系列实验30植物向性运动及生长素极性运输的实验设计思路.
植物的向性运动和生长素的发现教学设计
第三章第一节“植物生长素的发现”教学设计吴江市汾湖经济开发区高级中学牛军锐马育国1 教学设计思想1.1 以新课标“面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系，提高学生的生物科学素养”的基本理念为依托，以学生的发展为本，贯彻落实三个维度的目标。
在教学中，让学生亲历思考与探究的过程，主动建构知识、发展能力，领悟科学探究的方法，感悟科学态度与科学精神。
1.2 对于“生长素的发现”这一既是重点又是难点内容的教学，主要是创设科学探究的情景，引导学生像当年科学家那样从中去主动发现问题，组织学生展开讨论，提出假设，鼓励学生根据已有的知识，设计出验证假设的实验，并提出预期，然后利用多媒体演示相关的实验过程及结果，从而对假设进行验证，得出相应结论。
在学生设计实验时，教师要提醒学生设计的实验要有科学性和可行性，特别强调要设置对照组，控制好实验变量。
2 教材的地位和作用本节教材重点介绍了达尔文(C.R.Darwin)、詹森、拜尔、温特(F.W.Went)等科学家的实验，从而揭示了生长素的发现过程，生长素的发现过程体现了科学探究的一般过程：发现问题→提出假设→验证假设（设计并完成实验）→观察、记录实验现象→分析结果→得出结论，为组织学生进行科学探究提供了良好素材，有利于提高学生的科学素养，因而在高中教材中占有较高的地位。
本课运用合作探究教学法，让学生成为“小科学家”一样去发现问题、解决问题。
在探究过程中获取知识，发展技能，培养能力。
3 教学目标3.1 知识目标①概述植物生长素的发现过程②阐述生长素的产生、运输与分布。
③领会生长素发现过程中有关实验的现象和结论3.2 能力目标①通过探究实验的参与,培养学生动手能力，提高实验技能。
②通过问题的提出，学生设计实验，培养学生提出问题，分析问题，解决问题的能力及创新能力。
③通过学生查阅有关资料，培养学生收集、处理资料和信息的能力以及知识的迁移和重组能力。
3.3 情感目标①体验科学探究的过程；②通过动手操作和分析科学家发现生长素的实验过程，体验科学实验的辛苦和乐趣，养成严谨的实验作风，求实的科学态度、探索未知的科学精神及团结合作的精神。
高中生物学选择性必修1P95【思维训练】“验证植物生长素的极性运输”教学设计
选择性必修1P95【思维训练】“验证植物生长素的极性运输”教学设计一、教学目标1.概述生长素的产生、运输和分布。
2.用实验验证生长素的极性运输，理解极性运输方式。
3.培养学生科学探究能力、实验创新能力，体会科学理论往往在生产实践应用过程中需要探索解决的问题。
二、教学内容基于学生在学习了植物生长素的发现过程的基础上进行实验，验证生长素的极性运输方式。
三、教学策略及过程（一）基本策略验证实验的一般方法和步骤（二）过程1.实验原理：IAA在胚芽鞘内只能从形态学上端向下端运输，不能倒过来运输。
2.实验材料、用具3.实验步骤：（1）切去胚芽鞘尖端和幼苗的其他部分，留下中间一段胚芽鞘，分为A、B两组；（2）将含有生长素的琼脂块分别放在A组胚芽鞘的i形态学上端和B组胚芽鞘的i 形态学下端，将两组胚芽鞘放置在不含生长素的琼脂块上。
（3）一段时间后，将每组下部的琼脂块放在另一段切去胚芽鞘的形态学上端。
4.得出结论：经过一段时间，A组胚芽鞘生长，B组不生长。
说明IAA只能从形态学上端向下端运输。
5.表达交流，分析课本实验的可行性与严谨性。
四、“讨论问题”的参考答案1.不严密，没有考虑到将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
2.结论2不严谨。
没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
3.用过增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
选择性必修1P49【思维训练】“探究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用”教学设计一、教学目标1.识别和分析性激素的来源及功能，探讨其在生理和临床中的应用。
