2022-2022年高中生物《生长素的生理作用》教案4新人教版必修3

2019-2020年高中生物《生长素的生理作用》教案4新人教版必修3

一、教学目标

1.概述植物生长素的生理作用。

2.尝试探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。

二、教学重点和难点

1.教学重点

生长素的生理作用。

2.教学难点

探究活动：探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。

三、课时安排

1

四、教学过程

〖引入〗以“问题探讨”引入，生思考回答师提示。

〖提示〗1.不同。如图所示，对于根来说，最适浓度大约是10-10 mol/L；对于芽来说，最适浓度大约是10-8 mol/L；而对于茎来说，最适浓度大约是10-4 mol/L。

2.不同的生长素浓度，对于同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。

〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考注意。

〖板书〗一、生长素的生理作用

生长素可以促进雌花的形成、单性结实、子房壁的生长；维管束的分化、形成层活性；叶片的扩大；不定根、侧根的形成；种子的生长、果实的生长、座果；伤口的愈合；顶端优势。同时可以抑制花、果实、幼叶的脱落；侧枝的生长；块根的形成等。

〖讲述〗从细胞水平上看，生长素可以影响细胞的伸长、分裂和分化。从器官水平上看，生长素可以影响器官的生长、成熟和衰老。

生长素发挥的生理作用，会因浓度、植物的种类、器官、细胞的年龄不同而有差异。一般情况下，生长素在低浓度时促进生长，浓度较高时则抑制生长，浓度过高甚至会杀死细胞。对于同一植物不同器官来说，一般营养器官比生殖器官敏感；根比芽敏感，芽比茎敏感，幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。双子叶植物一般比单子叶植物敏感。

关于植物为什么会有顶端优势现象，目前主要存在两种假说。

教材中介绍的是“生长素学说”，即认为是顶芽合成的生长素极性运输到侧芽处，从而抑制侧芽的生长。这个学说是由K.V.Thimann和F.Skoog于1924年提出的，许多实验支持该学说。

另一种解释是1900年K.Goebel提出的“营养学说”。该假说认为顶芽构成营养库，垄断了大部分营养物质，侧芽由于缺乏营养物质而生长受抑制。这个学说也有不少支持的证据。

〖介绍〗α-萘乙酸（NAA）、2,4-D、生根粉

NAA是具有生长素类活性的萘类植物生长调节剂，广泛用于组织培养体系，可以诱发不定根形成，提高树木扦插成活率，提高座果率，防止采前落果。它具有与IAA不同的环状结构，但其侧链与IAA相同，比IAA稳定，因此常代替IAA使用。

2,4-D的化学名称是2,4-二氯苯氧乙酸，它是一种除草剂，现在广泛应用于无菌培养体系，用于诱导细胞增殖。2,4-D除了作为除草剂之外，它最显著的用途是引起脱分化和未组织化的细胞生长，另外，它还具有使幼苗矮化粗壮的功能。但2,4-D能够引起染色体变异，使用时必须格外小心。

生根粉是一类可以用来促进插条生根的复合型植物生长调节剂。可溶解于酒精或水，一般以生长素类物质为其主要有效成分，如ABT生根粉（商品名称艾比蒂生根粉）就含有萘乙酸和吲哚乙酸等。它的主要作用是：能提供插条生根所需的生长促进物质，能促进插条内源激素的合成，能促进一个根原基分化形成多个根尖，以诱导插条不定根的形态建成。

〖板书〗二、尝试运用生长素促进插条生根

〖探究实验〗（有可能按下面指导做）

在上节课结束时，应布置学生预习探究活动“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的指导，并准备好实验用具，如杨树枝条、矿泉水瓶等。教师如果能提前做本探究活动的预实验，可避免人力、物力、财力和时间的浪费，也可做到心中有数，有的放矢。

（一）材料用具的准备

1.实验材料

可以用杨、加拿大杨、月季等的枝条。

2.实验用具：天平、量筒、容量瓶、烧杯、滴管、试剂瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方带流水孔）、盛水托盘、矿泉水瓶。

3.插条选择

插条质量和规格对探究实验效果影响很大。大树上的1～2年生枝条，可以作为扦插的材料，但以1年生苗木为最好（1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活）。实验表明，插

条部位以种条中部剪取的插穗为最好，基部较差，梢部插穗仍可利用。实验室用插穗长5～7 cm，直径1～1.5 cm为宜。由于一个年级几百名学生同时用枝条，要适当考虑对树木的保护。

扦插枝条的处理：

（1）枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦插后可增加吸收水分的面积，促进成活。

（2）每一枝条留3～4个芽，所选枝条的芽数尽量一样多。

（二）实验设计

1.选择生长素类似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。

2.配制生长素类似物母液：5 mg/mL（用蒸馏水配制，加少许无水乙醇以促进溶解）。

3.设置生长素类似物的浓度梯度：用容量瓶将母液分别配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分别放入小磨口瓶，及时贴上相应标签。NAA有毒，配制时最好戴手套和口罩。

