1.概述植物生長素的生理作用。
2.嘗試探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度。
二、重點和難點
1.教學(xué)重點
生長素的生理作用。
2.教學(xué)難點
探究活動：探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度。
三、課時安排
1
四、教學(xué)過程
〖引入〗以“問題探討”引入，生思考回答師提示。
〖提示〗1.不同。如圖所示，對于根來說，最適濃度大約是10-10 mol/L；對于芽來說，最適濃度大約是10-8 mol/L；而對于莖來說，最適濃度大約是10-4 mol/L。
2.不同的生長素濃度，對于同一器官所起的作用也不同。在一定濃度范圍內(nèi)促進生長，超過這一范圍則抑制生長。
〖問題〗以“本節(jié)聚焦”再次引起學(xué)生的思考注意。
〖板書〗一、生長素的生理作用
生長素可以促進雌花的形成、單性結(jié)實、子房壁的生長；維管束的分化、形成層活性；葉片的擴大；不定根、側(cè)根的形成；種子的生長、果實的生長、座果；傷口的愈合；頂端優(yōu)勢。同時可以抑制花、果實、幼葉的脫落；側(cè)枝的生長；塊根的形成等。
〖講述〗從細胞水平上看，生長素可以影響細胞的伸長、分裂和分化。從器官水平上看，生長素可以影響器官的生長、成熟和衰老。
生長素發(fā)揮的生理作用，會因濃度、植物的種類、器官、細胞的年齡不同而有差異。一般情況下，生長素在低濃度時促進生長，濃度較高時則抑制生長，濃度過高甚至?xí)䴕⑺兰毎τ谕恢参锊煌鞴賮碚f，一般營養(yǎng)器官比生殖器官敏感；根比芽敏感，芽比莖敏感，幼嫩細胞敏感，衰老細胞遲鈍。雙子葉植物一般比單子葉植物敏感。
關(guān)于植物為什么會有頂端優(yōu)勢現(xiàn)象，目前主要存在兩種假說。
教材中介紹的是“生長素學(xué)說”，即認為是頂芽合成的生長素極性運輸?shù)絺?cè)芽處，從而抑制側(cè)芽的生長。這個學(xué)說是由K.V.Thimann和F.Skoog于1924年提出的，許多實驗支持該學(xué)說。
另一種解釋是1900年K.Goebel提出的“營養(yǎng)學(xué)說”。該假說認為頂芽構(gòu)成營養(yǎng)庫，壟斷了大部分營養(yǎng)物質(zhì)，側(cè)芽由于缺乏營養(yǎng)物質(zhì)而生長受抑制。這個學(xué)說也有不少支持的證據(jù)。
〖介紹〗α-萘乙酸（NAA）、2,4-D、生根粉
NAA是具有生長素類活性的萘類植物生長調(diào)節(jié)劑，廣泛用于組織培養(yǎng)體系，可以誘發(fā)不定根形成，提高樹木扦插成活率，提高座果率，防止采前落果。它具有與IAA不同的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但其側(cè)鏈與IAA相同，比IAA穩(wěn)定，因此常代替IAA使用。
2,4-D的化學(xué)名稱是2,4-二氯苯氧乙酸，它是一種除草劑，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于無菌培養(yǎng)體系，用于誘導(dǎo)細胞增殖。2,4-D除了作為除草劑之外，它最顯著的用途是引起脫分化和未組織化的細胞生長，另外，它還具有使幼苗矮化粗壯的功能。但2,4-D能夠引起染色體變異，使用時必須格外小心。
生根粉是一類可以用來促進插條生根的復(fù)合型植物生長調(diào)節(jié)劑�？扇芙庥诰凭蛩话阋陨L素類物質(zhì)為其主要有效成分，如ABT生根粉（商品名稱艾比蒂生根粉）就含有萘乙酸和吲哚乙酸等。它的主要作用是：能提供插條生根所需的生長促進物質(zhì)，能促進插條內(nèi)源激素的合成，能促進一個根原基分化形成多個根尖，以誘導(dǎo)插條不定根的形態(tài)建成。
〖板書〗二、嘗試運用生長素促進插條生根
〖探究實驗〗（有可能按下面指導(dǎo)做）
在上節(jié)課結(jié)束時，應(yīng)布置學(xué)生預(yù)習(xí)探究活動“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”的指導(dǎo)，并準備好實驗用具，如楊樹枝條、礦泉水瓶等。教師如果能提前做本探究活動的預(yù)實驗，可避免人力、物力、財力和時間的浪費，也可做到心中有數(shù)，有的放矢。
（一）材料用具的準備
1.實驗材料
可以用楊、加拿大楊、月季等的枝條。
2.實驗用具：天平、量筒、容量瓶、燒杯、滴管、試劑瓶、玻璃棒、木箱或塑料筐（下方帶流水孔）、盛水托盤、礦泉水瓶。
3.插條選擇
插條質(zhì)量和規(guī)格對探究實驗效果影響很大。大樹上的1～2年生枝條，可以作為扦插的材料，但以1年生苗木為最好（1年或2年生枝條形成層細胞分裂能力強、發(fā)育快、易成活）。實驗表明，插條部位以種條中部剪取的插穗為最好，基部較差，梢部插穗仍可利用。實驗室用插穗長5～7 cm，直徑1～1.5 cm為宜。由于一個年級幾百名學(xué)生同時用枝條，要適當考慮對樹木的保護。
扦插枝條的處理：
（1）枝條的形態(tài)學(xué)上端為平面，下端要削成斜面，這樣在扦插后可增加吸收水分的面積，促進成活。
