第5节 植物生长发育的调节教学设计高中生命科学沪科版第二册-沪科版

第5节植物生长发育的调节教学设计高中生命科学沪科版第二册-沪科版科目XX授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师Xx老师授课班级、授课课时2025年授课题目（包括教材及章节名称）第5节植物生长发育的调节教学设计高中生命科学沪科版第二册-沪科版设计思路一、设计思路以植物向光性、顶端优势等生活现象为切入点，引导学生分析植物激素的调节作用；通过达尔文、温特等经典实验探究，归纳生长素发现过程与特性；结合赤霉素、细胞分裂素等实例，理解激素间的协同与拮抗；联系农业生产中生长素类似物应用，培养学生科学探究与理性思维能力，落实课本核心概念。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过植物激素调节机制的学习，形成“生命活动的稳态与平衡”观念；分析生长素发现经典实验，提升逻辑推理与归纳能力；设计探究植物激素作用的实验方案，培养科学探究与创新思维；联系农业生产中生长素类似物应用，体会科学技术的价值，增强社会责任意识。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法重点：植物激素的种类及作用（来源：课本核心概念）；生长素发现过程与特性（来源：经典实验内容）。难点：生长素作用的两重性理解（来源：抽象概念，易混淆）；激素间相互作用及生产应用（来源：综合分析能力要求）。解决方法：通过动画模拟达尔文等实验，归纳生长素运输特点；用顶端优势、除草剂实例对比分析，理解两重性；小组设计“激素对植物生根影响”实验，探究协同作用；结合无籽番茄培育案例，讨论技术原理。教学资源软硬件资源：显微镜、向日葵/玉米幼苗、生长素类似物（NAA）、培养皿、标签纸、计时器、多媒体投影仪

课程平台：校园网教学系统、学习通

信息化资源：生长素发现过程动画、植物向光性现象视频、激素作用两重性对比课件、农业生产应用案例图库

教学手段：实验探究法、小组讨论法、案例分析法、多媒体辅助教学教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：展示向日葵向光生长、顶端优势现象图片，提问“植物如何感知环境并调整生长方向？”引发思考。

回顾旧知：回顾必修一“细胞膜信息传递”及“酶的调节作用”，引出植物生命活动需精确调控。

2.新课呈现（约30分钟）

讲解新知：

（1）植物激素概念：课本定义“植物体内合成，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物”，强调微量高效性。

（2）生长素发现史：

-达尔文实验：胚芽鞘尖端感受光刺激，下部伸长生长（课本P85图5-5）。

-詹森实验：尖端产生物质可透过琼脂传递（课本P86图5-6）。

-拜尔实验：尖端放置对侧，弯曲生长证明物质分布不均（课本P86图5-7）。

-温特实验：琼脂块尖端提取物促进生长，命名“生长素”（课本P87图5-8）。

举例说明：用生长素促进扦插生根、防止落花落果实例说明生产应用。

互动探究：

-小组讨论“生长素运输方式”，归纳极性运输（形态学上端→下端）、横向运输（单侧光引起）。

-动画演示生长素浓度与生长关系曲线，解释“低促高抑”两重性（课本P89图5-12）。

3.巩固练习（约10分钟）

学生活动：

-实验设计：提供玉米胚芽鞘、云母片、琼脂块，设计验证“生长素横向运输需尖端”的方案。

-完成课本P90“思考与讨论”，分析除草剂（如2,4-D）选择性杀灭杂草原理。

教师指导：巡视实验设计，强调单一变量原则；点评除草剂案例，联系激素作用特异性。

4.课堂小结（约3分钟）

归纳核心：

-植物激素种类及作用（生长素、赤霉素促进生长；脱落酸抑制生长；乙烯促进成熟）。

-生长素特性：极性运输、两重性、顶端优势应用（课本P88“顶端优势”概念）。

-激素间协同（生长素+细胞分裂素促进分化）与拮抗（赤霉素+脱落酸调控休眠）。

5.作业布置（约2分钟）

-完成课本P91习题1-3（生长素运输判断、两重性应用）。

-查阅资料：分析“无籽番茄培育”中生长素类似物（如NAA）的使用原理。知识点梳理植物激素是植物体内合成，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物，具有微量高效、作用特异性、可运输等特点。植物生长发育的调节是基因表达调控、激素调节与环境因素共同作用的结果。

