植物生长素 教学设计 高中生物新人教版选择性必修1（2023~2024学年）

第1节植物生长素年级高二授课时间课题第1节植物生长素教学目标1.概述植物生长素的发现过程。2.解释生长素的分布与植物向光性的关系。3.掌握生长素的合成部位、运输方式和分布。4.理解生长素的生理作用。教材分析本节包括植物生长素的发现过程、植物生长素的合成运输与分布、植物生长素的生理作用等，内容教材从介绍植物的向光性现象入手，结合科学家发现植物生长素的探索历程，还原知识的形成过程，反映科学的本质，阐明植物生长素的化学本质，由此引出植物激素调节的概念，同时有关科学史还可以为说明植物生长素的作用特点和植物激素调节的重要作用打下基础，接下来可以顺理成章地介绍植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，这些内容都有助于学生感悟科学发现的特点，从而进一步认识科学的本质。教学过程教学内容教师活动学生活动引入新课【视频引入】观看视频《神奇的植物》【提问】1.图中植株的生长方向有什么特点？2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应意义？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？植物的向光性的原因是什么？植物生命活动是如何调节的呢？引入新课观看视频，进行探究。联系生活实际积极思考，回答老师的问题，新课教学一、生长素的发现过程【引导思考】观看视频，阅读课本，总结几位科学家的实验设计过程和结论。1.达尔文向光性实验【思考】感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?实验结论：胚芽鞘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。2.鲍森·詹森实验顶端产生的“影响”（化学物质）能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。3.拜尔实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？初步证明胚芽鞘的顶尖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的弯曲生长。4.温特实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质分布不均匀引起的。1934年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素作用相同的化学物质--吲哚乙酸（IAA）1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。【引导分析】观看视频，分析植物向光性的科学解释。植物的向光性是由于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，从而弯向光源。在发现生长素之后，人们又陆续发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。【概念】人们把这类由植物体内产生，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，叫做植物激素。阅读课本，回答老师提出的问题查阅课本，分析科学家们的实验设计的巧妙之处。以及得出的结论。回答老师提出的问题观看视频，解释植物相关性的科学结论构建概念新课教学二、生长素的产生、运输和分布【引导分析】激素都有产生的细胞，也有发挥作用的位置，同学们快速阅读课本，找到以下问题。1、主要合成部位：合成过程：主要分布：运输方式:我们发现，生长素的植物体内运输的方向大都具有相同的规律。我们称为：极性运输。【合作探究】小组合作，举例说明什么是极性运输。1.极性运输胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端2.植物体内的激素都是极性运输吗？通过输导组织进行运输，无方向性只有生长素具有极性运输的特点。阅读课本，自主快速找到老师所给问题小组讨论，进行模型构建后分享。小组讨论相关问题，并展示回答。新课教学三、生长素的生理作用【问题引导】生长素在植物体内不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。通过促使细胞纵向伸长，从而促进生长。1.生长素的作用方式。在细胞水平上：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。在器官水平上：影响器官生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。2.发挥作用的机制生长素与细胞内某种蛋白质—生长素受体特异性结合，引起细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。【合作探究】小组合作完成：分析各阶段变化原因和意义，并进行相关介绍【引导总结】生长素的作用具有两重性1.既能促进生长，也能抑制生长。2.既能促进发芽，也能抑制发芽。3.既能防止落花落果，也能疏花疏果。【举例分析】生长素作用两重性的实例1.顶端优势顶芽产生的生长素逐渐向下运输，导致枝条上部侧芽处生长素浓度较高，侧芽的发育受到抑制。2.根的向地性阅读课本，回答问题。思考讨论并回答老师提出的问题合作讨论曲线中各个阶段代表的含义。得出结论举例说明生长素的生理作用特点课堂练习1．1913年，生物学家BoysenJensen用燕麦胚芽鞘做了下面的实验(如图)。下列有关本实验的叙述，错误的是（）A．图①显示云母片可以阻止胚芽鞘顶端制造的生长素往下运送B．琼脂不会阻止胚芽鞘顶端制造的生长素往下运送C．图①②结果显示生长素会向背光面移动，造成生长差异的弯曲D．假若将图④的琼脂改换成云母片，结果仍然有向光弯曲的现象【答案】D【详解】A、根据题意可知，本实验中图①中云母片可以阻止胚芽鞘顶端制造的生长素往下运送，A正确；B、实验②琼脂不会阻止胚芽鞘顶端制造的生长素往下运送，B正确；C、本实验中图①中云母片可以阻止胚芽鞘顶端制造的生长素往下运送，向右弯曲生长；实验②琼脂不会阻止胚芽鞘顶端制造的生长素往下运送，向左弯曲生长，C正确；D、假若将图④的琼脂改换成云母片，结果直立生长，D错误。故选D。2．科研人员利用一定浓度的生长素和蔗糖溶液处理燕麦胚芽鞘，测定不同时间胚芽鞘切段伸长生长的情况，实验结果如图所示。下列分析正确的是（

