高三生物二轮复习 植物的激素调节教案 人教版.docx
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高三生物二轮复习植物的激素调节教案人教版
2019-2020年高三生物二轮复习植物的激素调节教案人教版
【本章知识框架】
【疑难精讲】
“植物的激素调节”在高中生物教材中是相对独立的部分,与其他章节知识联系较少。
其主要内容是:
植物的生命活动是由植物体一定部位产生的植物激素进行调节的。
该部分是以人们发现和研究得最早的一种植物激素——生长素为例,说明植物激素对于植物生命活动的调节作用,包括生长素的发现过程以及生长素的生理作用等。
其中生长素的生理作用及其作用特点是本节也是全章的教学重点。
在以往高考试题中,出自本章的题目多数都是围绕这一教学重点来设计问题,考查学生对生长素的生理作用及其作用特点的理解水平和应用能力:
如解释植物的弯曲生长及顶端优势原理;解释生产上获得无籽果实、修剪高产稳产的果树树冠及优秀盆景的制作方法和原理;解释同一植物体的不同器官或不同植物体的同一器官,在一定浓度的生长素作用下,表现出不同生长(抑制)现象的原因等。
1.生长素的发现——燕麦胚芽鞘向光性实验
生长素的发现,是前后几代人共同努力的结果,该过程体现出科学家的科学精神,特别是进行科学实验:
“提出(发现)问题→提出假设→设计实验证明→假设得出结论”的基本思路,这都是我们在复习时需要掌握的内容。
关于燕麦胚芽鞘向光性实验,我们主要把握如下几点:
(1)植物在单侧光照下,具有向光生长的特性——向光性。
(2)产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端。
(3)感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。
(4)向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
(5)单侧光照射能改变生长素在植物体内的分布,使向光的一侧分布得少,背光的一侧分布得多,这是由于生长素在植物体内横向运输的结果。
(6)生长素能促进植物的生长,其原理是增大了细胞壁的可塑性,促进细胞体积的伸长,从而导致细胞体积的增大,使植物表现出生长现象。
(7)生长素只能从植物形态学的上端向下端运输,并且是逆浓度梯度运输(主动运输,消耗能量)。
(8)植物体生长旺盛的部位都可以合成生长素,特别是芽尖端的分生组织,生长素的合成不需要光照。
2.生长素作用的双重性
如下图所示,生长素对植物生长的作用表现为双重性:
一般情况下,低浓度能促进植物生长,高浓度抑制植物生长。
这里所说的浓度高低是相对的,是相对于植物不同的器官而言,生长素的促进、抑制浓度的不同范围而言。
促进植物的不同器官生长,所需要的生长素浓度不同。
10-10g·mL-1的质量浓度促进根的生长,但对芽和茎的生长仅有很小的反应。
10-8g·mL-1的质量浓度抑制根的生长,却强烈地促进芽的生长。
茎生长的最适质量浓度则是10-4g·mL-1,而在这样的浓度下,芽和根的生长都将被抑制。
如果再提高生长素的浓度,茎、芽和根的生长将全被抑制,因此,可以得到如下结论:
(1)同一生长素浓度对不同器官作用不同。
(2)同一器官对不同浓度的生长素产生的反应(敏感程度)不同。
(3)在农业生产上,高浓度的生长素可以当作除草剂来使用。
3.生长素的作用原理、极性运输和横向运输
生长素促进植物生长的作用,在于它增大了细胞壁的可塑性,促进了细胞的纵向伸长。
而植物茎产生向光生长是由于单侧光引起了茎尖生长素分布不均匀。
单侧光使生长素在背光的一侧比向光一侧分布多,从而使背光一侧的细胞纵向伸长比向光一侧快,结果使茎向生长慢的一侧(即朝向光源的一侧)弯曲,表现出向光性。
对于植物向光性主要从以下三个方面进行理解:
①单侧光引起茎尖端生长素分布不均匀,使其背光一侧分布较多,向光一侧分布较少;②发生弯曲的部位在茎尖端下面(相当于根尖伸长区的位置)的一段;③含生长素较多的细胞纵向伸长较快,含生长素较少的细胞纵向伸长较慢。
单侧光引起茎尖生长素分布不均匀,暗示了生长素在茎尖(生长素产生部位)有横向运输的能力,即在单侧光的影响下,生长素能从向光一侧移向背光一侧,并不能将生长素分解。
