植物生命活动的调节

第4节 植物生命活动的调节

一、素质教育目标　
（一）知识点
1．了解生长素的发现过程。
2．理解植物激素的概念。
3．掌握生长素的生理作用，顶端优势的原理及在生产实践上的应用。
（二）能力训练点
1．通过生长素发现过程的燕麦实验，培养学生分析现象、解决问题的方法和能力。
2．通过生长素的生理作用及顶端优势原理，训练学生将知识应用于实践的能力。
（三）德育渗透点
1．通过生长素发现过程的简介，教育学生具有严谨的科学实验作风、不断探索新知识的精神，实事求是的科学态度。
2．通过顶端优势原理，对学生进行量变引起质变的唯物辩证法的教育。
（四）学科方法训练点
了解科学发现的一般研究方法。　
二、重点、难点、疑点及解决办法　
1．教学重点及解决办法
（1）生长素促进生长的生理作用。
（2）顶端优势。
[解决办法]
（1）介绍生长素发现过程的植物向光现象及生长素名称的由来。
（2）利用多媒体以动画形式表现生长素对植物向光性的影响。
（3）观察自然界树木的形态，思考其原因。
（4）利用多媒体以动画形式表现顶端优势原理。
2．教学难点及解决办法
不同方法处理情况下，植物生长的状况。
[解决办法]详细分析植物体内生长素的分布状况。
3．教学疑点及解决办法
生长素高浓度抑制生长，为什么在向光性实验中，背光的一侧生长素浓度大，却是生长快呢？
[解决办法]说明向光性实验中，生长素浓度大，是在促进生长浓度范围内相对浓度大，并没到抑制程度。　
三、课时安排　
1课时。　
四、教学方法　
讲述法、谈话法。　
五、教具准备　
燕麦植株形态图，生长素发现过程的燕麦实验系列图，窗台上向光生长的盆栽植物（图像），葵花向阳（图像），向光性原理（动画），顶端优势原理（动画）。　
六、学生活动设计　
1．阅读教材上植物激素的概念，总结植物激素与动物激素的异同。
2．分析一系列燕麦实验结果，推测原因。
3．分析生长素对果实发育的作用，并以此为依据，弄清培养无籽番茄的具体操作方法。
4．分析芽对插枝生根的影响。
5．探索顶端优势原理在生产上的应用。
6．完成有关作业。　
七、教学步骤　
（一）明确目标
多媒体教学的银幕上显示本堂课的教学目标。
了解生长素的发现过程，理解植物激素的概念，掌握生长素的生理作用，顶端优势的原理及在生产实践上的应用。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
引言：生物能进行新陈代谢、生殖、发育等生命活动，这些活动都是很有规律、很有秩序的，好象自动化的机器一样，机器的自动化有调控装置，那么，生物体的这些活动，是由什么来调节控制的呢？
（板书）　 第四章　 生命活动的调节
第一节　 植物生命活动的调节
讲　　　 述
调节控制生物生命活动的因素，有外界条件，也有内在因素。内因除了遗传特性之外，就是激素。
通过初中生理卫生课的学习，我们知道了什么是激素，请学生回忆激素的概念，要求答出：由内分泌腺分泌，含量极少，但作用重要，对新陈代谢、生长发育起调节作用。
高等植物体内也有类似人体内激素的物质，请学生读书上植物激素的概念，再请总结两种激素的相同与不同之处，要求答出，相同点：含量极少，对新陈代谢、生长发育起重要的调节作用。不同点：人体内的激素是由一定的内分泌腺分泌，植物激素是由植物体的一定部位产生的。教师解释“一定部位”，如产生生长素的植物体芽的顶端，这儿找不到腺体，细胞结构也与其它地方的细胞相似。
目前发现的植物激素有许多种，如生长素、细胞分裂索、赤霉素、脱落酸、乙烯等。其中发现和研究最早的是生长素。下面，我们就以生长素为例，来说明植物激素的调节作用。首先介绍：
一、生长素的发现
生长素是通过一系列燕麦实验来发现的。
实验一：（示燕麦胚芽鞘生长示意图或多媒体银幕显示，）把燕麦种在暗处，胚芽出土时，外面包有胚芽鞘（胚芽外面的锥形鞘，保护作用），胚芽鞘直立生长。
