高二生物教案：《生長素的生理作用》教學設計（三）

課  題

生長素的生理作用

教  學

目  標

1.概述植物生長素的生理作用。

2.嘗試探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度。

教方學法

講述與學生練習、討論相結合

教

材

分

析

重點

生長素的生理作用。

難點

探究活動：探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度。

教具

實物投影、課件

教

學

過

程

〔〖引入〗以“問題探討”引入，生思考回答師提示。

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

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

〖問題〗以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考注意。

〖板書〗一、生長素的生理作用

生長素可以促進雌花的形成、單性結實、子房壁的生長；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、果實的生長、座果；傷口的愈合；頂端優(yōu)勢。同時可以抑制花、果實、幼葉的脫落；側枝的生長；塊根的形成等。

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

生長素發(fā)揮的生理作用，會因濃度、植物的種類、器官、細胞的年齡不同而有差異。一般情況下，生長素在低濃度時促進生長，濃度較高時則抑制生長，濃度過高甚至會殺死細胞。對于同一植物不同器官來說，一般營養(yǎng)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。

關于植物為什么會有頂端優(yōu)勢現(xiàn)象，目前主要存在兩種假說。

教材中介紹的是“生長素學說”，即認為是頂芽合成的生長素極性運輸?shù)絺妊刻帲瑥亩�抑制側芽的生長。這個學說是由K.V.Thimann和F.Skoog于1924年提出的，許多實驗支持該學說。

另一種解釋是1900年K.Goebel提出的“營養(yǎng)學說”。該假說認為頂芽構成營養(yǎng)庫，壟斷了大部分營養(yǎng)物質，側芽由于缺乏營養(yǎng)物質而生長受抑制。這個學說也有不少支持的證據(jù)。 

〖介紹〗α-萘乙酸（NAA）、2,4-D、生根粉

NAA是具有生長素類活性的萘類植物生長調節(jié)劑，廣泛用于組織培養(yǎng)體系，可以誘發(fā)不定根形成，提高樹木扦插成活率，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(wěn)定，因此常代替IAA使用。

2,4-D的化學名稱是2,4-二氯苯氧乙酸，它是一種除草劑，現(xiàn)在廣泛應用于無菌培養(yǎng)體系，用于誘導細胞增殖。2,4-D除了作為除草劑之外，它最顯著的用途是引起脫分化和未組織化的細胞生長，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，使用時必須格外小心。

生根粉是一類可以用來促進插條生根的復合型植物生長調節(jié)劑。可溶解于酒精或水，一般以生長素類物質為其主要有效成分，如ABT生根粉（商品名稱艾比蒂生根粉）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促進物質，能促進插條內源激素的合成，能促進一個根原基分化形成多個根尖，以誘導插條不定根的形態(tài)建成。

〖板書〗二、嘗試運用生長素促進插條生根

〖探究實驗〗（有可能按下面指導做）

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

（一）材料用具的準備

1.實驗材料

可以用楊、加拿大楊、月季等的枝條。

2.實驗用具：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、礦泉水瓶。

3.插條選擇

插條質量和規(guī)格對探究實驗效果影響很大。大樹上的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。實驗室用插穗長5～7 cm，直徑1～1.5 cm為宜。由于一個年級幾百名學生同時用枝條，要適當考慮對樹木的保護。

扦插枝條的處理：

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

（2）每一枝條留3～4個芽，所選枝條的芽數(shù)盡量一樣多。

（二）實驗設計

1.選擇生長素類似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。

2.配制生長素類似物母液：5 mg/mL（用蒸餾水配制，加少許無水乙醇以促進溶解）。 

教

學

過

程

教

學

過

程

3.設置生長素類似物的濃度梯度：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，及時貼上相應標簽。NAA有毒，配制時最好戴手套和口罩。

剩余的母液應放在4 ℃保存，如果瓶底部長有綠色毛狀物，則不能繼續(xù)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行實驗。浸泡法也可設置不同的浸泡時間。應該鼓勵學生設計多種方案，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。這個現(xiàn)象被解釋為“光線能夠使生長素在背光一側比向光一側分布多”。

