，可使其发生向右弯曲生长的是 2）在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源可从窗口射入。将暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15min匀速转一周，则一星期后幼苗的生长情况如下图所示：二、生长素的产生、运输和分布（一）在神经纤维上的传导1、预习：1）．产生 主要合成部位： ，合成原料： 。 2）．运输 方向部 位特 点备 注①极性运输胚芽鞘、芽、幼叶和幼根运输方式：主动运输②非极性运输成熟组织可以通过韧皮部运输。补：横向运输胚芽鞘尖端由向光一侧向背光侧运输，使顶尖生长素分布不均匀。3）．分布生长素的分布集中在 的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端的 、形成层、 和果实等处。2、练习：1）．对胚芽鞘A作下图所示的处理，形成胚芽鞘B，光照后它的弯曲情况是A.Q处向左 B.Q处向右C.P处向右D.不弯曲2）植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了。为此，有人做了下述实验：（一）实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下（见上图）。（二）实验结果：如上图所示。［图中c、d、e和f用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素（IAA）的量］请回答：（1）图a和b说明什么？___________________________________________________。（2）图c和d说明什么？___________________________________________________。（3）图e和f说明什么？___________________________________________________。（4）通过上述实验可得出什么结论？________________________________________。【能力提升】三、技能训练：评价实验设计和结论1、预习：科学结论都是依据一定的证据得出的，实验结果是非常重要的证据。实验的设计、从实验结果推导出结论，逻辑要非常严密才能有说服力。请分析以下实验和结论之间的逻辑关系。实验 取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2 mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂(如右图l所示，胚芽鞘形态学上端朝上)。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素(图2所示)。结论：①.下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块。②.生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。讨论：①.这个实验的设计是否严密 ②.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨 ③.如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进 课堂检测：1．对燕麦胚芽鞘进行如图处理：①的胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽；②将尖端下部用锡箔遮住；③在尖端横向插入锡箔；④在尖端横向插入琼脂片；⑤切去胚芽鞘尖端。请据图判断下列哪一项是错误的 A.有单侧光照时仍直立向上生长的是①B.给予右侧光照时，弯向光源生长的是②④ C.单侧光照时，不生长也不弯曲的是③⑤ D.如把④放在匀速转盘上，并给予右侧光照，生长情况是向右弯曲生长2．下图直接可以得出的结论有A．生长素能促进植物生长 B．单侧光照引起生长素分布不均匀C．生长素能由顶端向下端运输D．感受光剌激的部位是胚芽鞘尖端3．下图表示一项生长素的研究实验，以下哪一项关于实验结果的叙述是正确的 （ ） A．M长得比N长 B．N长得比M长 C．M弯向一侧而N不弯曲 D．N弯向一侧而M不弯曲4．在一个切去尖端的燕麦胚芽鞘上放上含有生长素的琼脂块，用单侧光照射，胚芽鞘只生长不弯曲。这一现象说明 （ ） ①生长素能促进植物生长；②单侧光引起生长素分布不均匀；③植物生长具有向光性；④感受光剌激的部位是尖端；⑤生长素能由顶端运输到下部 A．①②③ B．②③④ C．①④⑤ D．③④⑤5．下列是关于生长素的有关实验，全部给予右侧光照结果不向光弯曲生长的是 （ ）A．（2）（3）（5） B．（2）（3）（5）（7）C．（2）（3）（5）（6）（7） D．（2）（3）（5）（6）6．把一花盆如图所示固定在直径为2m的圆盘的边缘处，盆底与地面成45°角。然后旋转圆盘使花盆水平方向所受的力与垂直方向相同。然后，保持圆盘旋转的速率长期不变，观察植物的根部生长的方向。植物根部生长的方向应当是下列的哪一项？ 7．用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如下实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是（→表示单侧光） A．②⑤⑦ B．①②③⑤⑧ C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑧8．如右图所示，在快速速旋转的轮子边缘放置四粒萌发种子，请判断其根、茎的生长方向将是 （ ） A．根向外，茎向圆心 B．根向圆心，茎向外 C．根、茎均向外 D．根、茎均向圆心9．用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射14C的吲哚乙酸存在。枝条及位置如右图。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是 ( A．处理甲图中A端，不可能在甲图中B端探测到14C的存在B．处理乙图中A端，能在乙图中的B端探测到14C的存在C．处理乙图中的B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在D．处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在10．