高中生物 24 生长素类似物的应用及其他植物激素教学设计1苏教版必修3文档格式.docx
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四.课前准备
1.学生的学习准备:
课前将小麦、玉米、绿豆种子进行培养;
预习学案,初步了解生长素的发现历程及植物的向光性。
2.教师的教学准备:
引导学生做好向性运动的实验设计和实践、课文预习;
网络课件发布到校园网的服务器。
五、课时安排:
1课时
六、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
展示植物幼苗:
学生展示自己培养的植物幼苗,介绍培养的过程。
教师:
弯曲生长的幼苗是如何培养出来的?
。
学生:
因放置的环境不同,而造成植物的幼苗弯曲生长……
(展示植物的不同生长状态的照片,如向光弯曲生长的洋葱头)强烈的视觉冲击,引导学生说出这种朝向太阳生长的现象在植物界称为——向光性。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:
生长素的发现过程
为什么植物有向光性?
产生机理是什么?
(生长素是通过一系列燕麦实验来发现的。
)
【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
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。
))
【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?
投影:
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?
”(介绍实验的设计原则:
1.单一的变量
2.要有对照组
教师启发补充完善实验设计:
〖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?
【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)
探究二:
生长素的生理作用
〖问5〗尖端感受单侧光刺激后影响弯曲的主要机制是什么?
(启发引起学生学习第二个知识点的兴趣)
【讲述】单侧光刺激使生长素在尖端由向光侧横向运输至背光侧,从而使胚芽鞘尖端下部向光一侧生长素分布少,背光一侧生长素分布多,如此背光一侧就长的快于向光一侧,故表现出向光弯曲生长的现象。
〖问6〗生长素的运输能否由形态学的下方向形态学的上方运输呢?
〖问7〗柳条长得很长,侧芽基本长不成枝条说明了什么?
这种现象称谓什么?
【讲述】顶端优势现象及原因。
PPT展示倒伏植物的生长状况(如下图),取植株上有代表性的A、B、C、D4点抛出问题串:
〖问7〗茎背地生长,根向地生长,说明哪几点长得快?
上述4点生长速度不同说明生长素分布均匀吗?
造成生长素颁布不均的原因是什么?
(在地球引力作用下)哪几点生长素分布较多?
【讲述】①同样样作为较高尝试一侧,D点生长素对茎表现为促进生长,对根部C点却表现为抑制生长,这再次体现了生长素作用的双重性。
②本实例还告诉我们生长素对不同器官的作用效果是不同的。
探究三:
生长素的作用曲线模型解读
1.生长素对根、芽、茎的作用曲线分析
(1)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(促进效果不同或抑制效果不同)。
(2)同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理效应也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:
根>
芽>
茎),也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。
(3)曲线在a、b、c点以上的部分体现了不同浓度生长素对不同器官具有不同的促进效果,而且A、B、C三点代表最佳促进效果点。
(4)“高浓度”生长素是指分别大于a、b、c点对应的浓度,“低浓度”是指分别小于a、b、c点对应的浓度。
(5)不要将Aa、Bb、Cc段理解为抑制阶段,这些阶段仍体现了生长素的促进作用,只是促进作用逐渐降低。
2.生长素的双重作用曲线分析
(1)当生长素浓度小于i时均为“低浓度”,高于i时才会抑制植物生长,成为“高浓度”。
(2)曲线中OH段表明:
随生长素浓度升高,促进生长作用增强。
(3)曲线中HC段表明:
随生长素浓度升高,促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。
