高二生物教案：《生長(cháng)素的生理作用》教學(xué)設計（三）

課  題

生長(cháng)素的生理作用

教  學(xué)

目  標

1.概述植物生長(cháng)素的生理作用。

2.嘗試探索生長(cháng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。

教方學(xué)法

講述與學(xué)生練習、討論相結合

教

材

分

析

重點(diǎn)

生長(cháng)素的生理作用。

難點(diǎn)

探究活動(dòng)：探索生長(cháng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。

教具

實(shí)物投影、課件

教

學(xué)

過(guò)

程

〔〖引入〗以“問(wèn)題探討”引入，生思考回答師提示。

〖提示〗1.不同。如圖所示，對于根來(lái)說(shuō)，最適濃度大約是10^-10 mol/L；對于芽來(lái)說(shuō)，最適濃度大約是10^-8 mol/L；而對于莖來(lái)說(shuō)，最適濃度大約是10^-4 mol/L。

2.不同的生長(cháng)素濃度，對于同一器官所起的作用也不同。在一定濃度范圍內促進(jìn)生長(cháng)，超過(guò)這一范圍則抑制生長(cháng)。

〖問(wèn)題〗以“本節聚焦”再次引起學(xué)生的思考注意。

〖板書(shū)〗一、生長(cháng)素的生理作用

生長(cháng)素可以促進(jìn)雌花的形成、單性結實(shí)、子房壁的生長(cháng)；維管束的分化、形成層活性；葉片的擴大；不定根、側根的形成；種子的生長(cháng)、果實(shí)的生長(cháng)、座果；傷口的愈合；頂端優(yōu)勢。同時(shí)可以抑制花、果實(shí)、幼葉的脫落；側枝的生長(cháng)；塊根的形成等。

〖講述〗從細胞水平上看，生長(cháng)素可以影響細胞的伸長(cháng)、分裂和分化。從器官水平上看，生長(cháng)素可以影響器官的生長(cháng)、成熟和衰老。

生長(cháng)素發(fā)揮的生理作用，會(huì )因濃度、植物的種類(lèi)、器官、細胞的年齡不同而有差異。一般情況下，生長(cháng)素在低濃度時(shí)促進(jìn)生長(cháng)，濃度較高時(shí)則抑制生長(cháng)，濃度過(guò)高甚至會(huì )殺死細胞。對于同一植物不同器官來(lái)說(shuō)，一般營(yíng)養器官比生殖器官敏感；根比芽敏感，芽比莖敏感，幼嫩細胞敏感，衰老細胞遲鈍。雙子葉植物一般比單子葉植物敏感。

關(guān)于植物為什么會(huì )有頂端優(yōu)勢現象，目前主要存在兩種假說(shuō)。

教材中介紹的是“生長(cháng)素學(xué)說(shuō)”，即認為是頂芽合成的生長(cháng)素極性運輸到側芽處，從而抑制側芽的生長(cháng)。這個(gè)學(xué)說(shuō)是由K.V.Thimann和F.Skoog于1924年提出的，許多實(shí)驗支持該學(xué)說(shuō)。

另一種解釋是1900年K.Goebel提出的“營(yíng)養學(xué)說(shuō)”。該假說(shuō)認為頂芽構成營(yíng)養庫，壟斷了大部分營(yíng)養物質(zhì)，側芽由于缺乏營(yíng)養物質(zhì)而生長(cháng)受抑制。這個(gè)學(xué)說(shuō)也有不少支持的證據。 

〖介紹〗α-萘乙酸（NAA）、2,4-D、生根粉

NAA是具有生長(cháng)素類(lèi)活性的萘類(lèi)植物生長(cháng)調節劑，廣泛用于組織培養體系，可以誘發(fā)不定根形成，提高樹(shù)木扦插成活率，提高座果率，防止采前落果。它具有與IAA不同的環(huán)狀結構，但其側鏈與IAA相同，比IAA穩定，因此常代替IAA使用。

2,4-D的化學(xué)名稱(chēng)是2,4-二氯苯氧乙酸，它是一種除草劑，現在廣泛應用于無(wú)菌培養體系，用于誘導細胞增殖。2,4-D除了作為除草劑之外，它最顯著(zhù)的用途是引起脫分化和未組織化的細胞生長(cháng)，另外，它還具有使幼苗矮化粗壯的功能。但2,4-D能夠引起染色體變異，使用時(shí)必須格外小心。

