第四章 生命活动的调节 第一节植物的激素调节 【教学目标】：（一）知识性目标 1、了解植物的向性运动。 2、了解植物生长素的发现。 （二）技能性目标 1、通过生长素发现过程的实验，培养学生的观察能力、识 图 能力以及分析现象、解决问题的方法和能力。 2、通过植物向性运动的实验设计，使学生亲身经历发现问题、提出假设、设计实验、做实验、观察实验结果、得出结论的过程，了解科学发现的一般研究方法，初步学会设计实验。并从中培养了学生的语言表达能力、与人沟通能力和自主性学习能力。 （三）情感性目标 1、通过分析植物向性运动产生的内因和外因帮助学生树立辩证唯物主义的观点。 2、通过设计植物向性运动的实验，培养学生严谨的科学实验作风以及实事求是的科学态度。 3、通过介绍生长素发现的科学史，让学生知道生命科学是不断向前发展的，培养学生乐于探索生命奥秘的精神。 【教学重点】：生长素的发现过程 【教学难点】：植物向性运动的设计实验 【教学手段】：多媒体课件、向重力性生长的演示实验 【教学模式】：＂启导探究式教学模式＂ 【教法】：创设情景—指导观察—设问探究—组织研讨—归纳总结—引导拓展 【学法】：乐学新知—观察思考—疑点研讨—自我回顾—练习运用—开拓延伸 【课时安排】：这节课内容可安排2—3个课时完成，本节为第一课时。 【教学过程】： 一、植物的激素调节： （一）创设情境、激发兴趣： （放映xx年雅典奥运会男子10米高台跳水金牌得主胡佳的跳水镜头） 提出问题：同学们，你们知道这张照片上的跳水运动员是谁吗？ 学生答：胡佳。 对，他是我国的跳水运动员胡佳。胡佳就是靠这个完美的跳水动作获得了xx年雅典奥运会男子10米高台跳水的金牌。大家想想看，运动员在如此短暂的瞬间却完成了这么高难度的动作，这主要靠身体哪方面的调节作用？ 学生答：神经调节。 很好。大家再看看这一雄一雌两只长颈鹿在繁殖季节表现出非常亲密的行为，这又是与生物体的什么调节有关呢？（展示长颈鹿的求偶行为） 学生答：与激素调节有关 。 是的。而动物的激素又属于一种体液调节。再看看这两株植物：一株是破土而出的幼苗，茎努力冲出地面，而根却留在土里；一株是始终追随着太阳的向日葵，朵朵葵花向太阳。这些活动又是靠什么来调节呢？（展示幼苗和向日葵的幻灯片） 学生答：也受激素调节。 很好。植物只有靠激素来调节。现在我们大致了解了生物生命活动的调节方式，请一位同学来总结一下。（幻灯片完成板书） 植物：激素调节 生物 神经调节 人和动物 激素调节 体液调节 其他化学物质调节 今天我们先来学习植物的激素调节，请大家把书打开到79页（幻灯片出示本节课题） （二）提供材料、引导观察： 我们知道植物和动物一样，都能对外界的刺激做出反映，也就是具有应激性。（幻灯片展示植物的向光性）请看这盆窗口的凤仙花，它的生长有什么特点？ 观察与思考： 学生答：茎和叶都朝者窗口的方向生长。 你们知道为什么吗？ 学生答：因为只有窗口处才有阳光。 是的，在这里植物只接受来自窗口的光线，我们看植物在单侧光的照射下，茎和叶的生长方向都发生了定向改变。我们就把这种植物体受到单一方向的刺激而引起的定向运动叫做向性运动。植物的向光性就是一种向性运动。请大家在书上把向性运动概念勾划出来。 （展示植物的向重力性生长演示实验装置）在这个培养皿的湿棉花上老师事先放置了四颗玉米。请大家注意这四颗玉米的放置方向各不相同。为了方便记忆，我让四颗玉米的胚都朝着培养皿的中心。几天以后玉米都发芽了，大家想不想看看结果呀？（展示植物的向重力性生长实验结果）大家知道吗？这是玉米的幼根，这是玉米的胚芽鞘。许多单子叶植物的幼苗在出土的时候，茎是光秃秃的，没有叶。只有胚芽鞘先钻出土壤，保护着里面的胚芽。请大家仔细观察发芽后的玉米的生长状况有什么特点？ 观察与思考： 学生答：幼根的生长方向都竖直向下，胚芽鞘的生长方向都竖直向上。 