二、教学内容1.性激素种类、来源及功能：性激素可根据雌雄不同，分为雌性激素和雄性激素。
睾丸是雄性生殖器官，产生雄性激素，卵巢是雌性生殖器官，产生雌性激素，雄性激素和雌性激素分别能够促进雄性生殖器官的发育和雌性生殖器官的发育，维持第二性征。
2.实验设计：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。
_植物的向性运动和生长素的发现_一节教学设计
“植物的向性运动和生长素的发现”一节教学设计王春易(天津市第五十七中学天津300142)1 设计思想“植物的激素调节”是植物生命活动调节的基本形式。
第1课时,主要介绍了生长素的发现过程和植物的向性运动。
这节课的设计思想是:根据素质教育理论,充分利用教材的编写特点和学生已有的知识,采用了教师的“过程式教学”和学生的“研究性学习”相结合的教学模式,重点培养学生科学的思维方法和研究方法,提高学生的科学素质。
2 教材分析这一节的教材重点介绍了达尔文等科学家100多年前的实验,从而揭示了生长素的发现过程,同时教材还安排了“植物向性运动”的实验设计和观察。
这些内容都为学生提供了科学探究的良好素材。
3 教学目标根据教学大纲和教材的编写特点,这节课制定的教学目标是:通过让学生亲身经历发现问题、提出假说、设计实验、做实验、观察实验结果、得出结论的过程:1)使学生掌握有关植物向性运动和生长素发现的知识;2)使学生初步学会科学的思维方法和研究方法,提高创新能力和实践能力;3)培养学生探究精神、合作精神,提高学生科学素质。
4 教学模式针对这3个教学目标和高二学生已有的知识,根据素质教育理论,教学模式采用的是教师的“过程式教学”和学生的“研究性学习”相结合的教学模式。
5 教学过程首先请学生展示他们在课下设计的玉米幼苗的向重力性和向水性实验,从而引导学生总结出植物向性运动的概念;教师进一步引导学生思考植物产生向性运动的原因,从而导入本节课的重点——生长素的发现。
对于生长素的发现这一既是重点又是难点的内容,我主要是引导学生像当年科学家那样提出问题,例如:“植物为什么具有向光性?”,“感受光刺激的部位在哪?”,“明显生长的部位又在哪?”等问题;每提出一个问题,都组织学生展开热烈的讨论,提出假设;往往不同组的学生提出的假设截然相反,这时教师应鼓励学生根据已有的知识设计出验证自己假设的实验。
在学生设计实验时,教师要提醒学生设计的实验不仅要有科学性,还要有可行性,特别强调了要有对照组,控制好单一变量,在教师的引导下,学生就会展开想象的翅膀,充分利用已有的生物学、物理学、化学和数学知识设计出各种实验并大胆提出了预期结果。
植物生长素极性运输调控机理的
郭葛通过对燕麦胚芽鞘的研究，分离出了具有促进生长作用的物质，并将其命名为“吲哚乙酸”（ IAA）。
生长素极性运输的概念与特点
概念
生长素极性运输是指生长素只能由形 态学的上端向形态学的下端运输的现 象。
特点
极性运输是主动运输，需要消耗能量 ；极性运输不受外界环境因素的影响 ，一直可以进行；极性运输速度较慢 。
改善品质
通过调控植物生长素的极性运输 ，可以改善作物的品质，如提高 果实的口感、色泽和营养价值等 。
在植物育种中的应用前景
加速新品种选育
通过研究植物生长素极性运输调控机理，可 以加速新品种的选育进程，提高育种效率。
创造新种质资源
通过调控植物生长素的极性运输，可以创造具有特 殊生理功能或优良性状的新种质资源，为育种提供 新的选择。
02
植物生长素极性运输的调控机 制
生长素合成与转运蛋白的调控
生长素合成途径
植物体内生长素的合成主要通过色氨 酸途径，色氨酸在色氨酸酶的作用下 生成吲哚乙酸（IAA）。
转运蛋白的调控
生长素转运蛋白（如PIN和AUX/LAX 家族蛋白）在生长素极性运输中发挥 关键作用，其表达和活性受到多种调 控机制的影响。
改良作物遗传性状
通过遗传工程手段调控植物生长素的极性运 输，可以改良作物的遗传性状，提高作物的 产量和品质。
在环境保护中的应用前景
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生态修复
