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第五章 第2节 其他植物激素

一、课程标准与本节相对应的要求

课程标准与本节相对应的要求是:举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节,结合教材内容和学生的实际情况,确定本节课的教学目标如下:

1.举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸的作用

2.举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用

、教材分析

“其他植物激素”是人教版高中生物必修3第3章第3节的教学内容,本节课包括“其他植物激素的种类和作用”和“植物生长调节剂的应用”两部分内容,但第一部分除了明确 除生长素外其他种类的植物激素的合成部位以及生理作用,也通过具体的实例说明各激素之间存在着协同或拮抗相互作用,共同调节植物体的生命活动,使得植物更加适应多变的环境。本节内容是前两节——“生长素的发现”和“生长素的生理作用”的补充和完善,使学生形成植物激素调节的知识网络,对植物生命活动的调节有了系统认识。

、学情分析

学生通过 “生长素的发现”和“生长素的生理作用” 的学习,已经知道了植物激素的概念,也明确了生长素的合成、分布和运输方式,理解了生长素的生理作用,从而知道植物激素可以调节植物的生命活动。但是,学生对于其他植物激素的合成部位、分布部位和生理作用等知识还不清楚,对于激素间的相互作用也不清楚,所以就需要进一步学习。除此,学生能够从图文中提取关键信息,具有信息整合能力,能够收集、用多种呈现形式对信息进行转化,并能够用较为简明的语言进行描述。

、教学目标

1、通过情境导入,小组合作探究,共同探讨其他植物激素的生理作用及合成部位。(生命观念、科学思维)

2、 利用植物激素之间存在复杂的相互作用,尝试指导农业生产。(社会责任)

、教学重难点

重点:

1、其他植物激素的种类及作用。

2、植物激素间的相互作用及植物生命活动的调节的机制。

难点:植物激素间的相互作用及植物生命活动调节的机制。

、 教学设计思路

本节课采用问题来激发互动,以问题提出为出发点,让学生从带着问题、解决问题延续到由新的问题迎来新知识的学习,引导学生不断思考探索得出结论,有利于培养学生搜集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力。

八、教学过程

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【教师】如果你买了一些还未成熟的柿子,你急不可耐地想早点消灭它,有没有什么办法让它早点成熟?观看视频,了解催熟柿子的方法。

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【教师】在我国宋元时期某著作中写道:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无涩味”。这种“气”究竟是什么呢?人们一直不明白。到20世纪60年代,气相层析技术的应用使人们终于弄清楚,是成熟果实释放出的乙烯促进了其他果实的成熟。

师生一起探讨下面的问题讨论:

1、乙烯在植物体内能发挥什么作用?

(乙烯有促进果实成熟的作用)

2、在发挥作用时,乙烯的作用方式和生长素的有什么相似之处?

(两者的作用方式类似,都是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。两者在调节植物生命活动时的作用不同)

【教师】不知道同学们有没有认真观察过我们吃的水果,香蕉在刚摘下来的时候完全都是绿色的,口感苦涩,把苹果与香蕉一起放置,一段时间后,香蕉就变成了黄色,口感甜腻,这时候香蕉变成熟了,这是怎么回事呢?是什么导致香蕉成熟的呢?

【学生】乙烯

【教师】对,成熟的果实中富含乙烯,它可以对邻近的果实产生影响。乙烯也是一种植物激素。除了乙烯和生长素以外,除了生长素和乙烯外,植物体内还存在哪些激素呢?

【学生】植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等植物激素。

图片【教师】科学家发现,除了上述五类植物激素,植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中,油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。植物体内的植物激素的作用都一样吗?你知道它们的探索历程吗?那么这个植物激素是怎样被发现的呢?主要作用是什么呢?请同学们阅读教材96页赤霉素发现的科学史 .

书:一、其他植物激素的种类和作用 

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任务一、阅读教材96页赤霉素发现的科学史,思考并回答以下问题。

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问题1:水稻感染赤霉菌后出现疯长现象的可能原因有哪些?

推测1:赤霉菌本身引起的。 

推测2:赤霉菌产生某种化学物质引起的。

问题2:将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康水稻幼苗上观察是否出现恶苗病的主要目的是什么问题?

探究疯长的原因是否是推测2。

问题3:由科学家从赤霉菌的培养滤液中分离出赤霉素,由此能否得出赤霉素就是植物激素的结论吗?不能 提示:植物激素的定义

问题4:植物体内的赤霉素只有一种吗?

【教师】 1958年,发现被子植物体内存在赤霉素,之后发现,赤霉素在植物中普遍存在,而且包括许多种赤霉素。终于,我们确认植物体内可以产生赤霉素,这种物质属于植物激素。

下面,请同学们自主阅读课本P97页相关内容,小组合作完成下表。

任务二:并阅读教材97页图5-9,归纳总结赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等植物激素的合成部位和主要生理作用。

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【教师】我们先一起说出生长素的合成部位和主要生理作用

(1)生长素

合成部位:主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子

主要作用:

①细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;

②器官水平:促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实的发育。

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(2)赤霉素

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合成部位:幼芽、幼根、未成熟的种子。

分布部位:主要分布在生长相对旺盛的部位。

生理作用:促进细胞伸长,从而促进植物增高(通过促进生长素的合成、抑制生长素的分解来促进细胞伸长)(芹菜、甘蔗、芦苇等有“秆”植株的增高是体内赤霉素的作用,也可以人工施加赤霉素类调节剂达到增产目的);促进细胞分裂和分化;打破休眠,促进种子萌发,促进开花和果实发育。