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

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

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

請回答：

（1）圖a和b說明什么？

______________________________________________________。

（2）圖c和d說明什么？

______________________________________________________。

（3）圖e和f說明什么？

______________________________________________________。

（4）通過上述實驗可得出什么結論？

______________________________________________________。 

解析：單側光照射下植物彎向光源生長是由于生長素在背光一側分布較多導致的。實驗設計原則有等量原則，單因子變量原則，對照原則，本題著重突出了對對照原則的考察。

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

典型例題

〖例1〗 用一定濃度的生長素類似物（2.4—D）可以殺死小麥田里的雙子葉雜草，而不會抑制小麥的生長。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：所考查知識點是：生長素生理作用的二重性。2.4—D在低濃度時，能夠促進植物生長，在高濃度時，它不但能夠抑制生長，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，表面角質和蠟質也較多，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，而對小麥卻沒有抑制生長的作用。這說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)育的桃子被蟲蛀了，結果桃子停止了生長，這說明蟲蛀的部位是（   ）

A、種子  B、外果皮  C、中果皮  D、內果皮

2、下列生產措施中與植物激素無關的一組是（   ）

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

A、①③  B、②④  C、⑤⑥  D、②⑤

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

A、頂芽產生的生長素運向側芽        B、原頂芽不再向側芽運送過量生長素

C、頂芽摘除后，側芽開始分泌生長素  D、頂芽摘除后，側芽大量分泌生長素

4、生長素對植物生長的作用，一般地說（   ）

A、高濃度和低濃度都促進生長            B、高濃度和低濃度都抑制生長

C、高濃度抑制生長，低濃度促進生長      D、高濃度促進生長，低濃度抑制生長

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

A、花蕾期，不去雄蕊        B、花蕾期，去掉雄蕊

C、開花后，不去雄蕊        D、開花后，去掉雄蕊

6、頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的原因是（   ）

A、頂端陽光充足有利于生長    B、頂端蒸騰作用強，水肥多

C、頂端產生生長素多促進生長  D、頂端產生生長素向側芽運輸，抑制側芽生長

7、對生長素生理作用概括不準確的是（   ）

A、生長素能促進果實成熟     B、生長素能促進扦插枝條生根

C、生長素能促進果實發(fā)育     D、生長素能促進植物生長

8、植物生長素促進植物生長的原因是（   ）

A、促進細胞分裂          B、促進細胞縱向伸長生長

C、促進細胞的分裂生長    D、促進細胞的彎曲

9、可以證明生長素低濃度促進生長，而高濃度抑制生長的例子是（   ）

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

C、生長素集中在生長旺盛的部位     D、生長素促進扦插枝條生根

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．下列是關于生長素的有關實驗，全部給予右側光照結果不向光彎曲生長的是   （    ）

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的圓盤的邊緣處，盆底與地面成45°角。然后旋轉圓盤使花盆水平方向所受的力與垂直方向相同。然后，保持圓盤旋轉的速率長期不變，觀察植物的根部生長的方向。植物根部生長的方向應當是下列的哪一項？    （    ）

13．用燕麥胚芽鞘及幼苗⑦⑧進行如下實驗，一段時間后，會引起彎曲現(xiàn)象的是（→表示單側光）（    ）

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

14．下圖所示，用燕麥胚芽鞘進行向光性實驗，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素的瓊脂塊，請據(jù)圖回答：

（1）向光彎曲生長的是___________。

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

15.根據(jù)下圖所示實驗過程回答：

（1）甲圖中，供應塊是含生長素的瓊脂塊，接受塊是不含生長素的瓊脂塊。實驗結果，胚芽鞘C發(fā)生的現(xiàn)象___________。這一現(xiàn)象說明________________________________。

（2）乙圖中胚芽鞘D不能發(fā)生C的現(xiàn)象，這說明___________________________。

（3）上述實驗說明，生長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）生長和向左彎曲  生長素能由胚芽鞘的上部運輸?shù)较虏?促進生長  （2）生長素不能由胚芽鞘的下部運輸?shù)缴喜?nbsp; （3）從形態(tài)學上端到下端  主動運輸