通过调控植物生长素的极性运输，可以促进受损 生态系统的恢复和重建，提高生态系统的稳定性 和生态功能。
污染治理
植物生长素极性运输调控可以促进植物对污染物 的吸收和降解，降低污染物对环境的危害。
生长素极性运输的意义与作用
意义
生长素极性运输对于植物的生长和发育具有重要的意义，它保证了植物顶端优势的维持、组织和器官的分化以及 植物的生长发育等过程。
植物向性的实验报告
一、实验目的通过本实验，观察和探究植物在光照、水分和重力等外界因素刺激下的向性运动，了解植物向性运动的基本原理，并掌握植物向性运动实验的基本方法和步骤。
二、实验材料与仪器1. 实验材料：小麦幼苗、蚕豆种子、玉米种子等。
2. 实验仪器：培养皿、剪刀、滤纸、不透光的纸盒、锡纸、台灯、胶布、橡皮泥、清水、琼脂等。
三、实验方法与步骤1. 向光性实验（1）将小麦幼苗依次排开，分别栽种在两个花盒中。
（2）在幼苗旁边插一根火柴杆，作为对比的参照物。
（3）用剪刀在不透光的纸盒一侧挖一个直径为1厘米的孔，模拟单侧光照。
（4）将制作好的遮光罩扣住花盒，白天置于阳光充足的地方，夜间用台灯代替光源，使光从小孔中透入纸盒。
（5）每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾角及当日温度、天气等情况。
2. 趋水性实验（1）取几株长势相同但真叶尚未长出胚芽鞘的小麦幼苗。
（2）将幼苗种植在培养皿中，加入适量的清水。
（3）观察幼苗根部的生长方向，记录下根部的生长情况。
3. 向地性实验（1）将小麦幼苗横放，放置一段时间。
（2）观察根部的生长方向，记录下根部的生长情况。
四、实验结果与分析1. 向光性实验结果通过实验观察，发现小麦幼苗在单侧光照条件下，向阳的一侧生长速度较快，而背阳的一侧生长速度较慢，表现为向光性运动。
2. 趋水性实验结果通过实验观察，发现小麦幼苗在水分充足的情况下，根部会向着水分充足的地方生长，表现为趋水性运动。
3. 向地性实验结果通过实验观察，发现小麦幼苗在重力作用下，根部向下生长，表现为向地性运动。
五、实验结论1. 植物在光照、水分和重力等外界因素刺激下，表现出向性运动。
2. 向光性运动：植物会向着光的方向生长。
3. 趋水性运动：植物根部会向着水分充足的地方生长。
4. 向地性运动：植物的根部不会朝天上长，而是向下生长。
六、实验讨论1. 植物向性运动与植物激素的关系植物向性运动与植物激素有关，如生长素、赤霉素等。
植物生长素极性运输调控机理
VS
质子泵与极性运输的关系
质子泵的活性可以影响生长素的极性运输 。当质子泵活性增强时，氢离子浓度增加 ，导致细胞内生长素与氢离子的结合增加 ，从而促进生长素的极性运输。相反，当 质子泵活性降低时，氢离子浓度降低，生 长素极性运输受到抑制。
细胞骨架与极性运输的关系
细胞骨架的作用
细胞骨架是指由蛋白质纤维组成的细胞内部 结构网络，它能够维持细胞的形态和结构， 同时也参与细胞的物质运输和信号传导。
技术创新与产业发展的紧密结 合
通过技术创新和产业发展，将植物生长素极性运输调控 机理的研究成果应用于农业、园艺、林业等领域，推动 相关产业的可持续发展，提高经济效益和社会效益。
THANKS FOR WA、羟基化等修饰，这些修饰可影响生长素的极 性运输和活性。
极性运输相关基因的表达与调控
基因表达
植物体内有一系列与生长素极性运输相关的基因，这些基因在特定的组织和细胞 中表达，控制生长素的运输方向。
调控
基因表达受到多种因素的影响，包括激素、营养物质、环境等，这些因素可调节 生长素的极性运输。
细胞间生长素梯度的形成与维持
要点一
形成
要点二
维持
在植物体内，生长素在细胞间进行极性运输，形成生长素 浓度梯度。
细胞通过调节生长素的合成、修饰和转运等过程，维持细 胞间生长素梯度的稳定，以保证植物的正常生长。
CHAPTER 03
植物生长素极性运输的细胞 生物学机制
生长素极性运输的跨膜转运
01
生长素的跨膜转运
生长素极性运输受到多种信号分子的 调控，这些信号分子之间如何相互作 用、相互调节，以及它们对生长素极 性运输的精确调控机制仍需进一步研 究。
03
