Zhi物的生长发育是一个十分复杂的生命过程,Bu仅需要有机物质和无机物质作为细胞生命活Dong的结构物质和营养物质,还需要有植物生长Wu质的调节与控制。植物生长物质是指具有调Jie和控制植物生长发育的一些微量化学物质,Ke以分为植物激素和植物生长调节剂两大类。Zhi物激素是指植物体内合成的,并能从产生之Chu运送到别处,对植物生长发育产生显著作用De微量有机化学物质。
Mu前得到普遍公认的有生长素类、赤霉素类、Xi胞分裂素类、脱落酸和乙烯五大类。它们都Ju有以下特点:第一,内生性,它是植物生命Huo动过程中正常的代谢产物。第二,能移动,Ta们能从合成器官向其他器官转移。第三,非Ying养物质,它们在体内含量很低,但对代谢过Cheng起极大的调节作用。此外,油菜素甾体类、Zuo莉酸类、水杨酸和多胺类等已经证明对植物De生长发育具有多方面的调节作用。
Sui着生产和科学技术的发展,现在已经能够人Gong合成并筛选出许多生理效应与植物激素类似De,具有调节植物生长发育的物质,为了与内Yuan激素相区别,称为植物生长调节剂,有时也Cheng外源激素。主要包括生长促进剂、生长抑制Ji和生长延缓剂等。
Zhi物生长物质在农业、林业、果树和花卉生产Shang有着十分重要的意义。已经在种子萌发、植Wu生长、防止落花落果、产生无籽果实、控制Xing别转化、提早成熟、提高产量品质以及农产Pin贮藏保鲜等方面发挥了明显作用。
Di一节 植物生长激素
一、生长素
(一)生长素的发现
Sheng长素是人们最早发现的植物激素。1872Nian波兰园艺学家西斯勒克发现,置于水平方向De根因重力影响而弯曲生长,根对重力的感应Bu分在根尖,而弯曲主要发生在伸长区。由此Ren为植株体内可能有一种从根尖向基部传导的Ci激性物质,使根的伸长区在上下两侧发生不Jun匀的生长。1880年英国科学家达尔文父Zi利用金丝虉草胚芽鞘进行向光性研究时发现,在单方向光照射下,胚芽鞘向光弯曲。1928年荷兰人温特发现了类似的现象,并认为Yin起这种现象的物质在鞘尖上产生,然后传递Dao下部而发生作用。因此他首先在鞘尖上分离Liao与生长有关的物质。1934年荷兰的郭葛Deng从尿、玉米油和燕麦胚芽鞘里提取分离出类Sheng长物质,经鉴定为3-吲哚乙酸。现已证明,吲哚乙酸是植物中普遍存在的生长素,简写IAA。
(二)生长素在植物体内的分布和运输与存在Xing式
Sheng长素在植物体内分布很广,但大多集中在代Xie旺盛的部位。如胚芽鞘、芽和根尖端分生组Zhi内、形成层、受精后的子房等快速生长的器Guan。衰老器官中生长素含量较少。
Sheng长素在植物体内的运输具有极性运输的特点,即IAA只能从植物形态的上端向下端运输,而不能反向运输。生长素的极性运输是主动Yun输的过程。从种子和叶片运出的生长素可向Ding进行非极性运输,非极性运输主要通过被动De扩散作用,运输的数量很少。在植物茎部的Yun输是通过韧皮部的极性运输,在胚芽鞘内是Tong过薄壁组织,在叶片中是通过叶脉运输。在Fei极性运输中则是通过维管束运输。生长素在Zhi物体内主要以游离型和束缚型两种形式存在。前者具有生物活性。
(三)生长素的生理效应
1.能促进营养器官的伸长生长 适宜浓度De生长素对芽、茎、根细胞的伸长有明显的促Jin作用,从而达到营养器官伸长的效果。
Zai一定浓度下,芽、茎、根器官的伸长可达
Dao最大值,此时为生长最适浓度,若再提高
Sheng长素浓度会对器官的伸长产生抑制作用。
Ling外不同器官对生长素最适浓度是不相同
De,顺序为茎端最高,芽次之,根最低(图
9-1)。所以,在使用生长素时必须注意使Yong
De浓度、时期和植物的部位。
2.促进器官和组织分化 生长素可诱
Dao植物组织脱分化,产生愈伤组织,再进一
Bu分化出不同器官和组织。如扦插时生长素
Chu理可诱导产生愈伤组织,长出不定根。 Ci外,生长素具有促进果实发育和单性图9-1 不同器官伸长对IAA浓度的反应 结实、保持顶端优势、影响性别分化等作Yong。
二、赤霉素
(一)赤霉素的发现