(4)H点表示促进生长的最适宜浓度为g。
(5)C点表示促进生长的“阈值”,即大于C所处生长素浓度,将会使生长受抑制,此即所谓的“高浓度”。
七、板书设计
第四节植物生命活动的调节
一.生长素的发现过程:
1.达尔文通过对比观察提出了假设:
尖端产生了某种物质,在光的刺激下对下面的部分产生了影响。
2.温特通过实验证实了达尔文的假设:
确实存在某种物质。
3.郭葛分离并鉴定出了产生影响的物质:
吲哚乙酸,即生长素。
二.生长素的合成与分布:
合成部位:
生长旺盛的细胞、分生组织。
分布:
1、向光一侧比背光一侧少
2.在尖端产生,向下运输
三.生长素的生理作用:
1.低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
例:
顶端优势。
2.能促进植物不同器官生长的生长素浓度不同
四.生长素在生产中的应用:
1.促进扦插枝条生根
2.促进果实发育
3.防止落花落果
八、教学反思
通过4位科学家的4组实验,让学生体会科学重视实证,体会实验设计的科学性和逻辑思维的严密性;
培养学生提出问题、作出假设的能力和设计对照实验的能力。
让学生在新奇、期待、惊讶中感悟实验过程,掌握知识要点,引起积极思维、引发探究。
本节课的不足之处:
在引导学生作出假设时应考虑两方面的可能,如生长素的极性运输只能由形态学上端运输到形态学的下端;
再如生长素能促进尖端以下生长或生长素不能促进尖端以下以下生长,这样的假设才更加严谨。
2019-2020年高中生物2.4生长素类似物的应用及其他植物激素教学设计
(2)苏教版必修3
(1)列举其他植物激素。
(2)评述植物生长调节剂的应用。
(3)尝试利用多种媒体,搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。
(1)通过网上资源的自主学习与实验观察,训练学生细致观察的能力和动手操作能力,培养学生的自主学习能力;
(2)通过引导学生设计实验,培养学生投身科学实验的参与精神;
(3)学习用实验探究的方法来研究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
(1)通过教学和实验活动,了解生长素在农业生产实践中的应用,使学生了解科学研究并不仅仅是实验室里的科学,它更主要的是要为社会生产和人民生活服务。
其他植物激素的种类和作用。
难点:
植物生长调节剂的应用。
1.观察法:
利用教材中的图,让学生进行图表转换,列出植物激素的种类和作用。
2.分析、讨论法:
利用教材中的资料分析,让学生开展说一说活动,引导学生深入认识生物科学和技术的应用。
3.进行实验设计并实践;
联系所学知识和运用网络资源进行问题思考、解决的学习。
①观察家庭或水果店的水果贮藏,分析如何能延长水果的贮藏时间或怎样催熟香蕉。
②尝试利用多种媒体,搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。
提供事例,以趣激疑,展开联想,深入讨论在农业生产和生活中涉及其他植物激素和植物生长调节剂应用的事例很多,提前积累一些素材,供课堂上使用。
回顾上节有关内容:
(1)什么是植物激素?
(2)生长素有哪些生理作用,它在农业生产中有哪些方面的应用?
分析:
P53页“边做边学”乙烯对香蕉催熟作用。
以“问题探讨”引入,引起学生的思考并回答,师提示。
展示水果催熟图片:
学生介绍自己的所见所闻及切身感触。
植物体内是否只有生长素这一种激素吗?
植物体内并非只有生长素这样一种植物激素,经研究表明,还有赤霉素,细胞分裂素,脱落酸,乙烯等植物激素,这些植物激素在植物体内也具有一定的作用。
那不同的植物激素之间的关系是怎样作用于植物的?
植物体的生长发育是受到植物体内多种激素协调控制的,各类激素除了有它独特的作用,它们之间还具有相互促进和相互调节的关系,使生命成为一个极其复杂的自我调控系统。
其他植物激素的种类和作用
⑴实验小组的学生先上台讲解他们所做的催熟水果的实验;
⑵思考教材“问题探讨”中的思考题。
⑶讨论:
讨论完成学案中的相关练习。
【问1】植物体内的激素有哪几种?
各种植物激素的作用之间有什么联系?
植物激素
主要合成部位
分布
生理作用
赤霉素
细胞分裂素
乙烯
脱落酸
【问2】如果作用相似的植物激素共同起作用,其结果会是什么呢?
提示:
协同作用。
【问3】作用相反的两种植物激素如脱落酸与细胞分裂素,它们的作用部位和作用时间有什么不同?
拮抗作用。
【问4】在植物的生长发育过程中,有哪些生命活动是受植物激素调节的?
【问5】你认为“植物所有的生命活动几乎都是由植物激素控制的”这一句话对吗?
为什么?
