高中生物素的生理作用

生长素的生理作用

【引言】

经过多位科学家的研究，发现了生长素，那生长素到底有什么样的作用呢？这正是我们这节课所要讨论的话题。生长素能调节细胞的生长，但是其发挥作用时具着它的特殊性——两重性，既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。在我们生产生活中，最常见的反映生长素两重性的事例就是顶端优势，植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。生长素和农业密切相关，在农业上，它既可以促进扦插枝条生根，也可以促进果实的发育，还可以防止落花落果。总之，植物体的生命活动是通过植物体内的激素调节来实现的，尽管植物激素的含量极少，但是却是植物的生长，发育和繁殖等生命活动能有条不紊，正常进行，使植物体更好的适应不断变化的环境。

【教学目标】

知识目标：

1、掌握生长素的生理作用，理解顶端优势的原理。

2、通过分析“生长素浓度与所起作用的关系”图，能够简述生长素作用的两重性；植物不同器官对生长素的敏感性不同。

3、描述植物顶端优势的现象、原因、解除方法及应用。

4、了解生长素及其类似物在农业生产实践中的应用。

能力目标：

1、学会用已学知识来分析问题、解决问题。

情感态度与价值观：

1、通过生长素的生理作用，训练学生将知识运用于实践的能力。

2、通过课后探究活动，培养协作精神。

【重点】·突破策略：

重点：

1、生长素在发挥生理作用时的特点——两重性。

2、生长素在农业生产中的应用。

突破策略：

1、分析图表，引导学生总结生长素发挥作用时所表现的特点。

2、通过日常生活中的事例的分析，让学生更加深刻的理解生长素在农业生产中的应用。

3、共同探究扦插枝条生根时所需的生长素类似物最适的浓度。

【难点】·突破策略：

难点：

1、顶端优势产生的原因以及在生产生活中常见的实例分析。

2、生长素生理作用的两重性及应用问题。

突破策略：

1、通过生产生活中常见实例让学生分析理解顶端优势。

2、借助“同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应”曲线图，突破生长素生理作用的两重性。

【教具准备】

多媒体教学软件：松树的塔形树冠；去顶芽后侧芽的生长情况；植物某一器官对不同浓度生长素反应图；根、茎、芽三个器官对不同浓度生长素反应图。

【学法指导】：本节内容可读性强，实验性强，动态性强。在教学过程中，引导学生学会运用理论知识于实验设计中；科学指导学生通过阅读、观察、课后实验等方法去落实知识。

【课时安排】：1课时

【教学过程】：

[导入]

师：前面一节我们共同探究了“植物生长素的发现”，知道什么是生长素，理解了植物向光性的原因以及生长素的产生、运输和分布的特点。

现有三组小麦幼苗，生长条件完全相同，对胚芽鞘尖端部分给予不同的处理，培养一段时间后胚芽鞘的生长情况如何？为什么？

学生说出胚芽鞘的生长情况，并分析产生的原因。（教师播放PPT进行验证）

切去尖端：不生长尖端产生的生长素能够促进植物的生长

保留尖端：生长

直立生长素分布均匀与生长素的分布有关

弯曲生长素分布不均匀

（意图：复习巩固生长素的产生、运输特点以及能说出生长素具有促进生长的作用，提出课题。）

三、生长素的生理作用

师：我们知道细胞的生长包括两方面：细胞数目增多，体积增大。生长素促进生长的作用，在于它促进了细胞的纵向伸长，对细胞分裂没有影响。（展示胚芽鞘生长的图片）问题一：是不是生长素分布越多，越能促进植物生长呢？

（多媒体课件播放图片：植物的根对不同浓度生长素反应图）

学生观察，对反应图进行描述，并讨论从这张图中，我们能得出什么样的结论？

生：描述：随着生长素浓度的增加，对根的促进作用逐渐加强，达到最适浓度后，随着生长素浓度的增加，对根的促进作用逐渐减弱，之后，生长素浓度再增加，对根的抑制作用逐渐加强。

（播放图片：植物的芽、茎对不同浓度生长素反应图）

师引导学生观察，分析，得出结论：植物的同种器官对不同浓度的生长素反应不同。

师：很好。一般来说，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素则抑制植物的生长，甚至杀死植物。这里低浓度和高浓度是针对其最适浓度而言的。生长素对植物的生长进行调节的过程中，既能促进生长，也能抑制生长，这就是生长素的两重性。

以上分析的是同种器官对不同生长素浓度的反应。

问题二：同一植物的不同器官对生长素浓度的反应相同吗？

（多媒体课件播放图片：植物根、茎、芽三个器官对不同浓度生长素反应图）

师：请同学们观察图片，根，芽，茎的最适生长浓度分别是多少？并且想一想它们对生长素的敏感程度又是如何的？

生：对根来说，生长素的最适浓度是10－11mol/L左右；对于芽来说，最适浓度是10－8mol/L 左右；对于茎来说，最适浓度是10－4mol/L左右，即对生长素的敏感性：根＞芽＞茎。

