視頻標簽:生長素的生理作用
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視頻課題:人教版必修三第三章第二節《生長素的生理作用》福建省 - 漳州
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教學目標
1、知識目標
(1)概述生長素的生理作用和頂端優勢。
(2)說出生長素在農業生產中的應用。
(3)嘗試探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度。
2、過程與方法
(1)觀察、分析圖表,總結生長素濃度與所起作用的關系。
(2)運用所學知識作為依據,分析生產、生活實際中出現的現象和問題。
(3)運用設計實驗的相關原理和步驟,合作設計探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度的探究實驗。
3、情感態度與價值觀
(1)在學習生長素的生理作用中,樹立理論聯系實際、學以致用的思想。
(2)分析頂端優勢等的原理,樹立聯系的觀點和量變引起質變的唯物辯證法的思想。
(3)在探究實驗中,訓練實驗設計及得出結論時邏輯上的嚴密性,培養團結協作的精神。
2學情分析
(1)經過《生長素的發現》的學習,學生已經了解什么是植物激素,并對植物產生向光性的原因以及生長素的產生、極性運輸和分布特點有了相應的知識準備。
(2)高二的學生的學習興趣濃厚、思維較活躍。在初中階段已初步了解過探究實驗的一般過程,并在上節課《生長素的發現》中系統的學習過實驗設計的方法和原則,具有一定的實驗設計、分析能力。但對于探究的目的性、過程和結論形成缺乏系統的思考,因此在探究實驗設計的過程中應加強引導,細化各步驟的問題,尤其是與實驗的引入可以使學生更直觀的理解這節課的內容。
3重點難點
1、教學重點
(1)生長素的生理作用。
(2)生長素在農業生產中的應用。
(3)探究實驗設計的一般方法。
2、教學難點
(1)頂端優勢,其產生的原因以及在生產中的實例。
(2)生長素在農業生產中的應用。
(3)嘗試探究生長素促進插條生根的最適濃度。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】問題探討
以課本“問題探討”引入,引導學生思考回答以下問題。
1.曲線圖,首先要先分析曲線的什么?橫縱坐標,即坐標系。
2.問題探討的曲線圖中,橫縱坐標分別代表什么?
3.怎么描述其中的曲線?以莖為例,可不可以說成隨著生長素濃度的增加,促進作用越開越強?為什么?那應該怎么描述?
總結:分析曲線圖,要先分析坐標系代表什么指標,然后再看曲線的趨勢和拐點。
繼續提出問題,
1、這曲線中的A點、C點、G點分別具有什么意義?A點促進根的作用最強,則A點所對應的生長素濃度為根的最適濃度,同理,C點的生長素濃度為芽的最適濃度,E點的生長素濃度為莖的最適濃度。
2、G點呢?既不促進也不抑制,那會不會生長?會,那怎么生長?按照植物原本的生長速度生長。
活動2【講授】生長素的生理作用
生長素既能促進生長,也能抑制生長。既能促進發芽,也能抑制發芽。既能防止落花落果,也能疏花疏果。
生長素發揮的生理作用,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。(例子:頂端優勢)
頂端優勢:頂芽生長,側芽受抑制的現象。結合課本P48圖3-6分析頂芽在哪?側芽在哪?然后聯系上節課生長素的極性運輸,讓學生理解頂芽產生的生長素可以通過極性運輸運輸到側芽從而引起側芽生長素積累,濃度過高,出現抑制的現象。再通過動畫演示頂芽生長素向下運輸,在側芽積累的過程進一步加深學生對頂端優勢的認識,最后再結合問題探討中的曲線,分析如果已知頂芽生長素的濃度為某個點,那側芽的生長素濃度應該對應哪個點或者哪些點?
生長素的兩重性還表現在:對于同一植物,不同器官對生長素的敏感性是不同的。一般營養器官比生殖器官敏感;根比芽敏感,芽比莖敏感。(再回顧問題探討的曲線)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。
根的向地性與莖的背地性:植物橫放,根向地生長,莖背地生長的現象。
提出問題:
1、植物橫放就會受到什么的影響?重力。
2、重力會影響生長素的什么運輸?橫向運輸。
3、橫向運輸的結果如何?近地側生長素濃度高,遠地側生長素濃度低,再加上根和莖對生長素的敏感性不同,誰更敏感?根更敏感,所以對根而言,近地側生長素濃度過高出現了抑制,近地側伸長生長的慢,遠地側伸長生長的快,就出現了彎向地面生長的現象,簡稱根的向地性。但是對莖而言,莖對生長素比較不敏感。近地側生長素濃度較高,但是還是促進的濃度,所以近地側伸長生長的快,出現背向地面生長的現象,簡稱莖的背地性。
活動3【講授】生長素的應用
1打破頂端優勢:摘除頂芽,使得側芽的生長素濃度下降,打破抑制作用,促進側芽生長。就像果樹的種植經常就要摘除頂芽,促進側枝生長,側枝多了,結實率高了,而且也有利于采摘。
2獲得無子果實
問題引導:
果實是怎么發育來的?(回顧果實發育的過程)那果實中的種子是怎么發育來的?(受精卵發育而來)
如果沒有種子,子房能發育成為種子嗎?(不能,發育中的種子能產生生長素促進子房膨大變成果實,沒有生長素的促進,子房不能膨大變成果實)
那要得到果實,但是又要無子該怎么做呢?首先,不能受精,其次要補充生長素
怎么授予生長素?什么時候授?