通过这些逐步深入的问题,可以使学生始终处于积极的思维状态,从而领悟到植物激素之间的区别与联系,以及培养学生从系统的角度认识生命活动的规律和本质。
【讲述】〖旁栏思考题〗:
⒈是的,植物激素自身的合成也是受基因组控制的
⒉植物的生长发育过程,表现为按部就班地进行着种子的休眠、萌发,根、茎、叶的生长与伸展,生殖器官的发生与发育,种子和果实的形成与成熟等过程。
这些生长发育过程,是植物的遗传程序随着季节的变化而启动、按顺序进行的。
植物的生长发育过程可以通过激素加以调控。
然而,植物的形态建成等过程,并不是某个激素独立进行调节的,而是多种营养代谢生理变化的综合产物。
激素自身也是特定条件下的代谢产物,也在陆续地合成、分解。
事实上,植物的生长发育既受内部因子的调节,也受外部因子的影响。
内部因子主要是化学信使──激素,外部因子包括光、温度、日照长度、重力、化学物质等。
这些化学和物理因子通过信号转导,诱导相关基因表达,调控生长发育。
除植物激素以外,高等植物体内的信使还有水信使、电信使。
近些年的研究表明,电信使在植物界并不仅仅局限于含羞草等植物。
植物体内电信使时常以电化学波的形式传递,以快速、通用、效用短暂为特点。
在植物体内,它可以和化学信使协作发挥效应。
植物体内水势的变化也可作为一种信息,并迅速传递,以调节相关生命活动,适应环境变化。
植物激素调节剂的应用
植物调节剂:
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物调节剂。
〖资料分析及讨论〗学生阅读,思考回答,师提示。
【讲述】
1.提示:
农业生产过程中,使用植物生长调节剂的例子较多,以下是部分例子。
用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;
促进苋、芹菜等的营养生长,增加产量。
用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;
对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;
对棉花进行保花保果,防止脱落。
用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化;
促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
几种植物激素的合成、分布和生理作用
生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖
较多存在于植株生长旺盛的部位,如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子
调节细胞的伸长、促进蛋白质和RNA的合成,从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长,抑制成熟和衰老等
根、生长中的种子和果实
主要分布于进行细胞分裂的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实
促进细胞分裂,诱导芽的分化,促进侧芽生长,抑制不定根和侧根形成,延缓叶片的衰老等
成熟中的果实、衰老中的组织、茎节
各器官都存在
促进细胞扩大,促进果实成熟,促进器官脱落等
根冠、老叶、茎
各器官、组织中都有,将要脱落或休眠的器官和组织中较多,逆境条件下会增多
抑制核酸和蛋白质的合成,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长等
2.提示:
可根据当地实际情况灵活回答。
番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。
3.提示:
植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。
例如,适当施用GA可以提高葡萄品质。
如果使用不当,或片面追求短期经济效益,则有可能影响产品品质。
例如,用2,4-D处理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,会出现果实多而小的情况;
为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟,其果实品质就不一定好。
学生活动:
安排学习小组对资料分析中的四个小题发表自己的看法,其他小组可以修正或提出自己的意见。
【问6】植物生长调节剂的概念?
【问7】植物激素和植物生长调节剂的区别以及植物生长调节剂的优点?
组织学生进行一场简短的辩论赛“植物生长调节剂在生产上的应用是利大于弊还是弊大于利”。
【问8】从植物生长调节剂的使用过程暴露出来的问题,我们应如何来保证合理使用,避免危害的发生呢?
【讲述】科学技术是一把双刃剑,使用不当会带来负面影响,关键是合理使用;
最后在屏幕中显示:
以此问题来激发学生的社会责任感。
探究三探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1.提出问题
不同浓度的生长素类似物如2,4—D,促进杨插条生根的最适浓度是多少呢?