（2）每一枝條留3～4個芽，所選枝條的芽數(shù)盡量一樣多。
（二）實驗設(shè)計
1.選擇生長素類似物：2，4-D或α-萘乙酸（NAA）等。
2.配制生長素類似物母液：5 mg/mL（用蒸餾水配制，加少許無水乙醇以促進溶解）。
3.設(shè)置生長素類似物的濃度梯度：用容量瓶將母液分別配成0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL的溶液，分別放入小磨口瓶，及時貼上相應(yīng)標簽。NAA有毒，配制時最好戴手套和口罩。
剩余的母液應(yīng)放在4 ℃保存，如果瓶底部長有綠色毛狀物，則不能繼續(xù)使用。
4.枝條處理方法：浸泡法和沾蘸法
建議各小組采用不同方法進行實驗。浸泡法也可設(shè)置不同的浸泡時間。應(yīng)該鼓勵學(xué)生設(shè)計多種方案，以便交流，資源共享。
（三）探究活動
1.提出問題
不同濃度的生長素類似物，如2，4-D或NAA，促進楊插條生根的最適濃度是多少呢？
2.作出假設(shè)
適宜濃度的2，4-D或NAA可以使楊或月季插條基部的薄壁細胞恢復(fù)分裂能力，產(chǎn)生愈傷組織，長出大量不定根。
3.預(yù)測實驗結(jié)果
經(jīng)過一段時間后（約3～5 d），用適宜濃度的2，4-D或NAA處理過的插條基部和樹皮皮孔處（插條下1/3處）出現(xiàn)白色根原體，此后逐漸長出大量不定根；而用較低濃度、較高濃度或清水處理的枝條長出極少量的不定根或不生根。
4.實驗步驟
（1）制作插條。
（2）分組處理：將插條分別用不同的方法處理（藥物濃度、浸泡時間等可多組。如可分別在NAA中浸泡1、2、4、8、12、24 h等）。
（3）進行實驗：將處理過的插條下端浸在清水中,注意保持溫度（25～30 ℃）。
（4）小組分工，觀察記錄：前三天每天都要觀察記錄各小組實驗材料的生根情況。教師可以設(shè)計記錄表格，更應(yīng)讓學(xué)生自行設(shè)計記錄表格，提供學(xué)生創(chuàng)造性活動的空間和機會。記錄過程是意志與耐心的鍛煉，既有分工也有協(xié)作。
記錄用不同濃度生長素類似物處理后枝條生根情況，如生根條數(shù)，最長與最短根的長度等。（濃度適宜的生長素類似物處理后，在綠色樹皮的皮孔處長有白色幼根；時間長一些會在枝條下端斜面樹皮與木質(zhì)部之間長有白色根原體）。每隔2～3 d記錄也可。
（5）研究實驗中出現(xiàn)的問題。
① 分析不同插條的生根情況。
不能生出不定根：有可能是枝條上沒有芽、枝條倒插等。
都能生出不定根：促進扦插枝條生根是指刺激枝條的下端生出不定根，而不是刺激根生長。不同的枝條可能生出的不定根的數(shù)目多少不一樣，如枝條上芽多，則產(chǎn)生的生長素就多，就容易促使不定根的萌發(fā)。
②分析與本實驗相關(guān)的其他因素。
A.溫度要一致；
B.設(shè)置重復(fù)組。即每組不能少于3個枝條；
C.設(shè)置對照組。清水空白對照；設(shè)置濃度不同的幾個實驗組之間進行對比，目的是探究2，4-D或α-萘乙酸促進扦插枝條生根的最適濃度。
5.分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論
本探究活動關(guān)鍵是時間安排。建議課前提交藥品選擇和藥液濃度控制的設(shè)計方案，培訓(xùn)關(guān)于選取枝條、怎樣做插條的方法，說明注意事項，并確定各小組的分工。
要求學(xué)生在實驗過程中按照小組分工認真進行觀察，實事求是地對實驗前、實驗中（包括課內(nèi)、課外）和實驗后插條生根的情況進行記錄，并及時整理數(shù)據(jù)，繪制成表格或圖形。最后分析實驗結(jié)果與實驗預(yù)測是否一致，得出探究實驗的結(jié)論。不要求實驗結(jié)果都一致，但要求有分析研究。
6.表達與交流
實驗小組的每一個成員都要寫出自己個性化的實驗報告，向小組和全班匯報探究過程和結(jié)果、經(jīng)驗、教訓(xùn)或體會，包括在科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)精神方面的收獲。
7.進一步探究
“進一步探究”旨在鼓勵學(xué)生進行擴展性的探究和實踐，大多數(shù)需要在課外完成。教師應(yīng)當提供機會，讓學(xué)生互相進行交流和討論。
鼓勵有興趣的學(xué)生進一步探究不同季節(jié)和枝條老幼部位對生長素類似物的反應(yīng)，讓學(xué)生自行設(shè)計和實施。
〖小結(jié)〗略
〖作業(yè)〗練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.C。 2.B。
拓展題
1.提示：由于重力作用，生長素在下部的濃度高。對于植株的莖來說，這個濃度的生長素能促進生長，因而下面的生長較快，植株的莖就向上彎曲生長。同樣的生長素濃度，對于植株的根來說，卻會抑制生長，因而，根部下面的生長比上面的慢，根就向下彎曲生長。
如果是在太空中的空間站中生長，植株就不會出現(xiàn)這樣的情況，而是橫向生長。
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