也就是说幼根的生长方向和胚芽鞘的生长方向与摆放方向有没有关系？ 学生答：没有关系。 这是受什么外因影响呢？ 学生答：受重力的影响。 我们看到胚芽鞘的生长方向与重力方向相反，而幼根的生长方向与重力方向一致。根的这种特性叫向重力性。向重力性属不属于向性运动呢？ 学生答：是的。 除此之外，根还有向水性、向肥性，都是向性运动。（展示含羞草的图片）大家再看这株含羞草，无论是我手碰它，还是风吹它、雨打它，它的叶子都会合拢。这属不属于向性运动呢？ 学生答：不知道。 这不是向性运动，因为这种刺激的方向是不定向的，这叫感性运动。 观察与思考：植物的向性运动有什么意义呢？（展示植物的向光性图片和骆驼刺扎根沙漠的图片） (三)归纳整合、内化目标：学生答：植物茎和叶具有向光性使得植物可以接受充足的阳光，以便进行光合作用。而根的向重力性使得既便于植物的固定，又有利于根从土壤深处吸收水分和无机盐。 可见，向性运动是植物对于外界环境的适应性。 二、生长素的发现： （一）创设情境、激发兴趣：植物体为什么会表现出向性运动呢？除了重力和光线等外界因素以外，还和植物自身的内在因素有关。在植物体内有一种特殊的化学物质——生长素，这是一种植物激素，它在植物向性运动中发挥着重要的调节作用。大家想不想知道生长素是如何被发现的？ 学生齐答：想。 生长素的发现并不是一个简单的过程，而是由多位科学家经过了54年的努力探索才被发现的。现在就让我们一道沿着科学家发现的历程，来共同探索其中的奥秘吧！ （二）提供材料、引导观察：在生长素的发现史上，先后有三位科学家做出了重要贡献。第一位就是进化论的奠基人——达尔文。他首先在1880年研究了光照对一种单子叶植物——金丝雀yi草的胚芽鞘生长的影响。（播放动画：植物的向光性实验1） 观察与思考： 1、在这个实验中，实验有没有设置对照实验？实验中的变量有几组？ 学生答：有对照实验，实验变量就一组——光照。 2、植物的胚芽鞘在暗处和在单侧光下生长状况下有什么区别？ 学生答：在暗处直立生长，在单侧光下向光弯曲生长。 3、要是你做了这个实验，你会得出什么结论呢？ 学生答：植物的胚芽鞘具有向光性生长特性。 很好。（幻灯片：板书总结）学生笔记。 4、这个实验现象会让你产生好奇心吗？你能提出哪些与实验有关的问题？ 小组讨论、代表回答：向光性和植物的什么部位有关？植物有眼睛吗？在什么部位感受到光刺激？ 大家提出的问题很好，和达尔文几乎不谋而合。我们先来解决第一个问题。 向光性和植物的什么部位有关？你们先来做个假设吧！ 学生答：假设向光性和植物的胚芽鞘尖端有关。 怎样证明你的假设呢？ 学生答：做实验。 实验的关键是什么？ 学生答：设计对照实验、单一变量控制。 这里的变量应该怎样控制？ 学生答：实验组切去胚芽鞘尖端，对照组保留完整的胚芽鞘。 是在黑暗中还是在单侧光下呢？ 学生答：单侧光下。 对，因为我们探究的是向光性和植物的胚芽鞘尖端是否有关。黑暗中是无法完成向光性实验的。现在就让我们看看实验的结果吧。（播放动画：植物的向光性实验2） 实验结果是否支持我们的假设呢？为什么？ 学生答：支持，去掉胚芽鞘尖端，植物胚芽鞘不能向光性弯曲生长。而保留完整的胚芽鞘则植物胚芽鞘能向光性弯曲生长。 因此我们可以得出什么结论？ 学生答：向光性与胚芽鞘尖端有关。 非常好。（幻灯片：板书总结）学生笔记。 让我们再来解决你们提出的第二个问题：在什么部位感受到光刺激？还是你们先来做个假设吧！ 学生答：假设感受到光刺激的部位在植物的胚芽鞘尖端。 怎样证明你的假设呢？ 学生答：还是做实验。 这里的变量应该怎样控制？ 学生答：实验组把胚芽鞘尖端用不透光的锡箔遮住，对照组把胚芽鞘尖端以下的部位用锡箔遮住，然后一起在单侧光下照射。 现在就让我们一起观察实验结果。（播放动画：植物的向光性实验3）实验结果说明了什么问题？ 学生答：感受到光刺激的部位在植物的胚芽鞘尖端。 