师：同学们观察的非常仔细，回答得非常正确。从图中我们可以看出10－11mol/L的生长素对根的促进作用最大，而对芽和茎的促进作用很弱。较低浓度的生长素就能促进根的生长，而芽次之，茎反应最迟钝。

生长素的这种作用特点的表现在实际生活中大量存在，出示图片，应用刚才所得出的两个结论解释下列现象：

1、多媒体展示根的向地生长、茎的背地生长的图片

回顾植物的向光生长，外因：单侧光；内因：生长素分布不均匀：背光侧生长素分布较向光侧多。

问题三：如何解释植物根的向地性、茎的背向地性生长？

教师引导学生分析、讨论：①产生这种现象的外界因素是什么？②在这个外在因素的影响下生长素是怎样分布的？③植物的根和茎对同一浓度的生长素反应为什么不同？

学生讨论并回答相关问题：①产生这种现象的外界因素是重力；②在重力的刺激下近地面生长素分布较远地面分布多（展示重力作用下生长素的分布示意图）；③由于根的敏感性大于茎，对根来说，近地面较高浓度的生长素对根的生长具有抑制作用，而同样浓度的生长素对茎的生长却有促进作用。

师总结根的向地性、茎的背地性的原因：外因：重力；而重力直接影响生长素在近地侧和远地侧的分布，即生长素的分布不均匀：近>远。而不同的植物器官对同一浓度生长素反应不同，因此反应也不一样。内因：生长素的分布不均匀；不同的植物器官对同一浓度生长素反应不同。

2、多媒体课件展示教材P79图4-6.

引导学生观察植物的生长情况，A与B相比说明顶芽对侧芽的生长具有抑制作用，这种顶芽优先生长侧芽受抑制的现象叫顶端优势。B图摘掉顶芽后，侧芽开始生长发育成枝条，也就是说侧芽所受的这种抑制作用被解除，也叫解除顶端优势。C图摘掉顶芽后又涂上生长素，侧芽生长也受到抑制，与A相比说明侧芽所受的这种抑制作用与顶芽产生的生长素有关。

问题四：植物为什么会产生顶端优势现象？

（播放动画）大家看屏幕上的图会发现离顶芽越近的侧芽受抑制越明显。

师生共同总结植物产生顶端优势现象的原因：顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，使侧芽的生长受到抑制。如果摘掉顶芽，侧芽部位的生长素浓度降低了，侧芽所受到的抑制作用就会解除，不久，侧芽就可以发育成枝条。

展示“松树”塔形树冠图

提问：为什么松树会呈现这种塔形结构？

生讨论回答。

提问：在农业生产或园艺等方面，哪些利用了顶端优势，哪些又要解除顶端优势？请举例说明。

学生联系生活实际举例：园艺树修剪、修剪果树、修剪侧枝等。

（展示应用顶端优势的实例）

师：果树和行道树的修剪、棉花的摘心等这些都是去除顶端优势，而修剪侧枝，植株的主干就会直立生长。当然自然界中并不是所有的植物都具有强烈的顶端优势现象，有些灌木类植物顶芽发育了一段时间后，就开始退化，甚至萎缩，失去原有的顶端优势，所以灌木的树形不是宝塔形的。

四、生长素在农业生产上的应用

师：生长素在农业上的应用很广泛，但是它在植物体内的量却是非常少，而且提取也相当的困难，经过大量科学家的研究和实践，发现了一些人工合成的化学物质，如：萘乙酸（NAA）、2，4一D，同样具有生长素的生理效应。这些化学物质，被称为生长素类似物，它们可用于促进扦插的枝条生根，有的植物容易插活，如柳树、月季等；有的则不容易插活，如桂花树，石榴等。对于那些不易生根的枝条，可用—定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝下端，然后栽插下去。插枝下端长出大量的根便容易成活。

促进结实，获得无籽果实。实验证明，雌蕊受粉后，胚珠发育成种子的过程中，发育的种子里合成了大量的生长素。这些生长素能促使子房发育成果实。在生产上，用人工合成的一定浓度的生长素类似物溶液处理没有受精的雌蕊柱头，子房同样能够发育成果实，只是由于胚珠内的卵细胞没有经过受精，所以果实里没有种子，从而获得无籽果实。农业生产上利用这种方法可培育无籽番茄、黄瓜等等。

此外还可以防止果实和叶片脱落，由于植物生长素能促进子房壁发育成果实。所以，它被普遍用来防止落花落果，特别是在大棚生产过程中，大棚内缺少帮助花授粉的昆虫和风，倘若辅以人工授粉，很花人工。人们可以用—定浓度的植物生长素以防止落花落果。（多媒体课件展示图片）