生根粉是一類(lèi)可以用來(lái)促進(jìn)插條生根的復合型植物生長(cháng)調節劑�？扇芙庥诰凭�或水，一般以生長(cháng)素類(lèi)物質(zhì)為其主要有效成分，如ABT生根粉（商品名稱(chēng)艾比蒂生根粉）就含有萘乙酸和吲哚乙酸等。它的主要作用是：能提供插條生根所需的生長(cháng)促進(jìn)物質(zhì)，能促進(jìn)插條內源激素的合成，能促進(jìn)一個(gè)根原基分化形成多個(gè)根尖，以誘導插條不定根的形態(tài)建成。

〖板書(shū)〗二、嘗試運用生長(cháng)素促進(jìn)插條生根

〖探究實(shí)驗〗（有可能按下面指導做）

在上節課結束時(shí)，應布置學(xué)生預習探究活動(dòng)“探索生長(cháng)素類(lèi)似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的指導，并準備好實(shí)驗用具，如楊樹(shù)枝條、礦泉水瓶等。教師如果能提前做本探究活動(dòng)的預實(shí)驗，可避免人力、物力、財力和時(shí)間的浪費，也可做到心中有數，有的放矢。

（一）材料用具的準備

1.實(shí)驗材料

可以用楊、加拿大楊、月季等的枝條。

2.實(shí)驗用具：天平、量筒、容量瓶、燒杯、滴管、試劑瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方帶流水孔）、盛水托盤(pán)、礦泉水瓶。

3.插條選擇

插條質(zhì)量和規格對探究實(shí)驗效果影響很大。大樹(shù)上的1～2年生枝條，可以作為扦插的材料，但以1年生苗木為最好（1年或2年生枝條形成層細胞分裂能力強、發(fā)育快、易成活）。實(shí)驗表明，插條部位以種條中部剪取的插穗為最好，基部較差，梢部插穗仍可利用。實(shí)驗室用插穗長(cháng)5～7 cm，直徑1～1.5 cm為宜。由于一個(gè)年級幾百名學(xué)生同時(shí)用枝條，要適當考慮對樹(shù)木的保護。

扦插枝條的處理：

（1）枝條的形態(tài)學(xué)上端為平面，下端要削成斜面，這樣在扦插后可增加吸收水分的面積，促進(jìn)成活。

（2）每一枝條留3～4個(gè)芽，所選枝條的芽數盡量一樣多。

（二）實(shí)驗設計

1.選擇生長(cháng)素類(lèi)似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。

2.配制生長(cháng)素類(lèi)似物母液：5 mg/mL（用蒸餾水配制，加少許無(wú)水乙醇以促進(jìn)溶解）。 

教

學(xué)

過(guò)

程

教

學(xué)

過(guò)

程

3.設置生長(cháng)素類(lèi)似物的濃度梯度：用容量瓶將母液分別配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分別放入小磨口瓶，及時(shí)貼上相應標簽。NAA有毒，配制時(shí)最好戴手套和口罩。

剩余的母液應放在4 ℃保存，如果瓶底部長(cháng)有綠色毛狀物，則不能繼續使用。

4.枝條處理方法：浸泡法和沾蘸法

建議各小組采用不同方法進(jìn)行實(shí)驗。浸泡法也可設置不同的浸泡時(shí)間。應該鼓勵學(xué)生設計多種方案，以便交流，資源共享。

6、（2002年廣東、河南、廣西高考題）植物在單側光照射下彎向光源生長(cháng)。這個(gè)現象被解釋為“光線(xiàn)能夠使生長(cháng)素在背光一側比向光一側分布多”。

為什么生長(cháng)素在背光一側比向光一側分布多？是因為向光側的生長(cháng)素在光的影響下被分解了，還是向光側的生長(cháng)素向背光側轉移了。為此，有人做了下述實(shí)驗：

（一）實(shí)驗步驟：將生長(cháng)狀況相同的胚芽鞘尖端切下來(lái)，放在瓊脂切塊上，分別放在黑暗中和單側光下（見(jiàn)上圖）。

（二）實(shí)驗結果：如上圖所示。［圖中c、d、e和f用一生長(cháng)素不能透過(guò)的薄玻璃片將胚芽鞘分割；瓊脂下方的數字表示瓊脂塊收集到的生長(cháng)素（IAA）的量］