发生弯曲的部位在茎尖下部的一段,表明生长素有极性运输的能力,即能从形态学上端向下端运输。
生长素含量较多的细胞纵向伸长较快,反之较慢,表明生长素促进生长与其浓度有关。
所以说单侧光引起生长素分布不均匀,如果没有生长素的横向运输是难以实现的。
同样,没有生长素的极性运输,向光弯曲也是无法发生的。
4.生长素类似物在农业生产上的应用
(1)获得无籽果实:
在没有传粉受精的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素类似物,能促进果实发育,获得无籽果实(例无籽番茄、黄瓜、辣椒等)。
(2)林木枝条繁育:
用一定浓度的生长素类似物浸泡难以生根的林木枝条,促进枝条生根,提高扦插枝条的成活率。
(3)农作物除草剂:
生长素类似物的作用与生长素的作用相同,在低浓度时促进植物生长,而高浓度时不仅能抑制植物的生长,甚至还能杀死植物,所以在农业生产上高浓度的生长素常作为植物杂草的除草剂。
5.其他植物激素概述
植物激素是指一些在植物体内合成,并从产生部位运到其他地方,对植物生长发育产生显著作用的微量(1微摩/升以下)有机物。
植物激素一共分成五类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。
前三类是促进生长发育的物质,后二类是抑制生长、促进成熟的物质。
这些激素都存在于同一植株中。
它们不是孤立的,而是互相影响的。
例如,顶端优势是细胞分裂素和生长素共同作用的结果;用细胞分裂素处理侧芽,就能解除顶端优势;生长素的浓度接近或等于生长最适宜浓度时,就开始诱导乙烯的形成,超过这一点时,乙烯的产量就明显增加,反过来对生长起抑制作用。
由此可见,植物生长发育的调节过程不是由一种激素决定的,而是由许多激素协调实现的,了解激素之间的相互关系,对于生产实践非常重要,其他四种植物激素的比较见下表:
四种激素比较表
植物激素
形成部位
存在部位
主要生理作用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子、胚等幼嫩组织
高等植物的所有器官
促进细胞伸长;诱导α-淀粉酶的形成;促进植物抽芽和开花;促进雄花的分化等
细胞分裂素
根尖,通过木质部输送到地上部分
高等植物中普遍存在,尤其是正在进行细胞分裂的器官
促进细胞分裂;使细胞体积加大;促进芽的分化;抑制衰老等
乙烯
果实、种子、花、根、茎、叶都可以产生
广泛存在于植物体中
促进果实成熟;促进老叶脱落和衰老;促进次生物质的排出等;促进多开雌花
脱落酸
植物体在生活条件不适宜或生长季节终了时产生
广泛存在于高等植物体中,但在将要脱落或进入休眠期的器官中更多
抑制细胞的分裂和伸长;促进器官脱落;促进休眠、促进气孔关闭等
【学法指导】
《植物的激素调节》一节,包括植物的感性运动和向性运动,生长素的发现,生长素的产生、分布和运输,生长素的生理作用,生长素在农业生产中的作用,其他植物激素,植物激素间的相互作用等七个部分内容。
复习时可安排2~3课时完成。
第1课时:
结合生长素的发现史、研究性课题等内容,站在设计实验的角度,对生长素的发现过程进行剖析,掌握前人在生长素发现过程中实验设计的基本思路、方法,培养学生的实验设计、实验分析能力。
教师可提前布置给学生实验设计任务,让学生课前进行设计,课堂上进行交流,评选出好的实验设计方案,在学习园地展示。
对于达尔文和温特实验,我们着重复习其中之一,要求从实验设计、实验分析角度进行,教师课前设计一个导学提纲,让学生带着问题,通过分析、讨论进行学习、巩固。
该部分知识内容多,概念多,要求教师要设计好思路,运用多媒体课件等辅助手段进行训练,能收到更好的复习效果。
第2~3课时:
我们采用边练边做的方式,通过设计一系列具体题目,复习巩固生长素的产生、分布和运输、生理作用及在农业生产实践中的应用。
通过具体题目的测试,及时了解学生掌握知识的情况,从而修正误差。
植物激素包括的范围较广,可提前安排兴趣小组的同学,查资料,汇报其他激素的生理作用,作为知识的补充。
【典型例题精讲】
[例1](xx年广东河南高考题)植物地上部分向光生长,根背光生长。
取正在萌发的种子贴附在琼脂板上,再将琼脂板插入透明盒内培育,五面遮光,仅从一侧给予光照(见下图)。
幼苗根的生长方向将是
A.B.C.D.
