《植物的激素调节》　综合复习教学设计

高中生物必修3模块中植物的激素调节部分，是一个相对较为独立的单元。分析历年的高考试题可以发现，本单元知识点在高考中一直占有相当大的比分，所考查的内容涵盖生长素的发现、产生、运输、分布、生理作用、应用、其他植物激素的作用及应用等。该单元的许多内容与人们的日常生活有着非常密切的联系，在高考命题时常常可以借助多种生活素材以多种不同的题型呈现，尤其是在非选择题中出现时更是变化丰富。考试题型主要有材料分析、实验分析、实验设计、曲线图表分析、实践应用等，不仅能够很好地考查考生对相关基础知识的理解和掌握程度，而且能较为客观地评价考生的发现问题、分析问题、设计方案并最终解决问题的能力。

 

本单元所涉及的内容较多，在高三总复习阶段，如果按照教材的内容顺序组织复习，往往不利于学生对该部分内容的整体把握和能力的提升。笔者在教学过程中，经过对本单元所有内容进行梳理后，将教学内容重新组织后分成植物激素的种类、产生、运输、分布及作用、相关内容的分析与探究五个部分，其中分析和探究又与其他各部分内容横向联系在一起。于是该部分的教学内容便可以用以下的简明概念图来概括：

 

 

 

 

 

 

 

 

根据这一脉络，笔者尝试从以下四个方面组织复习，起到了较为理想的效果。

 

1 植物激素的产生与探究

 

【重点基础】

 

(1)胚芽鞘中，生长素的合成部位是胚芽鞘的尖端；赤霉素（GA）合成部位主要是未成熟的种子，幼根或幼芽；细胞分裂素合成部位主要是根尖；脱落酸合成部位主要是根冠，萎蔫的叶片；乙烯合成部位主要是植物的成熟部位。

 

(2)生长素的合成与光照无关。

 

(3)胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘的尖端。

 

(4)琼脂不能感光。

 

【典型考题1】（09广东A卷）在5个相同的琼脂块上分别放置1—5个水稻胚芽鞘尖端，几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧，经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度（如下左图所示）。正确的结果是

 

 

 

 

 

 

【变式训练1】根据所学知识判断，下列说法正确的是(   )

 

 

 

 

 

 

 

A．若探究胚芽鞘感光部位，应设置④⑤进行对照

 

B．若探究植物产生向光性的外因，应设置②③进行对照

 

C．若探究植物产生向光性的内因，应设置①③进行对照

 

D．图中向光弯曲生长的是①③⑤

 

2植物激素的分布、作用与探究

 

【重点基础】

 

(1)向光性的内因是生长素的不均匀分布；生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位。

 

(2)生长素对植物生长的调节作用具有两重性，既能促进植物生长，又能抑制植物生长。生长素作用与生长素的浓度、植物器官的种类及细胞的年龄有关。

 

(3)赤霉素能促进细胞伸长，从而引起植株增高。细胞分裂主要作用是促进细胞分裂。脱落酸主要作用是抑制细胞分裂和种子萌发，促进叶与果实的衰老与脱落。乙烯的主要作用是促进果实成熟，抑制茎的伸长。

 

(4)植物体在生长发育过程，是由多种激素相互作用共同调节的。

 

【典型考题2】（09海南）为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”，某同学进行了以下实验：

 

①选取健壮，生长状态一致的幼小植株，分为甲、乙、丙、丁4组，甲组植株不做任何处理，其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理；丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块；丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。

 

②将上述4组植株置子相同的适宜条件下培养。

 

回答下列问题：．

 

(1)各组植株侧芽的预期生长情况分别为：甲组______________；乙组______________；丙组______________；丁组______________。

 

(2)比较甲组与乙组的预期结果，能够说明                                。

 

(3)比较乙组和丙组的预期结果，能够说明                                。

 

(4)比较丙组和丁组的预期结果，能够说明                                。

 

(5)顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是                              。

 

【变式训练2】分别对二倍体番茄幼叶、三倍体无子西瓜幼叶进行组织培养，将形成的多株植物随机等量分组，A、B组为番茄组，C、D组为西瓜组。在适宜的条件下进行不同的处理，能达到预期结果的一组是(   )

 

3植物激素的运输与探究

 

【重点基础】

 

(1)生长素具有极性运输的特点，只能从植物体形态学上端向形态学下端运输。

 

(2)横向运输，如单侧光作用引起胚芽鞘尖端生长素从向光侧向背光侧运输，地心引力引起生长素从背地侧向向地侧运输。

 

(3)非极性运输，如发育中种子为果实的发育提供生长素。

 

(4)主动运输，生长素能从低浓度的顶芽部位运输到较高浓度的侧芽部位。

 

【典型考题3】（07四川）研究发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤，并预测实验结果。

 

材料用具：生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，适宜浓度的细胞分裂素溶液，含¹⁴C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。

 

实验步骤：

 

第一步：取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，在叶片

 

左半叶某一部位涂抹含¹⁴C标记氨基酸的溶液（如图所示）。

 

第二步：                                。

 

第三步：                                。

 

第四步：                                。

 

实验结果：                                。

 

【变式训练3】植物的根与茎分别具有向地生长和背地生长的特性，这与重力影响植物体内生长素的重新分布有关。

 

实验一：将植物幼苗分成甲、乙两组。将甲组幼苗根的前端中央插入一薄云母片。

 