(3)细胞分裂素

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合成部位:主要是根尖。

分布部位:主要分布在正在进行分裂的部位,如根尖分生区。

生理作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育(可以用于解除顶端优势)、叶绿素的合成。

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(4)脱落酸

合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。

分布部位:将要脱落或进入休眠期的器官和组织中。

生理作用:抑制细胞分裂(与细胞分裂素作用相反);促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠(与赤霉素作用相反)。

(5)乙烯

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合成部位:植物体的各个部位。

分布部位:分生组织、萌发的种子、凋谢的花和成熟的果实中。

生理作用:促进果实成熟(指含糖量、风味等果实品质的变化);促进开花(开花前);促进叶、花、果实脱落(开花后,与脱落酸作用相同)。

除了上述五类植物激素,植物体内还有一种天然物质也起到了调节植物生长发育的作用,被认定为第六类植物激素——油菜素内酯。

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(6)油菜素内酯

生理作用:促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。

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【教师】思考:果实的发育和成熟一样吗?

            果实发育  ≠ 果实成熟

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(1)生长素和赤霉素对果实的作用主要是促进果实发育,即主要是使子房膨大形成果实及果实体积的增大。

(2)乙烯对果实的作用主要是促进果实成熟,主要是使果实的含糖量、口味等品质发生变化。

【教师】植物激素对植物生长发育的调控主要是通过什么来实现的?

【师生】植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂(细胞分裂素、赤霉素)、细胞伸长(生长素、赤霉素)、细胞分化(生长素、赤霉素、细胞分裂素)和细胞死亡(脱落酸)等方式实现的。

【教师】那么植物体内同时存在多种激素,它们相互之间会不会有影响呢?

任务三、根据图5-9提供的信息,思考、讨论不同植物激素作用的相关性。根据教材中的饿“思考讨论”组织学生小组互相讨论,并回答问题

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赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?

(相同点:都能促进细胞的伸长,诱导细胞的分化,促进果实的成熟。

不同点:生长素能促进侧根和不定根发生;赤霉素能促进细胞分裂,促进种子萌发等)

2.脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同?

(脱落酸能抑制细胞分裂,赤霉素、细胞分裂素能促进细胞分裂。脱落酸促进果实的衰老和脱落,生长素和赤霉素能促进果实的发育)

3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?

(赤霉素和乙烯既有协同作用,也有拮抗作用。协同作用表现为都能促进开花;拮抗作用表现为赤霉素促进果实发育,乙烯促进果实成熟和脱落)

二、植物激素间的相互作用

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【教师】分析以下资料,各体现了课本98-99页的哪个结论?

资料1植物激素在不同发育阶段的动态“草莓果实发育过程中乙烯含量的动态变化”

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【教师】 由草莓发育过程中乙烯含量的动态变化,你能得出什么结论?

【学生】在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。 

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【教师】资料2:在实验条件下,离体的植物细胞在只有生长素的条件下,会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素,生长素就能促进细胞迅速分裂。据此分析,生长素和细胞分裂素如何调节细胞分裂?二者有什么关系?

【学生】生长素主要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂, 

【教师】对,生长素、细胞分裂素在促进细胞的分裂上有协同作用生长素和赤霉素在促进细胞的伸长上有协同作用。

协同作用:

促进细胞分裂:生长素、细胞分裂素

促进细胞伸长:生长素、赤霉素

促进细胞分化:生长素、赤霉素、细胞分裂素

延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素

促进果实成熟:脱落酸、乙烯

促进开花:赤霉素、乙烯

促进叶、果实脱落:乙烯、脱落酸

【教师】那么两种植物激素之间的作用有没有可能是相反的呢?

资料3:赤霉素处理马铃薯,可促进其发芽。所谓胎萌现象,是指种子在脱离母体前就开始萌发的现象,脱落酸(ABA)合成缺陷型突变体经常会出现胎萌现象,而外源ABA可抑制胎萌现象

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【教师】赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,它们的作用相反。

抗衡作用:

种子萌发:赤霉素促进,脱落酸抑制

细胞分裂:细胞分裂素促进,脱落酸抑制

器官衰老:生长素抑制,脱落酸促进

【教师】在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。脱落酸与赤霉素的比值较高有利于黄瓜形成雌花,反之有利于形成雄花。在植物的组织培养中,生长素与细胞分裂素比值高有利于根的分化,低利于芽的分化,适中利于愈伤组织生长。

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【教师】 此外,不同激素在代谢上还存在相互作用。例如生长素含量升高到一定值时,会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高会抑制生长素的合成,两者共同作用,调节植物器官的生长、发育。

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【教师】在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。

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师生小结:

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【总结】(1)在植物生长发育过程中,各种激素的含量会不断发生变化

(2)各种激素并不是孤立地起作用,而是共同调控植物的生长发育和对环境的适应。

(3)不同激素在代谢上还存在着相互作用

(4)决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。

(5)调节过程中,不同激素的调节往往表现出一定顺序性。

总之,植物的生长、发育,是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。

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板书设计

第2节 其他植物激素

一、比较赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯合成部位分布部位生理作用:

二、植物激素间的相互作用

(1)协同作用

(2)抗衡作用 

 教学反思

    本节课的内容安排以及时间控制都比较好,也通过多种方式突破了难点——植物激素间的相互作用 对植物生命活动的共同调节。但最后一部分留给学生讨论的时间过少,在课堂上并未深入讨论,有些遗憾。