Chi霉素(GA)是1921年日本人黑泽从事Shui稻恶苗病的研究中发现的。患病水稻植株徒
Chang,叶片失绿黄化,极易倒伏死亡。研究发现Yin起植株不正常生长的物质是由赤霉菌的分泌
Wu引起的,由此称该物质为赤霉素。最早从水Dao恶苗病菌提取的是赤霉酸(GA)。到目前Wei3
Zhi,已从真菌、藻类、蕨类、裸子植物、被子Zhi物中发现120余种赤霉素,其中绝大部分Cun
Zai于高等植物中,经过化学鉴定的已有50余Zhong。GA是生物活性最高的一种。 3
(二)赤霉素在植物体内的合成部位和运输与Cun在形式
Chi霉素普遍存在于高等植物中,含量最高部位Shi植株生长旺盛部位,如茎端、根尖和果图9-1植物不同器官对生长素的反应 实种子。Er合成的部位是芽、幼叶、幼根、正在发育的Zhong子、萌发的胚等幼嫩组织。一般来
Shuo,生殖器官所含有的GA比营养器官中高,Zheng在发育的种子是GA 的丰富来源。在同一Zhong植物中,往往含有几种GA,如南瓜和菜豆Fen别含有20种与16种。
GA是在植株体内合成后,可以作双向运输,Nen叶合成的GA 可以通过韧皮部的筛管向下Yun输,而根部合成的GA可以沿木质部导管向Shang运输。在植物体内赤霉素有自由型和束缚型Liang种存在形式。自由型赤霉素具有生物活性。Shu缚型赤霉素无活性。
(三)赤霉素的生理效应
1.促进茎的伸长 赤霉素最显著的生理Xiao应是促进植物茎叶的生长,尤其对矮生突变Pin种的效果特别明显。生产上使用赤霉素可以Cu进以茎叶等为收获目的作物如芹菜、莴苣、Jiu菜、牧草、茶、麻类等的高产,使用效果十Fen明显。同时赤霉素使用时不存在超最适浓度De抑制作用,很高浓度的GA仍可表现出较明Xian的促进作用。但GA对离体茎切断的伸长几Hu没有促进作用。
2. 打破休眠 对许多植物休眠的种子,使用GA可有效打破休眠,促进种子萌发。Tong时赤霉素也能促进树木和马铃薯休眠芽的萌Fa。
3. 促进抽薹开花 日照长短和温度高Di是影响某些植物能否开花的制约因子,如芹Cai要求低温和长日照两种条件均得到满足才能Chou薹、开花,但通过GA处理,便能诱导开花。3
Yan究表明,对于花芽已经分化的植物,GA对Qi开花具有显著的促进效应。如GA能促进甜Ye菊、铁树及柏科、衫科植物的开花。
4.促进雄花分化 对于雌雄同株异花植物,使用GA后雄花的比例增加。
5促进单性结实 赤霉素可以使未受精子房Peng大,发育成为无籽果实。如葡萄花穗开花1Zhou后喷GA,可使果实的无籽率达60%,90%,收割前1,2周处理,还可提高果粒甜Du。
6. 促进座果 在开花期使用GA也可以Jian少脱落,提高坐果率。如10,20mg/L的赤霉素花期喷施苹果、梨等果实,可以提Gao座果率。
三、细胞分裂素
(一)细胞分裂素的发现
细胞分裂素是一类促进细胞分裂的植物激Su。1955年斯库等在研究烟草愈伤组织培Yang中偶然使用了变质的DNA,发现这种降解DeDNA中含有一种促进细胞分裂的物质,它Shi愈伤组织生长加快,后来从高压灭菌后的DNA中分离出一种纯结晶物质,它能促进细胞Fen裂,被命名为激动素。1963年首次从未Cheng熟的玉米种子中分离出天然的细胞分裂素,Ming名为玉米素。目前在高等植物中至少鉴定出Liao30多种细胞分裂素。
(二)细胞分裂素的分布、运输与存在形式
细胞分裂素广泛地存在于高等植物中,在细Jun、真菌中也有细胞分裂素存在。高等植物的Xi胞分裂素主要分布在茎尖分生组织、未成熟Zhong子和膨大期的果实等部位。细胞分裂素在植Wu体内合成部位是根部,通过木质部运向地上Bu分。在植物体内的运输是非极性的。
Zhi物体内游离细胞分裂素一部分来源于RNADe降解,其中的细胞分裂素游离出来,另外也Ke以从其他途径合成细胞分裂素。细胞分裂素Chang常通过糖基化、酰基化等方式转化为结合态Xing式。非结合态和结合态细胞分裂素之间可以Hu变,来调节植物体内细胞分裂素水平。
(三)细胞分裂素的生理效应