一、植物激素的发现——以生长素为例

1.达尔文实验：胚芽鞘受单侧光照射时弯向光源生长，去掉尖端后不弯曲，证明尖端是感受光刺激的部位，尖端产生的物质传递到下部促进伸长生长。

2.詹森实验：胚芽鞘尖端与下部之间放置琼脂片，单侧光下仍弯曲生长；放置云母片（阻断物质传递）则不弯曲，证明尖端产生的物质可透过琼脂传递到下部。

3.拜尔实验：将胚芽鞘尖端放在去尖端的胚芽鞘一侧，黑暗条件下弯曲生长，证明尖端产生的物质在尖端下部分布不均，导致生长不均。

4.温特实验：将接触过尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘上，促进生长；未接触尖端的琼脂块无作用，证明该物质为化学物质，命名为生长素。

二、生长素的产生、运输与分布

1.产生部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子，由色氨酸经过一系列转化而来。

2.运输方式：

（1）极性运输：从形态学上端到下端，需要消耗能量（主动运输），是生长素特有的运输方式。

（2）非极性运输：在成熟组织中通过韧皮部进行，如生长素从叶片运送到根部。

（3）横向运输：在单侧光、重力等刺激下，从向光侧向背光侧（向光性）或从远地侧向近地侧（向地性）运输。

3.分布部位：生长旺盛的部位，如胚芽鞘尖端、芽尖、根尖、幼叶、发育中的种子等，趋向于分布在产生部位的周围或生长活跃区域。

三、生长素的生理作用及特性

1.作用特点：两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。不同器官对生长素的敏感度不同：根＞芽＞茎，幼嫩细胞＞衰老细胞。

2.具体作用：

（1）促进生长：促进茎秆伸长（如背光侧生长快导致向光弯曲）、促进扦插枝条生根（如NAA处理插条基部）。

（2）促进果实发育：发育中的种子合成生长素，促进子房发育成果实（如无籽番茄培育，用生长素类似物涂抹未受粉的雌蕊柱头）。

（3）防止落花落果：生长素能促进花朵和幼果发育，减少脱落。

（4）抑制生长：高浓度生长素抑制茎生长（如顶端优势现象，顶芽产生的生长素积累，抑制侧芽生长）；高浓度抑制根生长（如根的向地性，近地侧生长素浓度高抑制生长）。

3.顶端优势：顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象，原因是顶芽产生的生长素向下运输，在侧芽处积累过多，抑制侧芽发育。生产中通过摘除顶芽解除顶端优势，促进侧枝生长（如棉花摘心、果树修剪）。

四、其他植物激素的种类及作用

1.赤霉素：主要作用是促进细胞伸长（从而促进茎生长）、促进种子萌发（如打破大麦种子休眠，用于酿造啤酒）、促进果实发育（与生长素协同作用）。

2.细胞分裂素：主要作用是促进细胞分裂（如根尖、芽尖分生区的细胞分裂）、延缓叶片衰老（如蔬菜保鲜，延长贮藏期）、诱导芽分化（与生长素比例影响器官分化，高比例促进芽分化，低比例促进根分化）。

3.脱落酸：主要作用是抑制细胞分裂和种子萌发、促进叶和果实的衰老与脱落、促进气孔关闭（抗旱条件下，脱落酸积累使气孔关闭，减少水分散失）、维持种子休眠（如秋季脱落酸增加，抑制种子萌发）。

4.乙烯：主要作用是促进果实成熟（如香蕉催熟，用乙烯利溶液浸泡）、促进器官脱落（如叶片、花瓣脱落）、促进开花和雌花分化（如黄瓜喷施乙烯增加雌花数量）。

五、植物激素间的相互作用

1.协同作用：

（1）生长素与细胞分裂素：共同促进细胞分裂和生长，生长素促进细胞伸长，细胞分裂素促进细胞分裂；两者比例影响器官分化，高生长素/细胞分裂素促进根分化，低比例促进芽分化。

（2）生长素与赤霉素：赤霉素促进生长素合成，两者共同促进茎秆伸长和果实发育。

2.拮抗作用：

（1）赤霉素与脱落酸：赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，两者相互拮抗调控种子休眠与萌发。

（2）生长素与乙烯：高浓度生长素促进乙烯合成，乙烯抑制生长素的运输，形成负反馈调节，如顶端优势中侧芽生长素积累促进乙烯合成，抑制侧芽生长。

六、植物生长调节剂的应用

1.概念：人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，如生长素类似物（NAA、2,4-D）、赤霉素、乙烯利等。