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（图中长方形代表 表琼脂块） （ ）11. 为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是 （ ） A.完整胚芽鞘分别置于单测光照射和黑暗条件下 B.胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧 C.未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧 D.胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧12.图1表示有关生长素的一项实验。经过一段时间后，图2中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是 ( )A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 图1 图213．下图示燕麦胚芽鞘进行的向光性实验（锡箔套不透光，云母片不透水）。图中弯向光源的是A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丁 D．丙、丁14．许多实验研究生长素(1AA)对植物生长的影响模式，如用玉米胚芽鞘作为实验材料：实验1：将切除的胚芽鞘尖端放置于琼脂块上(图1)，移去尖端后，将琼脂切成体积相等的若干个方块，将方块不对称地放在除去尖端的胚芽鞘上，实验保持在完全黑暗处进行12h，每个胚芽鞘弯曲的角度以图2的方法测量，并计算平均值。每次放入等面积、等体积琼脂块中的胚芽鞘尖端数量不同，这样重复上述过程。 图1 图2实验2：用含有不同浓度IAA的琼脂块代替胚芽鞘尖端进一步实验。上述两个实验的结果如图3和图4所示。图3 图4(1)绘图表示，如何将琼脂块放置于胚芽鞘上，才能得到图3的结果 (2)为什么实验要在完全黑暗处进行 (3)解释实验2的结果： IAA从0umol/L～1.3umol/L 。(4)①根据图示实验结果，两种实验条件下的最大弯曲度分别为 、 。 ②比较实验1和实验2结果的有什么不同 。 ③这种不同说明了 。15．看图请回答下列问题：对燕麦胚芽鞘如下图处理：①放在暗盒里②在胚芽鞘尖端的下部用锡箔遮住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生长素的琼脂小块⑦切去尖端，在切口上放一含有一定浓度生长素的琼脂小块，放在暗盒里⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里。都用单侧光照射。（1）有单侧光照射时，仍直立生长的有 。（2）弯向光源生长的有 。（3）不生长、不委曲的有 。（4）如把④放在匀速转盘上，给予右侧光照，它的生长情况是 。（5）向光弯曲生长的原因是 。（6）以上实验说明，植物的茎具有 ，感受光刺激的部位在 ，向光弯曲生长的部位在 。胚芽鞘尖端能够产生 ，从尖端运输到下部，能 。
第一节 植物生长素的发现答案
自主学习与要点讲解：
一、BB 二、D（1）光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输 （2）胚芽鞘被玻璃片分隔成两半,不影响生长素向下运输和琼脂块中收集的生长素数量 （3）单侧光照射促使生长素向背光侧转移 （4）单侧光照射下,向光侧生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素分解
课堂检测：1—10 DAACC ADACB 11-13 CAB
14．(1)(见右图) (2)防止在光下照光不均匀，或者是单角度、单方向照光引起生长素分布不均匀 (3)IAA浓度低时，促进生长，IAA浓度高于1.3umol/dm3时，弯曲度开始
下降，说明促进生长的作用降低 (4)①15度 18度 ②实验l中由于琼脂块的IAA来自胚芽鞘尖端，即使是最大程度的转移也不会存在IAA含量过多而抑制生长的问题；而实验2中，当琼脂块中的外源生长素含量过多时，就会导致对生长的促进程度降低甚至是抑制生长的现象 ③胚芽鞘尖端的IAA进入琼脂块内是一种扩散的过程。因为在实验1中，当放入琼脂块的胚芽鞘尖端数量增加到一定程度时，琼脂块的IAA含量不再增加(这可从实验1的结果反应出来)。
15．（1）1.6.7 （2）2.4 （3）3.5.8 （4）直立向上生长 （5）单侧光使生长素在背光一侧分布多，向光侧分布少，背光一侧比向光一侧生长快，结果即向光源一侧弯曲
（6）向光性；胚芽鞘尖端；尖端下面一段；生长素；促使下部生长
（一）问题探讨1.弯向窗外生长。 2.是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外光源生长。这样，可以使植株获得更多阳光，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要。3.植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。
（二）旁栏思考题
1.提示：分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时，胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段，感受光刺激的是顶端。这说明，是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。 2.提示：因为该刺激（生长素）在向光一侧和背光一侧的分布（浓度）存在差异，因而引起两侧的生长不均匀。
3.提示：没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想像力。
（三）技能训练 1.提示：不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
2.提示：结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
3.提示：应该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学下端运输到形态学上端。
（四）练习 基础题 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。
云母片
锡箔套
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