剩余的母液应放在4 ℃保存，如果瓶底部长有绿色毛状物，则不能继续使用。

4.枝条处理方法：浸泡法和沾蘸法

建议各小组采用不同方法进行实验。浸泡法也可设置不同的浸泡时间。应该鼓励学生设计多种方案，以便交流，资源共享。

（三）探究活动

1.提出问题

不同浓度的生长素类似物，如2，4-D或NAA，促进杨插条生根的最适浓度是多少呢？

2.作出假设

适宜浓度的2，4-D或NAA可以使杨或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根。

3.预测实验结果

经过一段时间后（约3～5 d），用适宜浓度的2，4-D或NAA处理过的插条基部和树皮皮孔处（插条下1/3处）出现白色根原体，此后逐渐长出大量不定根；而用较低浓度、较高浓度或清水处理的枝条长出极少量的不定根或不生根。

4.实验步骤

（1）制作插条。

（2）分组处理：将插条分别用不同的方法处理（药物浓度、浸泡时间等可多组。如可分别在NAA 中浸泡1、2、4、8、12、24 h等）。

（3）进行实验：将处理过的插条下端浸在清水中,注意保持温度（25～30 ℃）。

（4）小组分工，观察记录：前三天每天都要观察记录各小组实验材料的生根情况。教师可以设计记录表格，更应让学生自行设计记录表格，提供学生创造性活动的空间和机会。记录过程是意志与耐心的锻炼，既有分工也有协作。

记录用不同浓度生长素类似物处理后枝条生根情况，如生根条数，最长与最短根的长度等。（浓度适宜的生长素类似物处理后，在绿色树皮的皮孔处长有白色幼根；时间长一些会在枝条下端斜面树皮与木质部之间长有白色根原体）。每隔2～3 d记录也可。

（5）研究实验中出现的问题。

① 分析不同插条的生根情况。

不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。

都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样，如枝条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促使不定根的萌发。

②分析与本实验相关的其他因素。

A.温度要一致；

B.设置重复组。即每组不能少于3个枝条；

C.设置对照组。清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究2，4-D 或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。

5.分析实验结果，得出实验结论

本探究活动关键是时间安排。建议课前提交药品选择和药液浓度控制的设计方案，培训关于选取枝条、怎样做插条的方法，说明注意事项，并确定各小组的分工。

要求学生在实验过程中按照小组分工认真进行观察，实事求是地对实验前、实验中（包括课内、课外）和实验后插条生根的情况进行记录，并及时整理数据，绘制成表格或图形。最后分析实验结果与实验预测是否一致，得出探究实验的结论。不要求实验结果都一致，但要求有分析研究。

6.表达与交流

实验小组的每一个成员都要写出自己个性化的实验报告，向小组和全班汇报探究过程和结果、经验、教训或体会，包括在科学态度、科学方法和科学精神方面的收获。

7.进一步探究

“进一步探究”旨在鼓励学生进行扩展性的探究和实践，大多数需要在课外完成。教师应当提供机会，让学生互相进行交流和讨论。

鼓励有兴趣的学生进一步探究不同季节和枝条老幼部位对生长素类似物的反应，让学生自行设计和实施。

〖小结〗略

〖作业〗练习

基础题

1.C。

2.B。

拓展题

1.提示：由于重力作用，生长素在下部的浓度高。对于植株的茎来说，这个浓度的生长素能促进生长，因而下面的生长较快，植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素浓度，对于植株的根来说，却会抑制生长，因而，根部下面的生长比上面的慢，根就向下弯曲生长。

如果是在太空中的空间站中生长，植株就不会出现这样的情况，而是横向生长。

2.提示：因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥中就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。

2019-2020年高中生物《生长素的生理作用》教案7新人教版必修3

1 教学目标

本节是人教版·必修三第3章《植物的激素调节》中继生长素的发现之后,阐述生长素生理作用及生产实践应用的关键一节。在知识方面,学生已有什么是植物激素,植物产生向光性的原因以及生长素的产生、极性运输和分布特点等知识准备。在此基础上,本节知识方面的目标是学生能准确概述生长素的生理作用。本节的能力目标浓缩在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的这一探究活动中。此项探究活动不仅是学习内容的延续与补充,同时还是体验科学研究的一般过程、训练学生实验设计及得出结论时逻辑上的严密性、领悟预实验意义的难得载体,合理有序地组织好此探究活动,对于进一步发展学生的科学探究能力,并将科学发现在生产实践中进行应用,有着重要意义。

