师:大家好,今天我们一起来复习人教版选择性必修一第五章植物生命活动的调节。“岭南佳果甲天下,荔枝香飘千万家”,荔枝作为岭南具有很高经济价值的典型亚热带水果,其生长发育过程离不开各种植物激素的调节以及外界环境因素的影响。这节课我们就以荔枝树的生长发育过程为知识背景,来复习植物生命活动调节。首先关注第一部分:植物激素。已知典型的植物激素共有6种,分别是生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素内酯。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,是微量有机物,其起作用的方式和动物体内激素基本类似。植物激素不像酶那样催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是作为信息分子给细胞传达信息,几乎参与调节植物生长发育过程中的所有生命活动。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞生长、细胞分裂、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。

  首先请同学们思考问题:在室内培育荔枝苗时,需将其放置在阳光充足处,并定期转动盆栽,这是为什么呢?

  生:荔枝是喜光植物,定期转动盆栽是为了让萌发的荔枝幼苗能够直立生长。要是幼苗在生长发育期间一直受单方向的光照射,一段时间后幼苗就会弯向光源生长,这种现象叫植物的向光性。

  师:非常好,它的原理主要和生长素的生理作用有关。请同学们看着右边的胚芽鞘示意图,回顾复习向光性的原理。胚芽鞘的尖端是产生生长素的部位。当胚芽鞘接受单侧光的刺激时,尖端的生长素会由向光一侧转移至背光一侧,同时生长素还会由尖端向下部的伸长区发生极性运输,导致生长素在下部的伸长区分布不均匀,此时向光侧生长素分布少,背光侧分布多。所以背光侧细胞的生长快于向光侧,从而造成整个胚芽鞘向光弯曲生长。

  在植物向光性原理的分析中,有4点需要注意:胚芽鞘的尖端既是产生生长素的部位,也是感受单侧光的部位,尖端下部的伸长区是弯曲的部位。引起向光性的外因是单侧光的照射,内因是生长素的分布不均匀。正是经过代代科学家对植物向光性的不断研究,才逐步揭示了生长素的神秘面纱。

  那么同学们能说出在此研究历程中,以下科学家的研究成果分别对应相关性原理的哪一部分吗?达尔文父子所做实验证明了胚芽鞘尖端受单侧光刺激产生某种影响,并向下面的伸长区传递,造成伸长区背光面比向光面生长快。詹森所作实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。拜尔所作实验证明了胚芽鞘的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。温特将前人的实验阶段性成果融合,通过巧妙设计实验提出引起胚芽鞘弯曲的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素。之后人们从人尿中分离出吲哚乙酸。到了1946年,科学家终于从高等植物中分离出该成分,并确认为生长素。

  单色光照射引起植物的向光性,也是植物对外界环境因素光的一种调节与适应,它能让植物获得充足阳光,吸收更多光能,完成光合作用,保证其正常生长。复习完植物的向光性原理后,进入即时检测,请同学们按下暂停键先审题。这道题需要同学们进行信息转换,找准图文的对应关系。从“对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长”这句话能断定左边为对照组,右边为实验组。接着把题干的关键文字信息标注到图像上,便于后续精准分析。根据选项,这道题主要考察生长素的产生部位和运输这个知识点的应用分析能力。根据生长素在胚芽鞘中运输方向的特点,生长素会由形态学上端运往形态学下端。由于本道题中胚芽鞘被切去了尖端,所以生长素的来源是琼脂块中的生长素。进一步认真对比分析,不难得出生长素的含量由高到低应该为b′大于c′大于b等于c,所以排除A、B选项。而C选项,从运输能力来讲,b′侧和c′侧均能运输生长素,C项错误。D选项,琼脂块a′中的生长素一部分用于胚芽鞘的生长,所以琼脂块d′从a′中获得的生长素量小于a′的输出量。综上分析,这道题选择D选项。

  接下来聚焦于生长素,请同学们思考问题二:普遍来讲,生长素的合成部位在哪里?分布在哪些器官?又是如何运输的呢?请同学们结合荔枝树的生长发育过程,回归课本梳理一下。

  生:生长素的合成部位主要在芽、幼嫩的叶、发育的种子,在这些部位可由色氨酸转变而来。生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布于生长旺盛的部分。生长素的运输方面要重点关注极性运输,极性运输只能是单方向的,只能从形态学上端运输到形态学下端,它是一种主动运输。

  师:很好,那么同学们思考问题三,生长素的作用机制是怎样的呢?请同学们看右边的图示,生长素的化学本质是吲哚乙酸,作为信息分子,从图示可以看出质膜上和胞内的两种生长素受体所介导的信号转导机制存在明显不同。要达到促进细胞伸长的效果,一方面要发生让细胞壁软化、细胞吸水的快速反应,另一方面关键是要通过引发细胞内的一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,合成相关蛋白质才能产生长期效应。在此分子水平的基础上,生长素在细胞水平上会进一步诱导细胞伸长、生长、诱导细胞分化等,继而在器官水平上影响器官的生长发育,从而影响花、叶、果实发育等。

  那么同学们,生长素的生理作用是浓度越高效果就越好吗?来看一则资料,科学家比较了不同浓度的吲哚丁酸对荔枝空中压条生根的效果,以不经处理的荔枝压条为对照,采用的吲哚丁酸浓度分别为0、1000、1500、2000、2500、3000、3500微克每毫升处理5分钟。实验结束,分别测量了各组生根数、生根长度、成活率等指标。研究发现,用2500微克每毫升的吲哚丁酸溶液处理效果最好,而对照组最差。

  生:也就是说生长素的作用并不是浓度越高就越能促进生根和提高成活率。

  师:对的。请同学们翻开课本94页,分析这幅坐标图。横坐标为呈等比序列的生长素不同浓度,纵坐标为植物器官的生长反应。图中展示了三条曲线,分别代表根、芽、茎。我们发现三条曲线走势大致相同,都表现为在一定浓度范围内,随生长素浓度升高对该器官的促进生长作用越来越强,达到峰值后,随生长素浓度升高促进生长作用越来越弱,超过一定浓度之后表现为抑制生长作用,且浓度越大抑制作用越强。简言之,就是一般表现为较低浓度促进生长,浓度过高则抑制生长,简称为“低促、高抑”。

  那么请同学们继续思考,影响生长素发挥作用的因素除了自身浓度之外还有什么?再仔细挖掘一下信息。

  生:从图中可以看出,影响生长素发挥作用的因素除了自身浓度外,还有植物器官的种类。植物不同器官对生长素的敏感性为根大于芽大于茎。此外,生长素对植物细胞的成熟程度的敏感性也不同。

  师:同学们,接下来把这些知识原理应用到荔枝园这个实践情境中,解决实际问题。思考问题6:室内盆栽的荔枝苗培育阶段,若不小心被打翻,一段时间之后会发现幼苗的茎会弯曲向上生长,根则弯曲向下生长。能用生长素生理作用的特点来解释这个现象吗?

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《生物 选择性必修1 植物生命活动的调节 第1课时 逐字稿-5,515字 第5版》.docx
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