請回答：

（1）圖a和b說(shuō)明什么？

______________________________________________________。

（2）圖c和d說(shuō)明什么？

______________________________________________________。

（3）圖e和f說(shuō)明什么？

______________________________________________________。

（4）通過(guò)上述實(shí)驗可得出什么結論？

______________________________________________________。 

解析：?jiǎn)蝹裙庹丈湎轮参飶澫蚬庠瓷�長(cháng)是由于生長(cháng)素在背光一側分布較多導致的。實(shí)驗設計原則有等量原則，單因子變量原則，對照原則，本題著(zhù)重突出了對對照原則的考察。

答案：（1）光并未影響生長(cháng)素的分解和生長(cháng)素的向下運輸  （2）胚芽鞘被玻璃片分隔成兩半,不影響生長(cháng)素向下運輸和瓊脂塊中收集的生長(cháng)素數量  （3）單側光照射促使生長(cháng)素向背光側轉移  （4）單側光照射下,向光側生長(cháng)素向背光側轉移，而不是向光側的生長(cháng)素分解 

典型例題

〖例1〗 用一定濃度的生長(cháng)素類(lèi)似物（2.4—D）可以殺死小麥田里的雙子葉雜草，而不會(huì )抑制小麥的生長(cháng)。對此正確的解釋是（   ）

A、此濃度只對小麥起作用                B、此濃度只對雜草起作用

C、小麥和雜草對此濃度敏感程度不同     D、此濃度對小麥和雜草都起抑制作用

解析：所考查知識點(diǎn)是：生長(cháng)素生理作用的二重性。2.4—D在低濃度時(shí)，能夠促進(jìn)植物生長(cháng)，在高濃度時(shí)，它不但能夠抑制生長(cháng)，甚至還能殺死雙子葉植物，因為雙子葉植物的葉寬大平展，葉片的表面積較大，蠟質(zhì)較少，幼芽裸露，所以吸收的藥劑較多，幼芽易于受害。單子葉植物（如小麥）通常葉面較少，葉片直立，表面角質(zhì)和蠟質(zhì)也較多，幼芽為老葉所包裹，所以相對地吸收藥劑量也較小，幼芽也不易受害。所以，同樣劑量的2.4—D（濃度較高）能夠抑制可殺死雙子葉雜草，而對小麥卻沒(méi)有抑制生長(cháng)的作用。這說(shuō)明雙子葉植物和單子葉植物對同一濃度的2.4—D敏感程度不同。

答案  C

目標檢測：

1、一只正在發(fā)育的桃子被蟲(chóng)蛀了，結果桃子停止了生長(cháng)，這說(shuō)明蟲(chóng)蛀的部位是（   ）

A、種子  B、外果皮  C、中果皮  D、內果皮

2、下列生產(chǎn)措施中與植物激素無(wú)關(guān)的一組是（   ）

①培育無(wú)籽番茄 ②培育無(wú)籽西瓜 ③果樹(shù)整枝修剪 ④帶芽的枝條扦插 ⑤移栽植物時(shí)剪去部分葉片 ⑥棉花摘心

A、①③  B、②④  C、⑤⑥  D、②⑤

3、棉花長(cháng)到一定的高度后，摘去頂芽，側芽就發(fā)育成枝條。這說(shuō)明（    ）

A、頂芽產(chǎn)生的生長(cháng)素運向側芽        B、原頂芽不再向側芽運送過(guò)量生長(cháng)素

C、頂芽摘除后，側芽開(kāi)始分泌生長(cháng)素  D、頂芽摘除后，側芽大量分泌生長(cháng)素

4、生長(cháng)素對植物生長(cháng)的作用，一般地說(shuō)（   ）

A、高濃度和低濃度都促進(jìn)生長(cháng)            B、高濃度和低濃度都抑制生長(cháng)

C、高濃度抑制生長(cháng)，低濃度促進(jìn)生長(cháng)      D、高濃度促進(jìn)生長(cháng)，低濃度抑制生長(cháng)

