5.1植物生长素教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

课题 第5章 第1节 植物生长素（2-3个课时） 时间 2025.9.9 教材分析 第1节“植物生长素”从介绍植物的向光性现象人手,结合科学家发现植物生长素的探索历程,还原了植物向光性这一知识的形成过程,反映科学的本质。接着阐明了植物生长素的化学本质,由此引出植物激素的概念,并介绍了植物生长素的合成、运输与分布。关于植物生长素的生理作用,教材先介绍了生长素在细胞水平和器官水平上所发挥的作用,再利用“思考·讨论”帮助提袞澗厮学生深人理解生长素的作用特点,最后阐述了生长素的作用与浓度等因素的关系。本节内容注重对学生科学思维的培养,是后续3节内容的基础。 学情分析 教学目标 1.分析植物生长素的发现过程,阐明其中蕴含的科学本质特点。(生命观念、科学思维、科学探究) 2.概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用,尝试阐释植物生长素作用特点中蕴含的适度与平衡观。(生命观念、科学思维) 教学重难点 教学内容及流程 学习任务 教学过程(第1课时) 备注 问题探讨 【问题探讨】观看视频，观察种子在生长过程中给与不同方向的光照，其生长规律。 1.观察视频中植株的生长方向有什么特点？弯向光生长 2.植株对这种刺激的反应有什么适应意义？使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多有机物，满足自身生长发育的需要。 3.这种生长方向的改变，是发生在植物幼幼嫩部分还是成熟部分？幼嫩部分 联系生活实际，激发学生求知欲。 生长素的发现过程 【教师讲述】一、达尔文父子的实验 介绍胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物种子萌发时，包在胚芽外面的鞘状结构，连同胚芽一起出土，保护胚芽出土时不受损伤，出土后还能进行光合作用。 1.实验过程： ·①与②形成对照，该对照实验中不同的因素（单一变量）是什么？自变量：有无尖端；由此推断出：胚芽鞘的向光性可能与其尖端有关。 ·③和④比较可得出胚芽鞘感受单侧光刺激的是哪个部位？发生弯曲的是哪个部位？怎样解释这种现象？自变量：遮光；感光部位是尖端，弯曲生长部位是尖端以下部分。 2. 实验结果： 结论1：胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关。 结论2：胚芽鞘的感光部位在尖端。 现象：发生弯曲生长的部位是尖端下部伸长区。 思考：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？ 达尔文父子推测：1.尖端产生了某种“影响”，传到下部。2.下部弯曲生长是因为背光侧生长的快（尖端产生的“影响”在下部分布不均）。 【教师讲述】那么这种影响究竟是什么呢？ 鲍森·詹森验证了推测1： 自变量：尖端与下部的联系是否被切断 因变量：胚芽鞘是否向光生长弯曲 结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”,可以透过琼脂片传递给下部。因为可以透过琼脂片向下传递，不能透过云母片，所以可能是一种化学物质。 【教师讲述】拜尔验证了推测2： 自变量：尖端放置的位置 因变量：尖端下部弯曲生长的方向 现象：胚芽鞘朝对侧弯曲生长 结论：胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 思考：1.拜尔为什么要选择黑暗的环境？排除单侧光的影响，控制变量。 2.没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 【教师讲述】温特 自变量：琼脂快是否接触过尖端 因变量：去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 结论：胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。 思考：1.设置对照组的目的是？排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响。 3. 在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡一段时间，为什么呢?去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。 【教师讲述】总结生长素的发现过程。 【教师讲述】解释植物向光性 假设1：单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素向背光一侧转移，背光侧生长素含量多于向光侧，从而造成向光弯曲。 假设2：单侧光照射下，向光侧的生长素被分解。 ·将生长素作用下快速表达的基因与某个特定基因（表达产物可显示为蓝色）融合，使生长素作用部位显现为蓝色。 ·植物产生向光性的经典解释：单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素向背光一侧转移，背光侧生长素含量多于向光侧，从而造成向光弯曲。 ·科学往往在争议中不断发展：有的学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。 培养学生问题探究与设计实验的能力及创新意识。 生长素的合成、运输与分布 【教师讲述】1.生长素的合成 ·主要合成部位：芽、幼嫩的叶、发育中的种子 ·由色氨酸经过一系列反应转变而来 ·生长素的合成不需要光，有无光均产生 2.生长素的运输 ·极性运输（幼嫩部位）：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输。（是一种主动运输） ·非极性运输（成熟组织）：在成熟组织中，通过输导组织（维管束中的韧皮部）进行非极性运输。与浓度有关，和其他有机物的运输没有区别。 ·横向运输：在一些细胞分裂特别旺盛的地方(尖端)，受外界某些刺激(如单侧光、重力)影响，生长素也可以横向运输。——生长素横向运输的部位：尖端；生长素的产生是否需要光：不需要。 【教师讲述】关于生长素运输的几点注意事项 ·极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。 ·极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。 ·极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。 ·生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。 ·失重状态下，由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素水平分布是均匀的，植物会水平生长。 【教师讲述】3.生长素的分布 植物体各器官中都有分布，相对集中分布在生长旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。 【思维训练】评价实验设计和结论 1.这个实验的设计是否严密？为什么？ 不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。 2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？ 结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。 3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？ 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。 引导学生理解植物生长素的产生、运输和分布,比较极性运输和非极性运输,组织学生完善探究生长素的极性运输的实验设计,发展学生的科学思维。 生长素的生理作用 【教师讲述】1.作用方式：不构成细胞结构、不提供能量、不起催化作用。给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 2.作用机制： 【思考讨论】 思考：1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。 2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。 3.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。 【深化】不同浓度生长素作用（对根）曲线分析 【教师讲述】3.作用特点 ·生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。 ·生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。 敏感程度排序： 细胞：幼嫩细胞＞衰老细胞 器官：根＞芽＞茎 植物：双子叶＞单子叶 训练学生正确分析曲线坐标图、获取有效信息并准确进行语言表达的能力。 生长素的应用 【教师讲述】实例1：除草剂 小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。而双子叶植物对生长素的敏感程度大于单子叶植物。 实例2：顶端优势 概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。 原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。 应用：解除顶端优势：树木修剪、棉花打顶 利用顶端优势：树木粗壮 实例3：向重力性（根的向地性、茎的背地性） 原因：根对生长素敏感，茎对生长素不敏感 ·表格总结四种情况是否体现生长素的两重性 【教师讲述】植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素。（生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等）植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 【思考讨论】植物激素与动物激素的异同 【拓展】1.不同条件下胚芽鞘生长弯曲现象 ①常规类②遮盖类③暗盒类④插入类⑤旋转类⑥移植类 2.与生长素有关的实验设计 应用理 论知识解释实际现象。 关注生活现象，学会用所学知识解释和解决生活中生物学问题。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 5.1 植物生长素 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 采用“任务驱动”的教学模式,通过一组组环环相扣的问题,重现科学家发现生长素的历程,使学生在探究问题的过程中提高科学探究能力。 从理论(生长素的作用及其特点)到实践,引导学生分析和解决问题,实现知识的学以致用,增强学生的社会责任意识。与此同时,让学生感受知识来源于生活,服务于生活,增强学生的社会责任意识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $