重点高中生物必修三第三章第一节植物生长素的发现教案.docx
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重点高中生物必修三第三章第一节植物生长素的发现教案
重点高中生物必修三第三章第一节植物生长素的发现教案
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植物生长素的发现
一、教学目标
1.知识目标
（1）直到生长素的发现过程。
（2）领会生长素发现过程中相关的实验现象和结论。
2.能力目标
（1）通过探究实验的参与，培养学生动手能力，提高实验技能。
（2）通过教学使学生能初步运用所学知识进行分析的问题：
通过对生长素的生理作用及特点的理解，灵活地应用于生活实际，解决生产实践中的问题。
（3）培养学生学会透过生命现象把握生命本质，运用生长素作用原理分析解决农业生产实际问题的能力。
（4）通过学生查阅有关资料，培养学生收集、处理资料和信息的能力以及知识的迁移和重组能力。
3.情感、态度及价值观目标
通过探究性学习活动，培养学生执著的探索精神，实事求是的科学态度、严谨的科研作风、团结协作的精神，提高学生的科学素质。
二、教学重点难点
重点：
生长素发现、向光性的原因。
难点：
1.生长素的产生、运输和分布。
2.科学实验设计的严谨性分析。
三、课时安排
1课时。
四、教学过程
导入新课
师：
同学们好！
首先，先告诉大家一个不幸的消息，前些天我们社区发生了一起跳楼事件。
生：
是什么？
师：
据家属说是有一盆盆栽自己掉下了楼，没有任何人触碰。
大家想，植物好好的为什么会直接掉下楼去呢？
这个问题相信大家都还比较难回答，现在老师给大家一点点提示——植物生长素。
至于什么是生长素，怎么发现的生长素，便是我们这一节课将要研究的问题。
板书：
植物生长素的发现及其作用
推进新课
师：
观察下列现象，说明问题。
课件展示：
①放在窗台上的花盆中的植物，朝向光照的地方生长；
②向日葵幼嫩的花盘会随着太阳转；
③玉米胚芽鞘会弯向单侧光方向生长；
④向日葵、玉米胚芽鞘受到均匀光照时的生长状况。
师：
看了这些资料，大家对“跳楼事件”肯定会有一定的看法了，先把这件事情放在一边，老师先问大家一个问题，就是从这几个资料中，大家可以找到什么共同点？
生：
植物体会弯向光源方向生长。
师：
那么，为什么植物会向光生长呢？
谁给的刺激呢？
生：
光照。
师：
方向怎样？
生：
单侧光照下，才表现向光弯曲生长现象。
师：
对，非常好，在生物学中我们把这种植物向光源方向生长的现象叫做植物的向光性。
那么，同学们还知不知道其他类似的现象呢？
大家先看这么一个资料。
课件展示：
展示植物根的向地性。
生：
植物体受到单一方向外界刺激而引起的定向运动叫向性运动。
师：
体验下列现象是否是向性运动？
找学生代表从不同方向刺激含羞草叶片，叶片闭合。
请同学们思考回答：
含羞草叶片受到刺激，产生闭合现象，是否是向性运动？
为什么？
生：
不是，因为不管从什么方向刺激，都引起闭合。
不是单一方向刺激引起的定向运动。
师：
答得好。
师：
请同学们讨论植物还有哪些向性运动的例子？
学生讨论，老师简单总结：
向性运动：
单一，定向。
师：
同学们了解清楚了向性运动，下面我们来探讨植物为什么会产生向性运动？
板书：
一、玉米幼苗是否具有向光性
师：
1880年，达尔文用NFDCO草为材料对植物的向光性进行了研究。
思考：
如何设计实验验证植物具有向光性？
学生在相互讨论的基础上汇集如下实验注意到的问题：
1.必须得有单侧光刺激为实验组。
2.必须设计对照实验，即黑暗情况或均匀光照为对照组。
3.其余的条件在相同并适宜条件下进行。
师：
请看达尔文所做的实验并分析现象，得出结论。
课件展示：
A.暗箱中的胚芽鞘生长弯曲情况。
B.留有小孔的暗箱中的胚芽鞘在单侧光作用下生长弯曲状况。
观察玉米胚芽实验时的现象并说明结论。
学生讨论后回答。
生：
A.现象：
向上直立生长；B.现象：
向光弯曲生长；A、B对照说明：
单侧光刺激使其弯向光源生长。
NFDCO草的胚芽鞘具有向光性；胚芽鞘的生长与光无关。
板书：
二、胚芽鞘感受光刺激的部位
师：
请以燕麦胚芽鞘为实验材料设计实验。
学生在相互讨论的基础上汇集内容如下：
课件展示：
1.可能是整个胚芽鞘都可以接受单侧光刺激。
2.可能是胚芽鞘的某个部位能接受单侧光刺激。
解决的方法：
1.整个遮光处理、局部遮光处理分组实验。
2.刺激必须是单侧光，否则不会弯曲生长。
3.采用相互对照为对照实验。
师：
给予肯定的评价，并总结焦点问题是采用遮光的方法研究胚芽鞘感受光刺激的部位。
课件展示：
A.暗箱中用锡箔或黑纸遮住燕麦胚芽鞘尖端，单侧光作用下生长弯曲状况。
B.暗箱中用锡箔或黑纸遮住燕麦胚芽鞘尖端下面的一段，单侧光作用下生长弯曲状况。
观察燕麦胚芽实验时生长弯曲状况并说明结论。
学生讨论后回答。
生：
A.现象：
向上直立生长；B.现象：
向光弯曲生长；A、Ｂ对照说明：
感受单侧光刺激的部位是尖端，而不是尖端下部；向光弯曲生长的部位是胚芽鞘尖端下面一段。
师：
综合实验一、二，你认为燕麦幼苗的生长弯曲与哪个部位有关？
为什么会生长？
学生讨论后回答。
生：
推测可能与尖端有关，可能尖端产生了某种促进生长的物质。
板书：
三、胚芽鞘产生促进生长物质的部位
师：
1910年，丹麦的生物学家詹森设计了如下实验：
课件展示：
A.暗箱中切去胚芽鞘尖端，单侧光照射，现象是不生长不弯曲；
B.胚芽鞘切去尖端，放一明胶薄片，再放上尖端，单侧光照射，现象是向光弯曲生长。
请同学们评价该实验是否有缺陷？
如果有，如何纠正？
学生讨论后回答。
生：
有缺陷。
首先，本实验未设对照实验。
应该设计一组相同情况下切去尖端，只放一明胶薄片实验作对照，以排除明胶薄片中含有促进生长物质的可能。
其次，未设计无单侧光的实验，以排除单侧光作用的可能。
师：
回答得好！
课件展示：
C.胚芽鞘切去尖端，放一明胶薄片，单侧光照射，现象是不生长不弯曲。
D.去除单侧光刺激，其他条件都相同对照实验，结果都不变。
请同学们讨论后回答：
整个实验说明了什么问题?
生：
胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质。
师：
请同学们讨论有没有其他更好的验证方法？
（学生讨论）
师、生共同对学生的讨论结果给予评价。
师：
再来看，科学家是如何做的？
1914年，匈牙利的科学家拜耳从另一个思路进行了研究。
课件展示：
切去尖端，放在胚芽鞘的一侧，无单侧光条件进行实验。
现象：
向放胚芽鞘相对的一侧弯曲生长。
请同学们思考：
该实验有无缺陷，如果有，如何纠正？
生：
缺少对照实验，应加两组，一组为切去尖端，无单侧光；一组为切去尖端，放在胚芽鞘的另一侧，无单侧光。
师：
很好，那么你加的两组现象是什么呢？
生：
切去尖端的一组不生长，另外一组向放尖端的另一侧弯曲生长。
师：
很好，这个实验也能证明胚芽鞘的尖端能产生某种促进生长的物质。
师：
除了上述方法，还有没有其他的验证方法呢？
科学家温特想到了更聪明的方法。
课件展示：
展示温特实验的过程。
师：
你认为温特实验是否有缺陷？
如果有，如何纠正？
生：
缺乏对照实验，应该设计一组，除了未放过尖端以外，其余的均完全相同的实验作对照。
师：
回答得好！
师：
有人设计了更好的实验，请同学们欣赏！
课件展示：
（注：
已知云母片可以完全阻断物质的运输）
师既然尖端确实产生了某种物质促进了生长，那么它的化学成分是什么？
这得感谢科学家郭葛。
板书：
四、促进生长物质成分的确定
师：
1934年，科学家郭葛提纯分离出了该物质，并证明它的化学成分是吲哚乙酸。
那么吲哚乙酸是不是真的能促进胚芽鞘生长呢？
现在假设给你吲哚乙酸，如何设计实验验证吲哚乙酸能促进胚芽鞘生长？
师：
如何设计实验验证吲哚乙酸能促进胚芽鞘生长?