1.促进细胞分裂和扩大 细胞分裂包Kuo细胞核分裂和细胞质分裂两个过程,生长素Zhi促进细胞核分裂(因为促进了DNA的合成),而细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作Yong,所以只有在生长素存在的前提下细胞分裂Su才能表现出促进细胞分裂的作用。
细胞分裂素还能促进细胞的横向扩大,不同Yu生长素促进细胞纵向伸长的效应。例如细胞Fen裂素可促进一些双子叶植物如菜豆、萝卜的Zi叶扩大,同时也能使茎增粗。
2.促进芽的分化 促进芽的分化是细胞分Lie素重要的生理效应之一。1957年斯库格Deng在烟草髓组织培养中发现,生长素和激动素Nong度比值对愈伤组织的根和芽的分化能起调控Zuo用。当培养基中激动素/生长素的比值高时,有利于诱导芽的形成;两者比值低时有利于Gen的形成;如果比值处于中间水平时,愈伤组Zhi只生长而不分化。
3. 延缓衰老 延迟叶片衰老是细胞分Lie素特有的作用。如在离体叶片上局部涂上细Bao分裂素,其保持鲜率的时间远远超过未涂细Bao分裂素的叶片其他部位,说明细胞分裂素有Yan缓叶片衰老的作用,同时也说明了细胞分裂Su在组织中一般不易移动。类似结果在玉米、Yan草等植物离体试验中也得到证实。主要原因Shi老叶涂上CTK后可以从嫩叶或其他部位吸Qu养分,以维持其新鲜度,同时细胞分裂素还Ke抑制一些酶的活性使物质降解速度延缓(图9-2)。
Tu9-2激动素的保绿作用及对物质运输的影Xiang
A.离体绿色叶片,圆圈部位为激动素处理区
B.几天后叶片衰老变黄,但激动素处理区仍Bao持绿色,黑点表示绿色
14C.放射性氨基酸被移动到激动素处理的Yi半叶片,黑点表示C-氨基酸的部位
4. 促进侧芽发育,解除顶端优势 豌豆You苗第一片真叶叶腋内的腋芽,一般处于潜伏Zhuang态,若将激动素溶液滴在第一片真叶的叶腋Bu位,腋芽就能生长发育。其原因是CTK作Yong于腋芽后,能加快营养物质向侧芽的运输。Zhe表明它有对抗植物生长素所导致的顶端优势De作用。
四、脱落酸
(一)脱落酸的发现
1963年美国阿狄柯特(F.T.Addicott)等在研究棉铃脱落的植物内源化学Wu质时,从棉铃中分离出一种促进脱落的物质,定名为脱落素?。几乎同时,韦尔林(P.F.Wareing)等人从秋天即将进入休Mian的桦树叶片中也分离出一种使芽休眠的物质,称之为休眠素。以后证明二者为同一类化合Wu。1967年在第一届国际植物生长物质会Yi上正式定名为脱落酸(ABA)。
(二)脱落酸的分布和运输
Gao等植物各器官和组织中都有脱落酸的存在,Qi中以将要脱落、衰老或进入休眠的器官和组Zhi中较多,在干旱、水涝、高温等等不良环境Tiao件下,ABA的含量也会迅速增多。
Tuo落酸主要以游离型的形式运输,在植物体内Yun输速度很快,在茎和叶柄中的运输速度
-114大约是20mm.h,属非极性运输,在菜豆的叶柄切段中C-脱落酸向基部运输Su度比向顶端运输速度快2,3倍。
(三)脱落酸的生理效应
1.促进脱落 器官或组织的脱落与其ABA的含量关系十分密切。例如,棉花受精的子Fang内有一定量的ABA,受精两天后ABA含Liang会迅速增加,第5,10天的幼铃中ABAHan量达到最多,而此时也是棉铃生理脱落的高Feng期,以后又ABA含量又下降,40,50Tian棉桃成熟开裂时ABA含量又增加,促进成Shu棉铃的开裂。
+2.调节气孔运动 植物干旱缺水时,体Nei形成大量ABA,它使保卫细胞中的K外渗,造成保卫细胞的水势高于周围细胞的水势,Er使得保卫细胞失水从而引起气孔关闭,降低Zheng腾强度。1986年科尼什发现,在水分胁Po条件下,叶片的保卫细胞中ABA的含量是Zheng常水分条件下含量的18倍。研究同时发现,ABA不能促进根系的吸水与分泌速率,增Jia其向地上部分供水量,因此,ABA也是调Jie植物体蒸腾的激素。
3.促进休眠 ABA能促进多年生木本植Wu和种子的休眠。将ABA施用于红醋栗或其Ta木本植物生长旺盛的小枝上,植株就会出现Jie间缩短,营养叶变小,顶端分生组织有丝分Lie减
Shao,形成休眠芽,引起下部的叶片脱落等休眠De一般症状。