实验二：（示挂图或多媒体银幕显示，）把燕麦幼苗装入纸盒内，盒壁上穿一小孔透光，几天后，胚芽鞘弯向光源。请学生分析，这种现象说明什么？要求答出：植物具有向光性。
实验三：（示挂图或多媒体银幕显示，）如果切去胚芽鞘的尖端，仍放入一侧透光的盒子中，几天后，胚芽鞘既不长，又不弯。请学生分析，这种现象说明什么？要求答出：植物的生长、弯曲、都必须要有尖端。
胚牙鞘弯曲，必须有尖端。问题在于，弯曲的部位不是尖端，而是尖端下面的一段，请学生推断可能的原因。在老师的引导下要求答出：尖端产生了某种化学物质，这种物质从尖端运输到下部，促进了下部的生长。
这种推想是否正确，还得用实验来证明。
实验四：（多媒体用动画形式演示实验过程）把胚芽鞘尖端切下，放在琼脂的切块上（用实物简要介绍琼脂和琼脂块），如果尖端产生了某种物质，就会向下运输到琼脂块上，过些时候，把尖端从琼脂块上拿掉，再把琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果胚芽鞘也发生了生长和弯曲的现象，现在，是否可以下结论，说明前面的推断是正确的呢？学生争论，老师作结论，不能，还得确定琼脂本身是否对弯曲有影响，科学实验方案的设计要做到严谨周密，无懈可击，科学来不得半点虚假。
对照实验，（动画形式演示实验过程）把没有与胚芽鞘端接触过的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽鞘一侧，结果，胚芽鞘既不生长，也不弯曲。
这才无可辩驳地证明：胚芽鞘的尖端确实能够产生某种物质，并从尖端运输到下部，促使下部生长。这种物质是什么？经生物学家多年的研究，终于在1934年由荷兰的科学家郭葛从植物体把这种物质分离出来，它的化学名称是吲哚乙酸，由于它能促进植物的生长，所以取名叫生长素。从1880年达尔文首次进行胚芽鞘的向光性实验到1934年生长素提纯而结束，生长素的发现过程历时54年，经多位科学家的不懈努力，才终于完成。可见，科学上的每一项发现都是来之不易的，是辛勤汗水的结晶。
植物体内合成生长素最活跃的部位是具有分生能力的组织，大部分集中在生长旺盛的部位，如芽和根尖的分生组织，形成层细胞和幼嫩的种子等，衰老的组织中则较少。
花这么大力气发现的生长素，有些什么作用呢？
二、生长素的生理作用
1．促进生长
（多媒体银幕显示窗台上的盆栽植物向光弯曲和葵花向阳的图像。）
老师讲授：植物为什么会有向光性呢？多媒体银幕显示受光影响，生长素分布不均及生长不同的动画图解，这与单侧光引起的生长素分布不均有关，光线能改变生长素的分布，向光的一侧生长素分布少，背光的一侧生长素分布多，因此，向光的一侧细胞生长慢，背光的一侧细胞生长快，结果，茎就向生长慢的一侧弯曲，也就是朝光源的一侧弯曲，使茎表现出向光性。
2．促进果实发育
老师讲授：大家知道、雌蕊受粉以后，胚珠开始发育成种子，子房开始发育成果实，这时，除去正在发育的种子，果实的发育也就停止了。问：这种现象说明什么？（教师引导学生答出：种子发育是果实发育所必需的条件。）那么，又是什么原因使种子发育决定了果实发育呢？经实验测定，雌蕊受粉以后，发育着的子房内，生长素含量猛然增加，这些生长素就是由发育中的种子合成的，它能够促进子房发育成果实。现在我们知道了，为什么种子发育是果实发育的必需条件？（请学生回答，要求答出：果实发育需要种子发育过程中合成的生长素。）
在生产上，用人工合成的一定浓度的生长素溶液处理没有受粉的番茄花蕾，由于有生长素，果实照样发育，由于没有受粉，种子不能发育，从而获得无籽番茄。生产上也就是用于无籽果实的培育。问：已受粉的花蕾还可用生长素处理来获得无籽果实吗？学生回答：不能，这样的果实有种子。
3．促进扦插的枝条生根
在繁植林木和花卉时，常用的扦插法。有的植物容易插话，有的则不容易插话。对于那些不易生根的枝条，可用一定浓度的生长素溶液浸泡插枝的下端，插入土后，就能长出很多根，容易成活。（银幕显示或板画下图）