探讨生长素极性运输 与植物发育的关系
《植物向性运动的实验设计和观察》
《植物向性运动的实验设计和观察》《植物向性运动的实验设计和观察》结题报告旅顺第二高级中学指导教师：宋千秋邵丽媛蒋再华课题组成员：王明浩杨平张楠高艳佟志晏王颖迪郭贵洋亓键王晶于亮徐继业王亚贤一、选题背景及论证生物科学是一门实验性很强的学科，在生物教学中离不开生物实验。
人教社出版的高中《生物》教材中除编写了验证类实验外还有探究性实验，注意了科学发现过程的教学，试图通过探究性实验培养学生初步具有实验设计能力。
其中的“植物向性运动的实验设计和观察”就是其中一例。
因为这部分的内容资料比较少，也缺乏现成的经验，在教学中把握困难，所以在学校的研究性学习课程开设中设此题目。
为教学积累经验、素材，在实践中使学生对教材知识更加理解，通过模仿、探究，学会设计植物向性运动实验方法，学会观察植物的向性运动。
所选用的玉米、豌豆在市场中很容易买到，并在实验室中栽培管理方便。
见效快，效果明显。
在对原实验的改动中有利于培养学生的实践能力和创新精神。
二、研究过程及结果（一）课题组所制定的研究计划1、研究的目的与意义（1）设计植物的向光性和根的向地性的设计方案（2）观察植物的向光性和根的向地性现象并记录分析。
（3）通过共同设计和研究观察，使学生学会合作、交流、互相学习。
（4）培养动手能力、科研意识、创新精神。
2、研究步骤（1）使学生明确研究学习本课题的目的。
.（2）组织同学阅读教材和相关书籍。
（3）上网查询，了解相关信息。
（4）咨询老师，讨论研究。
（5）设计出方案定稿。
3、任务分工（1）研究讨论实验设计方案，日常观察：全组同学（2）上网查询：郭贵洋佟志晏王明浩王颖迪亓健高艳（3）查书面资料：徐继业王亚贤任明珠王晶杨平张楠于亮（4）摄影、打印：王颖迪（5）实验报告执笔：任明珠（二）1、所需材料用具主要有：豌豆种子、玉米种子、若干锡纸、不透光的纸盒二个，培养皿、剪刀、胶带、脱脂棉、无土栽培营养液等。
2、实验原理简述：植物的向性运动是植物受到单向外界因素的刺激而引起的定向运动。
七年级上册生物“植物向性运动”的实验设计
； ； ，“植物向性运动”的实验设计一、实验设计前的准备植物的向性运动是由于受到单向外界刺激引起植物两侧的生长状况不同。
单侧的光照、 地心引力、水和肥都可以引起植物的向性运动。
向性运动的类型有：向光性、向重力性（根 有正向重力性，茎有负向重力性）、向水性和向肥性。
其中向光性、向重力性是由于单向外 界刺激引起植物两侧的生长素分布不均匀所致；向水性、向肥性则是由于生长素分布不均匀 与单侧的营养供给不均匀共同作用所致。
1．选择实验材料教材中使用的实验材料不一定是最实用的，效果也不一定最好。
因此，实验材料的选择 大有文章可做。
选择实验材料的原则是：（1）易得。
实验的时候能够在当地容易找到。
（2）同效。
用这种材料做实验，其效果与教材上介绍的材料要相同。
（3）节省。
尽量选择那些野生的或价钱便宜的材料。
（4）好用。
方便实用。
例如，若是用于制片来观察结构的材料，应该容易撕（刮）取 制片、结构明显；若是用于观察、验证生理现象的材料。
应该是生命活动比较旺盛、现象明 显；若是用于提取或鉴定生化成分的材料，应该含量相对较高，容易提取。
“植物的向性运动”实验材料可选择单子叶植物种子，其幼苗易于盆栽且具有子叶不出土、便于观察实验现象等优点。
其中以生长速度快的植物为首选。
虽然玉米、小麦、水稻 都是单子叶植物，但由于小麦属于北方低温植物，发芽时间较长，而且茎秆纤细；水稻发芽 需要浸种。
所需时间较长，且材料不易得到。
玉米种子作实验材料，克服了小麦和水稻种子 的缺点。
2．选择实验方法通过移植、嫁接原有实验的方法并加以改进。
形成适合课题要求的新方法。
在改进实验 方法方面常常使用：（1）替代法。
用具有相同或相近功能的其他物品代替原来实验规定的物品，当然，这 种物品应容易找到或买到。
替代的对象有：实验材料、实验药品、仪器用具等，例如，在“叶 绿体中色素的提取和分离”中，用汽油代替层析液，色素分离的效果也很好。
（2）组合法。
把原来分解成若干实验步骤的实验过程（或装置），重新进行科学的组合， 形成新的实验方法。