2 教学重点和难点

生长素作为信息分子,其作用的发挥与自身浓度、细胞的成熟情况、器官的种类不同而有较大的差异,具有一定的复杂性,将其列为本节的教学重点。“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”涉及完整的科学探究方案设计,对学生能力要求较高,列为本节的教学难点。

3 教学设计思路

本节内容教学计划用1课时,由于生长素与生产实践联系较紧,学生对此有一定的感性认识,比较容易建立生长素生理作用两重性与其浓度之间的关系,通过分析坐标曲线、教师呈现图片、播放课前录制的视频等教学手段,学生掌握课程标准中的本节内容标准“概述植物生长素的作用”并不难。较为复杂的是本节教学难点“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”探究活动的处理,由于探究活动周期较长、材料、试剂不同导致的实验结果差异较大、实验中要注意的细节问题较多、对学生探究能力要求相对较高等因素的限制,所以课外对学生探究活动的规划与组织是关系本教学难点能否突破的关建。对探究实验活动的培训、教师预实验的观摩、实验过程中小组间的相互学习、教师对实验小组探究活动的指导与纠偏、活动录像的制作等都是关系到教学效果的重要环节。针对1课时内教学内容相对较多,采用“过程课外,结果课内”的设计思路,对本节教学设计如下流程。

问题导入分析“问题探讨”中的曲线图,引起学生的认知冲突,激发学习本节的兴趣。

↓

分析问题提供日常生活中顶端优势现象的情境资料,引导学生分析顶端优势产生原因、控

制方法、实践应用。

↓

实验验证播放课前实验小组设计的“高浓度、低浓度2,4-D对棉花幼苗生长的影响”验

证实验录像,验证课本结论。

↓

得出结论生长素的作用表现出两重性,及其类似物在农业生产上的应用。

↓

引入探究课题生长素类似物的生理作用,也与其浓度具有很大的关系,那么某种生长素类似物促进某种插条生根的最适浓度是多少呢？

↓

学生探究活动两周前布置、指导实验小组完成该探究活动,并制作、剪辑好视频,课堂播放活动视频。

↓

分析探究过程小组长汇报探究活动的设计、实施过程,师生共同就探究活动的设计和结论进行评价。激发学生进一步探究新的课题。

↓

课堂总结总结本节的教学重点,强调科学探究的一般思路。

5.1 “视频录像”延伸了课堂,化解了矛盾

本节的探究活动是发展学生科学探究能力的良好载体,是较为完整、全面培养探究能力的良好素材,对学生的能力要求相对较高,但又受到教学课时的限制。所以大量的指导、准备、实施工作要在课外进行,本节课通过三节视频录像（“高浓度、低浓度2,4-D对棉花幼苗生长的影响”、“探索2,4-D对月季插条生根影响的预实验”、“不同实验小组探索2,4-D促进月季插条生根最适浓度”录像）的课前制作与课堂播放,充分利用课外时间,有效地化解了矛盾,并达到了良好的教学效果。

5.2 重视探究活动过程,兼顾探究结果

探究活动开展、探究能力的培养仅仅依赖有限的课堂时间是不够的,延伸生物课堂,指导好学生的课余时间十分很重要,本节课如果仅进行“黑板探究”可能1节课时间足够了,但这对学生能力培养收效微乎其微。但课后将全班同学分为四组,每小组指定一个实验室,人人参与,个个动手,放手让他们独立设计,独立实验,提供亲身体验探究活动的机会,尊重他们的主体性,在小组成员的分工、合作中,他们确实自己解决了不少实践困难和问题。影响探究活动结果的因素太多,有些因素并非学生自身的原因,所以不论最后学生实验结果准确与否,关键是学生动脑了、动手了,并且与他人在合作中共享了活动过程,他们有了收获。更重要的是这一探究过程对他们的科学态度、科学方法以及科学精神方面的影响可能是终生的、意义巨大。学生们有了这次的体验,会激发他们在以后的生活学习过程中自发地通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可探究的问题进行探究、验证。

5.3 能力培养、素养提升,任重道远

在这次严密的探究活动中,老师一直是位冷静的旁观者,活动中暴露出高二学生应具备的动手能力、生物学素养方面还存在诸多不足和欠缺:如化学知识与能力在生物实验中的迁移能力强,导致提供了母液后,梯度溶液配制还缩手缩脚;实验报告的撰写不太规范,导致组别间报告的格式、质量差异明显;多数同对学校园内常见绿化植物不能正常识别,导致月季、黄杨不能区分;实验过程中部分同学表现出浮躁情绪,导致个别小组实验的记录产生人为的较大误差;信息的收集与整理、提取能力整体水平不高,导致表格数据转换成坐标曲线时出现少数错误数据点;语言表达的逻辑性和严密性普遍较差,导致课堂表达时老师要及时纠正等等。这也提醒了教师在今后的教学中要不断创新教学活动,针对性地解决上述问题,扎扎实实地落实新课程理念。

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