A、B、C、D表示扦插的四枝同种植物的芽的情况，请问：谁最先长出根？为什么？（答：D最先长出根，芽是生长素合成旺盛的部位，D的芽最多。）
此外，生长素还具有阻止器官脱落，防止落花落果，延长种子休眠，促进菠萝开花和黄瓜多开雌花等作用。
生长素具有这么多作用，是否就越多越好呢？任何事物都具有两重性，物极必反。一般地说，生长素对生长的作用是，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
4．高浓度抑制生长
我们看到自然生长的树木形状都是 （板画），而不是 （板画）原因在于植物的顶芽优先生长，而侧芽受到抑制，这种现象，叫顶端优势。（板书）顶端优势产生的原因：（多媒体银幕显示顶芽产生的生长素积累在侧芽部位，抑制侧芽生长的动画图像）顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，使侧芽的生长素浓度过高，从而抑制了侧芽的生长。问：要使侧芽生长，该怎么办？原理是什么？要求答出：摘除顶芽。顶芽摘除后，侧芽的生长素浓度降低，这是，生长素对侧芽由抑制生长变为促进生长，侧芽不久发育成侧枝。
高浓度要抑制植物生长，而前面讲植物的向光性时，为什么又说背光的一侧浓度高促进生长呢？是因为讲向光性时的浓度高是在促进生长的浓度范围内相对的高，而高浓度抑制生长的高浓度则是在抑制范围内了，它们有质的差别。
生产实践上，顶端优势的原理应用相当广泛，如棉花摘心，以多长侧枝，多结棉桃，达到增产的目的。
（银幕显示：）
下述各项中，属于利用顶端优势及原理的措施有（多项选择）____。
A、新栽的小树要去掉部分枝叶
B、果树的整枝修剪
C、修剪篱笆
D、摘桑叶喂蚕
（三）总结、扩展
通过生长素的生理作用，我们知道植物激素对植物生命活动的调节作用，生长素能够促进生长，促进果实发育，促进插枝生根。可见，生长素对植物生命活动主要起促进作用，但不是所有植物激素都这样，也有起抑制作用的，大家课后阅读P?123中“其它植物激素”的内容，就可知道，同一株植物体内，存在多种植物激素，这些激素有不同的作用，通过它们的协调作用，使植物能正常地进行生长发育，新陈代谢。
（四）布置作业
下图表示对燕麦胚芽鞘进行了不同处理的情况，其中，A、B、C、D采用不透水的云母片，E、F采用未经任何处理的琼脂块，G、H采用不透光的锡箔，它们的生长状况将会怎样？
（参考答案：A、直立生长；B、向右弯曲生长；C、向右弯曲生长；D、不生长
E、向右弯曲生长；F、不生长；G、直立生长；H、向右弯曲生长。）
<配图715JT002配图>
（五）板书设计
第四章　 生命活动的调节
第一节　 植物生命活动的调节

植物激素的概念，区别：由植物体的一定部位产生
一、生长素的发现
燕麦实验
二、生长素的生理作用
1．促进生长向光性
2．促进果实发育无籽果实
3．促进扦插的枝条生根
4．高浓度抑制生长　 顶端优势　
八、参考资料　
燕麦　 别称“皮燕麦”，禾本科，一年生草本，根系发达，高1米左右。顶生圆锥花序，小穗含两花，颖果。成熟时内外稃紧抱子粒、不易分离。我国西北、内蒙古，东北一带牧区或半牧区栽培较多。
胚芽鞘　 单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，胚芽鞘为胚体的第一张叶，有保护胚芽中更幼小的叶和生长锥的功能。在种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面，保护胚芽出土时不受损伤，随后为胚芽所突破。

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