很好。（幻灯片：板书总结）学生笔记。 大家想想，如果对照组没有把胚芽鞘尖端以下的部位锡箔遮住，是否能得出这个结论？为什么？ 学生答：不能。这样做不严密，因为向光性可能也和胚芽鞘尖端以下部位有关。而感受光刺激的部位只与胚芽鞘的尖端有关。 现在我们和达尔文一起发现了植物的胚芽鞘具有向光性，还知道了向光性与胚芽鞘的尖端有关，而且感受光刺激的部位还是与胚芽鞘的尖端有关。现在你最想知道什么奥秘？ 学生答：胚芽鞘的尖端是不是产生什么物质，对胚芽鞘下面的部分产生某种影响？ 我现在发现大家变得更会提问题了。大家提的这个问题很好，这也是达尔文急需知道的。可惜当时的实验条件有限，他没有能继续这个实验。直到1928年荷兰的科学家温特才用燕麦实验法完成了这个实验。现在，我们一起看看这个实验。（播放动画：燕麦实验）边播放，边讲解实验过程：温特首先把燕麦的胚芽鞘尖端切下，放在琼脂块上。琼脂是从红藻中提取出来的胶状物质，无色、无味，可透水。几小时后，移去胚芽鞘尖端，并将这个琼脂块切成小块，放在实验组切去尖端的胚芽鞘切面的一侧。而对照组把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧。观察实验结果。 观察与思考： 1、请同学描述一下实验结果。 学生答：实验组弯向放琼脂块的对侧生长，对照组则既不生长，又不弯曲。 2、实验结果说明什么问题？ 学生答：胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质能从尖端运输到下部，并且促进胚芽鞘下面的某些部位生长。 这位同学归纳的很全面。（幻灯片：板书总结）学生笔记。 3、如果没有对照组，能得出这样结论吗？为什么？ 学生答：不能。因为搞不清楚究竟是胚芽鞘尖端引起的生长弯曲还是琼脂块本身引起的生长弯曲？ 技能训练、引导拓展：非常好！1、假设我把接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘切面的正中间，你们认为这个胚芽鞘将如何生长呢？ 学生答：直立生长，因为这种物质对下部的作用是均匀的。 2、如果我让接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘切面的左侧，但是让它接受右面的单侧光照射，你们认为这个胚芽鞘又将如何生长呢？ 小组讨论、代表回答：还是向左弯曲生长。 为什么？ 学生答：感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端，而这个胚芽鞘是切去尖端的。 （一）创设情境、激发兴趣：看来大家已经学以致用了，非常好！温特的实验同时解决了达尔文留下的困惑。胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质能从尖端运输到下部，并且促进胚芽鞘下面的某些部位生长。你们是不是现在最想搞清楚究竟是什么能发挥促进生长的作用？ 学生答：对。 （二）讲述历史、提升情感：要找出这种物质是什么，并不是一件轻而易举的事。因为在胚芽鞘的尖端这种物质的量极其微少，一个胚芽鞘的尖端，仅仅含有一千万分之一克。也就是说，要得到一克的该物质，必须切去一千万个胚芽鞘尖端。如果一个人切取一个胚芽鞘尖端要花去一秒种，每天工作24小时，不吃不喝也要花六年时间才能得到一克这个物质。难怪在温特的实验过去六年，即1934年，才由荷兰的科学家郭葛等人从一些植物体内把这种物质分离了出来。经过鉴定，知道它是吲哚乙酸。由于吲哚乙酸具有促进植物生长的功能，因此给它取名为生长素。（幻灯片：吲哚乙酸的结构式）大家看这是吲哚乙酸的分子式，很明显它是一类有机物。 像生长素这样，在植物体内合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物，就统称为植物激素。