）A．生长素处理后，胚芽鞘切段立即快速伸长生长B．实验时应将生长素涂抹在胚芽鞘切段的基部C．蔗糖延长了生长素促进伸长生长的作用时间D．蔗糖增加了培养液浓度，阻碍胚芽鞘细胞吸水【答案】C【详解】A、IAA处理后，短时间内生长很慢，因此胚芽鞘切段没有立即快速伸长生长，A错误；B、由于生长素进行极性运输，即从形态学的上端运输至形态学的下端，因此应涂抹在胚芽鞘切段的顶部，B错误；C、比较IAA组和IAA+蔗糖组可知，随着时间的延长，IAA+蔗糖组伸长生长的百分百明显增加，而IAA组在20h以后增加缓慢，因此蔗糖延长了生长素促进伸长生长的作用时间，C正确；D、蔗糖增加了培养液浓度，但外界浓度依然低于胚芽鞘细胞液的浓度，否则胚芽鞘细胞会失水，影响其生长，导致实验失败，D错误。故选C。3．如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述中正确的是（

）A．不生长也不弯曲的只有③ B．生长且向光弯曲的是②⑤C．生长但不弯曲的是①④⑤ D．生长且向左弯曲的是①⑤【答案】A【详解】A、不生长也不弯曲的是③，A正确；B、生长且向光弯曲的是②，B错误；C、生长但不弯曲的是①④，C错误；D、生长且向左弯曲的是⑤，D错误。故选A。4．某农场在苹果种植园中采取了一系列措施，如通过修剪主枝、牵拉侧枝，将苹果树的树形由甲整形为乙，以提高苹果产量。下列有关叙述错误的是（

）A．甲的枝条太密，叶片互相遮光不利于光能的充分利用B．苹果树的树形由甲整形为乙，应用了解除顶端优势的原理C．幼果期，给果树喷施一定浓度的2，4-D，可形成无子苹果D．光合作用产物的合成及运输会影响果实的营养和口感【答案】C【详解】A、甲的枝条太密，叶片互相遮挡，降低了叶片受光面积，不利于对光能的充分利用，A正确；B、苹果树的树形由甲整形为乙，解除了顶端优势，利于侧芽发育为侧枝，生长更多的果实，从而提高产量，B正确；C、花蕾期，给未受粉的果树喷施一定浓度的2，4-D，可以形成无子苹果，但幼果期已经完成了受粉，已经形成了种子，此时在喷施2，4-D，不能形成无子果实，C错误；D、提高光合作用强度，可促进有机物的积累以及有机物向果实运输，从而可影响果实的营养和口感，D正确。故选C。5．请回答下列问题：(1)甲图中，不同浓度的生长素作用于同一器官上，引起的生理效应不同；而相同浓度的生长素对不同器官的生理效应不同；图中A、B、C三点所对应的浓度为浓度，根、芽、茎三者对生长素的反应敏感程度从大到小是。图中AA′、BB′、CC′反映生长素对植物生长的促进作用，随浓度的增大逐渐。(2)乙图曲线说明，双子叶植物与单子叶植物对生长素的敏感性程度不同，所以适宜浓度的生长素类似物可除去杂草。(3)丙图中，若某水平放置的植物幼苗表现出根向地性、茎背地性。茎的近地侧生长素浓度为2f，则茎的远地侧生长素浓度范围应为，若某植物产生了顶端优势，其顶芽生长素浓度为g，则侧芽生长素浓度可能。(4)图a表示将植物横放后，植物表现出根的向地性、茎的背地性生长，其中a、b、c、d四点的生长素浓度大小为ac，db（两空均填“>”“<”或“=”）。将植物横放，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如图b所示，则曲线上S、M、T、N点最可能分别对应于图a中的位点情况是S一、M一、T一、N一。【答案】(1)最适根＞芽＞茎减弱(2)（单子叶植物间的）双子叶(3)小于f大于h(4)＜＞bcad【详解】（1）图甲中的A、B、C点所对应的浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度；由图可知，根、芽、茎三者对生长素的反应敏感程度从大到小是根＞芽＞茎；图中AA′、BB′、CC′反映了生长素对植物生长的促进作用，但是随生长素浓度的增大，促进生长的作用在逐渐减弱。（2）乙图曲线说明，双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，可以使用适宜浓度的生长素类似物除去单子叶植物中的双子叶杂草。（3）丙图中，某水平放置的植物幼苗，由于受到重力影响，茎的近地侧生长素浓度大于茎的远地侧生长素浓度，使茎的近地侧比远地侧长得快，所以表现茎背地性。图中B、D两点的促进生长效果相同，当茎的近地侧生长素浓度为2f时，则茎的远地侧生长素浓度应小于f；顶芽产生的生长素极性运输到侧芽，导致侧芽高浓度的生长素抑制侧芽生长，若顶芽生长素浓度为g，则侧芽生长素浓度应大于h。（4）图a中将植物横放后，由于受到重力影响，使植物近地侧生长素浓度大于远地侧生长素浓度，由于根对生长素较为敏感，高浓度的生长素抑制其生长。故对于根而