【解析】根据题干中给出的“植物地上部分向光生长,根背光生长。
”这一结论,对幼苗进行单侧光照,这时幼苗根应该出现背光生长,即向“↘”方向生长。
这是由于单侧光照射,改变了生长素在植物体内的分布,背光一侧分布多,茎出现向光生长,而根对生长素的敏感程度高,促进茎生长的浓度则对根的生长表现为抑制,故根向光一侧生长快,表现为背光生长现象。
教材中我们学习了植物茎的向光性,没有学习根背光生长,但根据题干我们可以找出相应的答案。
【答案】C
[例2]在方形暗箱内放一盆幼苗,暗箱一侧开一小窗,固定光源的光可从窗口射入。
把暗箱放在旋转器上水平旋转,保持每15分钟匀速转一周。
一星期后幼苗生长状况为
【解析】一固定光源照射开一小窗的暗箱,如果幼苗固定不动,此为单侧光,可引起幼苗弯向光源生长。
依题意,光源固定不动暗箱水平旋转,15分钟转一周,实际上是每隔15分钟幼苗受到一次来自暗箱小窗的光照射,其他时间均无光照射,因此,对于小幼苗来说,受到的依然是单侧光照射,只不过每次间隔的时间较长而已。
(1)由于幼苗是面对单侧光的水平转动,因而容易误解为是全方位的照射光;
(2)由于光源固定,为单侧光,学生易理解为幼苗在不同时间接受到不同部位的单侧光照射。
植物的生长素的重要生理作用之一是促进植物生长,其证据之一就是植物具有向光性。
造成植物向光生长的外因是必须具有单侧光,内因是单侧光引起的生长素分布不均匀。
光线使生长素在背光一侧比向光一侧分布多,因此,背光一侧比向光一侧生长得快(注意,不是细胞分裂得快),结果,茎就朝向生长慢的一侧弯曲,即朝向光源一侧弯曲,显示出向光性。
就本题而言,需要指出的是:
(1)植物的茎对生长素不敏感,一般的浓度对它来说都属于较低浓度范围,在此范围内,浓度越高,促进生长的作用越强;
(2)对幼苗来说,无论光源在何处,是什么性质的光,都无特别重大的意义,关键是幼苗处于只有一处小窗的暗箱中,小窗是它能接受到光线的唯一来源。
因而,无论间隔多长时间接受到光,它都会一直弯向小窗生长。
就生长素的生理作用这部分,在教科书上列举的知识点不多,但比较分散。
生长素的发现、向光性、顶端优势均与生长素促进生长及两重性有关,学生如果不能正确地把握原理,或把生长素促进生长的两重性范围任意扩大,必然造成判断上的失误。
因此,必须注意每部分知识点所涉及的适用范围,掌握不同器官对生长素的不同敏感度,才能得出正确的结论。
【答案】B
[例3]通过人工方法获得无籽果实的措施是
A.在授粉后的雌蕊柱头上涂上生长素类似物溶液
B.在未授粉的雌蕊柱头上涂上生长素类似物溶液
C.在未授粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液
D.在未授粉的雌蕊柱头上涂上高浓度的生长素类似物溶液
【解析】考查生长素的生理作用。
一定浓度的生长素溶液能促进子房发育成果实,正常情况下子房发育成果实所需要的生长素来自发育着的种子,但我们在没有授粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液(浓度过高、过低都不能达到效果),也能使子房发育成果实,由于没有受精,所以不结种子,这类措施常用在培育无籽番茄、黄瓜等方面。
【答案】C
[例4]下图曲线Ⅲ表示茎伸长生长与植物生长素浓度的关系。
如果将同样浓度范围的植物生长素施用于侧芽,则能代表它生长状况的曲线是
A.ⅠB.ⅡC.ⅣD.Ⅴ
【解析】本题通过同一植物的不同器官(茎与侧芽)在同一生长素浓度下的不同生长状况,较好地体现了生长素促进生长的两重性。
这一现象称顶端优势,即植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。
原因是顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,从而抑制了侧芽的生长。
园艺上修剪树冠,果树的整枝,棉花的摘心以及农业上喷洒高浓度的2,4-D作为麦田除草剂均是利用了生长素作用双重性的原理。
【答案】A
[例5]如下图示用燕麦幼苗所做的实验
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