2.应用实例：

（1）促进扦插生根：用NAA、IBA等浸泡插条基部，提高成活率。

（2）促进果实发育和成熟：用生长素类似物培育无籽果实（如无籽番茄、无籽黄瓜）；用乙烯利催熟果实（如番茄、香蕉）。

（3）防止器官脱落：用生长素类似物防止棉花蕾铃脱落。

（4）除草剂：高浓度2,4-D能杀死双子叶杂草（如蒲公英、荠菜），但对单子叶作物（如小麦、玉米）安全，利用双子叶植物对生长素更敏感的特性。

（5）控制株高：用矮壮素（生长抑制剂）处理小麦，防止倒伏。

七、植物激素调节与环境因素的关系

植物生长发育受多种环境因素影响，如光照影响生长素分布（单侧光引起向光性弯曲）、重力影响生长素分布（向地性导致根向下生长、茎背地生长）、温度影响激素合成（低温促进脱落酸合成，抑制赤霉素合成，导致种子休眠）。植物通过激素调节适应环境变化，如干旱时脱落酸积累促进气孔关闭，减少水分散失；盐胁迫时脱落酸和乙烯增加，抑制生长，增强抗逆性。

植物生长发育的调节是基因、激素、环境三者相互作用的结果，激素作为信息分子，调控基因表达，协调植物体各器官的生长发育，适应环境变化，维持生命活动的稳态与平衡。板书设计①植物激素概述

-定义：植物体内合成，微量高效，可运输，调节生长发育

-特点：特异性、微量高效、作用部位与产生部位不同

②生长素的发现与特性

-发现实验：达尔文（尖端感受光刺激）、詹森（物质可透过琼脂）、拜尔（物质分布不均）、温特（命名生长素）

-运输方式：极性运输（上→下）、非极性运输（韧皮部）、横向运输（光/重力刺激）

-生理特性：两重性（低促高抑，根＞芽＞茎）、顶端优势（顶芽优先生长，侧芽受抑制）

③其他植物激素及相互作用

-种类与作用：赤霉素（促进生长、萌发）、细胞分裂素（促进分裂、延缓衰老）、脱落酸（抑制生长、促进脱落）、乙烯（促进成熟、脱落）

-相互作用：协同（生长素+细胞分裂素促进分化）、拮抗（赤霉素+脱落酸调控萌发）

④植物生长调节剂应用

-实例：NAA促进扦插生根、乙烯利催熟果实、2,4-D除草（双子叶敏感）、矮壮素控株高

-原理：模拟激素作用，调控生理过程教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生回答生长素发现实验步骤的准确性，分析植物向光性现象时能否联系运输方式，实验操作中是否遵循单一变量原则。

2.小组讨论成果展示：评价小组对“生长素两重性在顶端优势与根向地性中差异”分析的深度，能否结合课本P89图5-12曲线说明器官敏感度差异。

3.随堂测试：通过选择题检测生长素极性运输特点、植物激素协同作用判断；简答题分析无籽番茄培育原理，考查对课本P90知识点的应用。

4.学生自评互评：学生反思实验设计中的不足，同伴间评价除草剂案例分析的合理性，强化对激素作用特异性的理解。

5.教师评价与反馈：针对实验设计的变量控制、讨论中逻辑链条完整性进行点评，强调课本核心概念（如“两重性”“协同拮抗”）在生产实践中的迁移应用，纠正对生长素浓度范围与器官关系的误解。课后拓展1.拓展内容：

（1）阅读材料：《植物激素发现史中的经典实验续篇》，补充温特实验的后续验证及生长素化学本质的确定过程。

（2）案例分析：分析课本P91“拓展视野”中“植物生长调节剂在园艺生产中的利与弊”，结合2,4-D除草剂的实际应用效果。

（3）视频资源：观看《植物激素的协同作用》短片，理解赤霉素与生长素在果实发育中的调控机制。

2.拓展要求：

（1）自主设计实验方案：验证“不同浓度生长素类似物对扦插枝条生根的影响”，需包含对照组设置、浓度梯度设计。

（2）撰写小论文：结合本地农业生产实例，说明植物生长调节剂（如乙烯利）的使用注意事项及科学依据。

（3）小组合作：整理植物激素间相互作用（如脱落酸与赤霉素在种子休眠中的拮抗）的思维导图，教师提供反馈优化。教学反思与改进这节课讲完发现孩子们对生长素两重性理解得不够透彻，特别是根向地性时近地侧抑制生长的原理，下次得用更直观的动画