5、要得到番茄無(wú)籽果實(shí)，需將一定濃度的生長(cháng)素溶液涂抹在該花的柱頭上。處理該花的時(shí)期和條件是（   ）

A、花蕾期，不去雄蕊        B、花蕾期，去掉雄蕊

C、開(kāi)花后，不去雄蕊        D、開(kāi)花后，去掉雄蕊

6、頂端優(yōu)勢現象的原因是（   ）

A、頂端陽(yáng)光充足有利于生長(cháng)    B、頂端蒸騰作用強，水肥多

C、頂端產(chǎn)生生長(cháng)素多促進(jìn)生長(cháng)  D、頂端產(chǎn)生生長(cháng)素向側芽運輸，抑制側芽生長(cháng)

7、對生長(cháng)素生理作用概括不準確的是（   ）

A、生長(cháng)素能促進(jìn)果實(shí)成熟     B、生長(cháng)素能促進(jìn)扦插枝條生根

C、生長(cháng)素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育     D、生長(cháng)素能促進(jìn)植物生長(cháng)

8、植物生長(cháng)素促進(jìn)植物生長(cháng)的原因是（   ）

A、促進(jìn)細胞分裂          B、促進(jìn)細胞縱向伸長(cháng)生長(cháng)

C、促進(jìn)細胞的分裂生長(cháng)    D、促進(jìn)細胞的彎曲

9、可以證明生長(cháng)素低濃度促進(jìn)生長(cháng)，而高濃度抑制生長(cháng)的例子是（   ）

A、植物的向光性                   B、頂端優(yōu)勢

C、生長(cháng)素集中在生長(cháng)旺盛的部位     D、生長(cháng)素促進(jìn)扦插枝條生根

10、讓不易生根的植物枝條生根，可用一定濃度的生長(cháng)素溶液浸泡插枝的（    ）

A、上端  B、中部  C、下端  D、兩端

11．下列是關(guān)于生長(cháng)素的有關(guān)實(shí)驗，全部給予右側光照結果不向光彎曲生長(cháng)的是   （    ）

A．（2）（3）（5）              B．（2）（3）（5）（7）

C．（2）（3）（5）（6）（7）        D．（2）（3）（5）（6） 

12．把一花盆如圖所示固定在直徑為2m的圓盤(pán)的邊緣處，盆底與地面成45°角。然后旋轉圓盤(pán)使花盆水平方向所受的力與垂直方向相同。然后，保持圓盤(pán)旋轉的速率長(cháng)期不變，觀(guān)察植物的根部生長(cháng)的方向。植物根部生長(cháng)的方向應當是下列的哪一項？    （    ）

13．用燕麥胚芽鞘及幼苗⑦⑧進(jìn)行如下實(shí)驗，一段時(shí)間后，會(huì )引起彎曲現象的是（→表示單側光）（    ）

A．②⑤⑦                     B．①②③⑤⑧      C．①③④⑥⑦        D．②⑤⑧

14．下圖所示，用燕麥胚芽鞘進(jìn)行向光性實(shí)驗，A放在暗箱中，B放在左側有孔的暗箱中，C切去胚芽鞘尖端，D在切去尖端的切面上放上含生長(cháng)素的瓊脂塊，請據圖回答：

（1）向光彎曲生長(cháng)的是___________。

（2）直立生長(cháng)的是___________，不生長(cháng)也不彎曲的是___________。 

15.根據下圖所示實(shí)驗過(guò)程回答：

（1）甲圖中，供應塊是含生長(cháng)素的瓊脂塊，接受塊是不含生長(cháng)素的瓊脂塊。實(shí)驗結果，胚芽鞘C發(fā)生的現象___________。這一現象說(shuō)明________________________________。

（2）乙圖中胚芽鞘D不能發(fā)生C的現象，這說(shuō)明___________________________。

（3）上述實(shí)驗說(shuō)明，生長(cháng)素在植物體內的運輸方向______________________。運輸方式是___________。 

答案：ADBCB    DABBC  C A D A

14.（1）B  （2）A、D  C   

15.（1）生長(cháng)和向左彎曲  生長(cháng)素能由胚芽鞘的上部運輸到下部,促進(jìn)生長(cháng)  （2）生長(cháng)素不能由胚芽鞘的下部運輸到上部  （3）從形態(tài)學(xué)上端到下端  主動(dòng)運輸