（幻灯片板书：植物激素的概念）请学生在书上勾划概念并大声齐读。除了生长素，还有哪些植物激素呢？请大家阅读书本80页最后一段的内容，回答这个问题。 学生答：还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。 这些物质都是在植物体内合成的微量有机物，能从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用，所以都属于植物激素。 (三)归纳整合、内化目标：今天我们随着几位科学家一道探索了生长素的奥秘。科学家的实验设计思想和方法，对你有什么启示？通过今天的学习，你获得了哪些知识和技能？（幻灯片：启示与思考） 学生分组讨论与交流：甲学生答：我从科学家身上学会了严谨的科学态度和献身科学的精神。 乙学生答：我懂得了科学真理不是一下就能揭示的，要靠很多人前仆后继的努力奋斗。科学发现是一个不断发现的过程，是一个漫长的过程。生物学的发展还离不开其他学科领域的发展。 丙学生答：我知道了实验的重要性，对于搞不清楚的问题可以做实验来解决。 丁学生答：我还学会了科学研究的方法。 你认为科学探究的一般方法包括哪些步骤？（幻灯片：提出科学探究的一般方法） 丁学生答：首先是提出问题，然后作出假设，制定实验计划，接着实施实验，最后得出结论。 很好，最好还把实验结论和你的同学和老师进行表达交流。（幻灯片：完成板书科学探究的一般方法） （四）技能迁移、学会创造：既然大家已经初步掌握了科学探究的一般步骤，大家不妨进行实际运用。（展示研究性学习的内容）在我们课本的79页就有一个实验，是让大家进行植物向性运动的实验设计和观察。请大家在课后分别设计一个有关植物向光性和向重力性的实验，设计时必须考虑： 1、制定计划——如实验设计。 2、实施计划——如实验观察 3、变量控制——如光照（幻灯片：考虑的要点）注意不同的实验具有不同的变量控制。例如我们来比较这四棵幼苗，会发现只有光的照射情况是不同的，而其他因素都完全相同，这才是单一变量的控制。（幻灯片：光变量的控制） 希望大家认真思考，并实验方案写在实验报告册上。可以小组合作学习，下节课请每个小组推选代表交流，到时候看看哪个小组的设计最合理，最有创意！ （五）当堂反馈—引导拓展：（幻灯片：习题）检查学习效果、进行学习评价。 1、（xx年上海市高考题）土壤中的种子萌发后，根总是向下生长，和种子横放或竖放无关。此现象反映了植物根的（ b ） a、 适应性 b、 向地性 c、 向水性 d、 向肥性 2、（1998年上海市高考题）在正方形暗箱内放1盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持15分钟匀速转1周。1周后幼苗生长状况为（ b ） 3、（xx年上海市高考题）下图4个实验中，燕麦胚芽鞘能继续伸长生长的有（ac） 附板书： 第四章 生命活动的调节 植物：激素调节 生物 神经调节 人和动物 激素调节 体液调节 其他化学物质调节 第一节植物的激素调节 一、植物的向性运动： 1、向性运动的定义：植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动。 2、向性运动的类型：向光性、向重力性 3、向性运动的意义：对外界环境的适应性。 二、生长素的发现： 1、达尔文的向光性实验及其结论： 2、温特的燕麦实验及其结论： 3、郭葛的实验及其结论：生长素的成分是吲哚乙酸 4、植物激素的定义：在植物体内合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物。 5、物激素的种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