提示：云母片不影响植物生长，但生长素不能透过。将两组幼苗水平放置培养一段时间后，两组幼苗的生长情况如下图所示。

 

(1)根据上述实验结果得出的实验结论是:         。

 

 

(2)图乙所示幼苗的幼茎和幼根近地侧的生长素浓度都比远地侧高，但两者所发生的反应却不相同，这是因为            。

 

实验二：科学研究发现，在单侧光的照射下，胚芽鞘中生长素能从向光侧横向运输到背光侧，从而导致胚芽鞘向光弯曲生长。为了验证胚芽鞘中的生长素的横向运输是发生在A段(胚芽鞘尖端)而不是B段(胚芽鞘下面一段)，请根据提供的材料和用具，设计实验加以验证。

 

(1)实验材料及用具：胚芽鞘，一侧开孔的硬纸盒，薄云母片，光源等。

 

(2)绘图表示实验装置及方法，并用文字加以注解和略作补充说明。

 

(3)I．实验结果的预测、解释：              。

 

Ⅱ．实验结论：            。

 

4植物激素（及植物生长调节剂）应用与探究

 

【重点基础】

 

(1)人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂，如生长素类似物2,4-D、NAA；乙烯利等。

 

(2)生长素类似物在农业生产中能促进扦插枝条生根、防止落花落果、促进果实发育和控制性别分化等。用一定浓度的生长素类似物处理没有授粉的番茄花蕾可获得无子番茄。

 

(3)生长素和细胞分裂素在植物组织培养过程中能诱导再分化过程。

 

(4)利用乙烯利可以为果实催熟。

 

(5)利用赤霉素处理芦苇，可以增加其纤维长度。 

 

【典型考题4】（09浙江）请回答下列有关赤霉素的问题：

 

（1）赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞，其细胞周期的_______期明显变短，此时期分子水平上所发生的变化主要是________和________。

 

（2）植物体内赤霉素的合成主要在未成熟的种子、幼根和幼芽等__________的部位。用赤霉素多次喷洒水稻植株后，引起其生长速度过快，将导致稻谷产量__________。

 

（3）赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl₂和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验，结果如右图所示。由图分析可知，一定浓度的CaCl₂溶液对细胞壁的伸展起_______作用；加入赤霉素溶液的时间在图中的_______（A点、B点、C点）。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是__________。

 

【变式训练4】某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料，做了研究α—萘乙酸（NAA）促进插条生根最适浓度实验的预实验，结果如下图。请根据预实验结果，设计进一步的探究实验：

 

（1）材料用具：生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。

 

（2）配制溶液：配制浓度依次为         （溶液浓度梯度差为0．5ppm）NAA溶液9份，编号1～9。

 

（3）实验步骤：

 

第一步：                 ；

 

第二步：                 。

 

第三步：一天后取出枝条分别进行扦插；

 

第四步：每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。

 

（4）请设计本实验的观察记录表。

 

……

 

（5）该实验应控制好的两个主要无关变量是        、       。

 

附：参考答案

 

【典型考题1】A

 

【变式训练1】A

 

【典型考题2】(1)生长受抑制  生长  生长  生长受抑制 (2)顶芽生长抑制侧芽的生长(3)琼脂块对侧芽生长没有影响(4)对侧芽生长起抑制作用的是生长素(5)顶芽产生的生长素向下运输、在侧芽处积累较多，侧芽对生长素浓度比较敏感，使侧芽生长受到抑制

 

【变式训练2】C

 

【典型考题3】实验步骤

 

第二步：将叶片均分为两组，编号为a、b。

 

第三步：在a组叶片右半叶某一部位涂抹适宜浓度的细胞分裂素溶液，在b组叶片的相应部位涂抹等量的蒸馏水。

 

第四步：在相同条件下放置一段时间后，检测a组叶片涂抹细胞分裂素部位和b组涂抹蒸馏水部位的放射性强度。（如图）

 

实验结果：a组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度高于b组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度。

 

【变式训练3】实验一：（1）幼苗根的向地生长与根尖内生长素的重新分布有关（幼苗根的向地生长与根尖内近地侧与远地侧生长素分布不均有关）

 

（2）根对生长素反应敏感，高浓度会抑制根近地侧的生长，根表现为向地生长；茎对生长素反应不敏感，高浓度能促进茎近地侧的生长，茎表现为背地生长

 

实验二：

 

（2）如右图所示，将图中装置放在相同条件下培养一段时间后，观察胚芽鞘的生长和弯曲情况。

 

（3）I．甲装置内胚芽鞘直立生长，表明胚芽鞘尖端生长素的横向运输受到阻止，植物不表现为向光生长。乙、丙装置内胚芽鞘弯向光源生长，表明在单侧光照射下，乙胚芽鞘尖端的生长素发生了横向运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，植物表

 

现向光生长

 

Ⅱ．在单侧光照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在A段而不是B段

 

【典型例题4】（1）间期  DNA复制 蛋白质合成（2）生长活跃  下降（3）抑制  B点  赤霉素能消除细胞壁中的Ca²⁺

 

【变式训练4】（2）配制溶液：2ppm、2．5ppm、3ppm、……6ppm

 

（3）第一步：将迎春枝条随机均分为9份

 

第二步：将9份枝条的基部分别浸泡在1～9号NAA溶液中

 

（4）

 

  

（5）各组枝条处理时间长短一致  所用植物材料尽可能做到条件相同