课件展示：
问题：
1.吲哚乙酸要作用于切去尖端的胚芽鞘，必须要借助于一种承载物。
这种承载物应为什么？
2.如何排除承载物的干扰？
解决的方法：
1.借助于温特实验的启示：
承载物选琼脂块。
2.要排除承载物的干扰，必然要设计对照实验。
师：
对学生实验进行评价。
课件展示：
展示郭葛实验过程，并让学生进行对比评价。
师：
因为吲哚乙酸确实能促进胚芽鞘的生长，所以我们就可以确定胚芽鞘尖端产生的某种促进生长的物质，就是吲哚乙酸。
而因为它能够促进植物的生长，所以就把它命名为生长素。
师：
通过一、二、三、四的学习，我们都得到了哪些结果？
请同学们讨论汇总。
师、生共同总结：
①胚芽鞘的生长具有向光性；
②胚芽鞘的生长与光无关，与尖端有关；
③胚芽鞘的向光生长与单侧光的刺激有关；
④胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端；
⑤向光弯曲生长的部位是胚芽鞘尖端下面一段；
⑥尖端产生了促进生长的物质——吲哚乙酸。
板书：
1.在植物体内的生长素，是如何运输的？
课件展示：
观察下图，说明生长素的运输方向。
生：
生长素总是从形态学的上端运向下端，不能从形态学的下端运输到上端。
师：
我们把生长素的这种运输方式叫极性运输。
板书：
2.单侧光对生长素分布的影响
课件展示：
下图是燕麦胚芽鞘尖端在不同的光照条件下，经过一定时间后，定量测定琼脂块中生长素的含量，就测定结果进行分析，得出的结论是什么？
单侧光对生长素分布的影响：
课件展示：
1.光照情况下，生长素的合成量是98。
2.单侧光照情况下，背光侧生长素的含量是70，而向光侧生长素的含量是28，且与正常量98相同。
3.如果将尖端在正中间用玻璃板隔开，则向光侧与背光侧生长素的含量相同，都是49，且与正常量98相同。
4.将2与3对照，单侧光作用使尖端向光侧生长素横向运输到背光侧，使背光侧生长素含量大于向光侧。
生：
单侧光引起生长素分布不均匀。
具体说：
在单侧光作用下，向光侧生长素横向运输到背光侧，使背光侧生长素含量大于向光侧。
师：
结合生长素的极性运输方式，请同学们解释单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长的原因。
生：
单侧光引起生长素分布不均匀。
具体来说：
单侧光作用下，向光侧生长素横向运输到背光侧，使背光侧生长素含量大于向光侧。
尖端部位的生长素再向下极性运输到尖端下部，使尖端下部背光侧生长素含量大于向光侧，从而使背光侧细胞伸长的速率大于向光侧，因而弯向光源生长。
师：
请同学们总结生长素在植物体内是如何运输的。
生：
在茎中：
极性运输；在尖端：
单侧光引起横向运输。
师：
（总结）生长素运输：
极性运输、横向运输。
板书：
3.光对生长素产生的影响
课件展示：
将玉米胚芽鞘尖端切下，选取相同的尖端随机分为两等份，放到两块相同的琼脂块上，一块置于光下，一块放在暗处，其余条件相同。
最终产生生长素的量如下图所示。
观察图示，说明光对生长素的产生有何影响？
光对生长素产生量的影响
课件展示：
1.黑暗情况下，生长素的合成量是100。
2.光照情况下，生长素的合成量是99。
3.对照1、2说明光对植物胚芽鞘生长素产量几乎没有影响。
师：
光对植物胚芽鞘生长素产生的量几乎没有影响。
课堂小结
师：
本节课主要以科学家对生长素的探究过程为背景，介绍了生长素的发现历程，要求我们青年学生既要学习科学家勇于探索、勇于创新的精神，同时又必须掌握一整套科学的研究方法。
五、板书设计
植物生长素的发现
一、植物的向性运动：
向性运动的概念：
单一、定向运动
二、
三、
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