(1)小组成员间是否能提出自己的问题;
(2)是否能交流自己生活中的经验和观察的现象;
(3)是否有一定的资料搜集能力。
2、作出假设
(1)适宜浓度的2,4—D或NAA可以促进杨枝条的生根
(2)不同浓度的2,4—D或NAA对杨枝条的生根影响情况不同
根据自己的问题是否能做出合理的假设,并具有可操作性。
3、设计实验
各小组讨论并根据教师的指导,形成小组的实验。
(1)能否列举需要的用具和材料;
(2)能否陈述实验中的自变量、因变量和无关变量以及如何控制无关变量;
(3)能否列举具体的实验步骤并可以预测实验结果;
(4)采用何种方法与指标来进行结果的观察。
4、进行试验
(1)制作插条
(2)处理插条:
分别用不同的方法处理。
将制作好的插条,分成10组不少于3个枝条),分别将其基部浸泡在盛有清水和浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5mg/ml溶液的矿泉水瓶中,处理几小时至一天。
(3)培养插条:
10组完全相同的水培装置,加入等量的完全营养液,在相同的外界条件下,分别培养经不同浓度生长素类似物及清水处理过的插条,注意保持温度为20—25摄氏度。
(1)能否根据实验设计转化成实际操作;
(2)是否具有实验中的随机应变能力。
5、观察现象
定期观察每组实验材料的生根状况,并记录结果。
(1)结果是否和小组预测一致,若不一致是否能找出原因;
(2)是否具有实事求是的精神;
(3)是否具有整理和记录数据的能力并绘制成表格。
6、得出实验结论
浓度为多少生根最早,生根数最多,所以对于杨来说,促进其生根的最适浓度为多少?
(1)是否能根据结果得出结论;
(2)能否对实验结果做出科学的解释。
7、表达与交流
实验小组每一个成员写出自己的实验报告,并汇报探究实验过程和结果、经验、教训、体会以及在科学态度、方法、精神上的收获。
(1)能否写出实验报告;
(2)能否陈述小组实验的实验过程,做出解释和说明并进行交流;
(3)能否总结实验经验,总结教训;
(4)是否具有协作精神。
8、进一步探究
鼓励学生进行扩展性试验和探究,在课外完成,学生互相讨论合作确定进一步探究的内容,教师给予指导,给学生更大自主性。
如:
处理枝条的时间不同;
枝条老幼部位的不同,季节的不同,环境温度的不同等对生长素类似物的反应。
(1)能否提出新的问题;
(2)能否根据本实验而设计新的探究实验并进行试验。
9.阐述示范探究过程中注意的要点。
预实验的目的和做法;
预实验的结果展示和收获;
正式实验的操作步骤及操作要领等。
(实验中浓度覆盖率的设置是关键,变量控制是要点;
观察指标要明确等。
10.扦插枝条能否生根及生根的多少是否反映出生长素类似物的促进作用的强弱?
生根的多少可以反映促进生根程度的大小,但不生根却不能真实反映抑制生根程度的大小。
1、赤霉素合成部位:
未成熟的种子、幼根、幼叶
主要作用:
促进细胞伸长,从而促进植株增高;
促进种子萌发、果实的成熟。
合成部位:
根冠、萎焉的叶片
2、脱落酸分布:
将要脱落的组织和器官中含量较多
主要作用:
抑制细胞的分裂,促进叶和果实的衰老和脱落
3、细胞分裂素合成部位:
根尖
促进细胞的分裂
4、乙烯合成部位:
植物体各个部位
促进果实的成熟
在教学设计时,本节内容秉承开放性、生成性和创造性,是本课的精髓。
通过观察图片和学生的演示实验,把复杂的问题具体化,把抽象的问题形象化,动中有静,静中有动,用形象生动的例子使学生认识植物激素及激素间的相关关系。
这样就给学生创设了一种良好的学习氛围,激发了学生的学习热情,有助于保持注意力集中,可以使学生积极主动参与到教学中,从而大大提高课堂教学效果。
设置学习小组,有利于学生之间通过交流、讨论来交流信息和获得信息,培养学生的语言表达能力;
合作学习探究活动过程中,同一组的同学之间分工明确又密切配合,这培养了学生的团队精神和合作能力;
通过引导学生对学习结果的深入分析,培养了学生分析问题的能力、实事求是的科学态度和科学精神。
使学生在探究过程中提高了统筹能力、计算能力、数据处理能力和偶发事件的处理能力。
事实证明,把课堂还给学生,教师充当“穿针引线人”,不仅是可能的,而且是恰当的,甚至是高效的。
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