如果沒有生長素呢?可以用什么替代?生長素的類似物
總結:用一定濃度的生長素類似物刺激未受粉的雌蕊柱頭或子房而獲得的,其原理是應用生長素能促進果實發育的生理作用。
活動4【活動】嘗試運用生長素促進插條生根(探究實驗)
自變量:生長素濃度
因變量:生根情況(根的長度或者條數)
無關變量:處理的時間,土壤的情況,溫度,濕度等
思考問題:
1、如何設計實驗方案(預實驗)?
2、在預實驗的基礎上怎么繼續實驗?
活動5【活動】探究實驗實施
(一)材料用具的準備
1.實驗材料
可以用柳樹、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)。
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。
(三)探究活動
1.提出問題
不同濃度的生長素類似物,如2,4-D或NAA,促進楊插條生根的最適濃度是多少呢?
2.作出假設
適宜濃度的2,4-D或NAA可以使楊或月季插條基部的薄壁細胞恢復分裂能力,產生愈傷組織,長出大量不定根。
3.預測實驗結果
經過一段時間后(約3~5 d),用適宜濃度的2,4-D或NAA處理過的插條基部和樹皮皮孔處(插條下1/3處)出現白色根原體,此后逐漸長出大量不定根;而用較低濃度、較高濃度或清水處理的枝條長出極少量的不定根或不生根。
4.實驗步驟
(1)制作插條。
(2)分組處理:將插條分別用不同的方法處理(藥物濃度、浸泡時間等可多組。如可分別在NAA中浸泡1、2、4、8、12、24 h等)。
(3)進行實驗:將處理過的插條下端浸在清水中,注意保持溫度(25~30 ℃)。
(4)小組分工,觀察記錄:前三天每天都要觀察記錄各小組實驗材料的生根情況。教師可以設計記錄表格,更應讓學生自行設計記錄表格,提供學生創造性活動的空間和機會。記錄過程是意志與耐心的鍛煉,既有分工也有協作。
記錄用不同濃度生長素類似物處理后枝條生根情況,如生根條數,最長與最短根的長度等。(濃度適宜的生長素類似物處理后,在綠色樹皮的皮孔處長有白色幼根;時間長一些會在枝條下端斜面樹皮與木質部之間長有白色根原體)。每隔2~3 d記錄也可。
(5)研究實驗中出現的問題。
① 分析不同插條的生根情況。
不能生出不定根:有可能是枝條上沒有芽、枝條倒插等。
都能生出不定根:促進扦插枝條生根是指刺激枝條的下端生出不定根,而不是刺激根生長。不同的枝條可能生出的不定根的數目多少不一樣,如枝條上芽多,則產生的生長素就多,就容易促使不定根的萌發。
②分析與本實驗相關的其他因素。
A.溫度要一致;
B.設置重復組。即每組不能少于3個枝條;
C.設置對照組。清水空白對照;設置濃度不同的幾個實驗組之間進行對比,目的是探究2,4-D或α-萘乙酸促進扦插枝條生根的最適濃度。
5.分析實驗結果,得出實驗結論
本探究活動關鍵是時間安排。建議課前提交藥品選擇和藥液濃度控制的設計方案,培訓關于選取枝條、怎樣做插條的方法,說明注意事項,并確定各小組的分工。
要求學生在實驗過程中按照小組分工認真進行觀察,實事求是地對實驗前、實驗中(包括課內、課外)和實驗后插條生根的情況進行記錄,并及時整理數據,繪制成表格或圖形。最后分析實驗結果與實驗預測是否一致,得出探究實驗的結論。不要求實驗結果都一致,但要求有分析研究。
6.表達與交流
實驗小組的每一個成員都要寫出自己個性化的實驗報告,向小組和全班匯報探究過程和結果、經驗、教訓或體會,包括在科學態度、科學方法和科學精神方面的收獲。
7.進一步探究
“進一步探究”旨在鼓勵學生進行擴展性的探究和實踐,大多數需要在課外完成。教師應當提供機會,讓學生互相進行交流和討論。
鼓勵有興趣的學生進一步探究不同季節和枝條老幼部位對生長素類似物的反應,讓學生自行設計和實施。
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