4.增加抗逆性 近年研究发现,干旱、寒Leng、高温、盐害、水渍等逆境都能使植株体内ABA含量的迅速增加,从而调节植物的生理Shuo生化变化,提高抗逆性。如ABA可显著降Di高温对叶绿体超微结构的破坏,增加叶绿体De热稳定性。同时可诱导某些酶的重新合成而Zeng加植物的抗冷性、抗涝性和抗盐性,因此,Ren们又把ABA称为“应激激素” 或“胁迫Ji素”。
5.抑制生长 ABA能抑制整株植物或离Ti器官的生长,也能抑制种子的萌发。酚类物Zhi通过通过毒害抑制植物的生长,是不可逆的。ABA的抑制效应比酚类物质高千倍,但它De抑制效应是可逆的,一旦除去ABA,被抑Zhi的器官仍能恢复生长,种子继续萌发。
五、乙烯
(一)乙烯的发现
Yi烯是一种非常独特的植物激素。它是一种挥Fa性气体,结构也最简单。中国古代就发现将Guo实放在燃烧香烛的房子里可以促进采摘果实De成熟。19世纪德国人发现在泄露的煤气管Dao旁的树叶容易脱落。第一个发现植物材料能Chan生一种气体,并对邻近植物能产生影响的是Ka曾斯,他发现橘子产生的气体能催熟与其混Zhuang在一起的香蕉。直到1934年甘恩(Gane)才首先证明植物组织确实能产生乙烯。Sui着气相色谱技术的应用,使乙烯的生物化学He生理学研究方面取得了许多成果,并证明在Gao等植物的各个部位都能产生乙烯,1966Nian乙烯被正式确定为植物激素。
(二)乙烯在植物体内的分布和运输
Yi烯广泛存在于植物的各种组织中,特别在逐Jian成熟的果实或即将脱落器官中含量较多。在Zhi物正常发育的某一阶段,如种子萌发、果实Hou熟、叶片脱落和花的衰老等阶段都会诱导乙Xi的产生。在逆境条件下,如干旱、水涝和机Xie损伤等不利因素,都能诱导乙烯的合成。
Yi烯在植物体内含量非常少。在植物体内极易Yi动。一般情况下乙烯就在合成部位起作用。
(三)乙烯的生理效应
1.改变植物的生长习性 乙烯改变植物生Chang习性,如将黄化豌豆幼苗放在微量乙烯气体Zhong,豌豆幼苗上胚轴会表现出特有“三重反应”。即抑制茎的伸长生长、促进茎或根的横向Zeng粗及茎的横向生长。同时乙烯还能使叶柄产Sheng偏上性生长,即植物茎叶部分如置于乙烯气Ti环境中,叶柄上侧细胞生长速度大于下侧细Bao生长速度,叶柄向下弯曲成水平方向,严重Shi叶柄下垂的现象(图9-3)。
Tu9-3乙烯的“三重反应”和偏上生长
-1A.不同乙烯浓度下黄化豌豆幼苗的生长Zhuang态B.10μl.L乙烯处理4h后番茄苗De形态
2.促进果实成熟 乙烯能催熟果实是Zui显著的效应,因此人们也称乙烯为催熟激素。 乙烯促进果实成熟的原因是增加质膜的透Xing,提高果实中水解酶活性,呼吸加强使果肉You机物急剧变化,最终达到可以食用程度。如Cong树上刚摘下来的柿子,因涩口不能立即食用,当封闭储存一段时间后才会变软、变甜,正Shi柿子产生的乙烯加快了果实的后熟过程。再Ru南
Fang采摘的青香蕉,用密闭的塑料袋包装(使果Shi产生的乙烯不会扩散到空间)可运往各地销Shou。有的还在密封袋内注入一定量的乙烯,从Er加快催熟。
3.促进衰老和脱落 乙烯的另一个作用是Cu进花衰老的调控,施用乙烯可促进花的凋谢,而施用乙烯合成抑制剂可明显延缓衰老。乙Xi可促进多种植物叶片和果实等的脱落。其原Yin是乙烯能促进纤维素酶和果胶酶等细胞壁降Jie酶的合成,使细胞衰老和细胞壁的分解,并Chan生离层,从而迫使叶片、花或果实的机械脱Luo。
4.促进开花和雌花分化 乙烯可促进菠Luo开花,使花期一致。乙烯同生长素一样也可Yi诱导黄瓜雌花分化。
Ci外乙烯还可诱导插枝不定根的形成,促进次Sheng物质(如橡胶树的乳胶)的分泌。打破顶端You势等生理作用。
Liu、其它植物生长物质
(一) 油菜素甾体类物质
1970年Mitchell等在研究多种植Wu花粉中的生理活性物质时,发现油菜花粉中De提取物生理活性最强。1979年经分离纯Hua,鉴定为甾醇类化合物,定名为油菜素内酯(BR)。它广泛存在于植物界中,植物体各Bu分都有分布。BR含量极少,但生理活性很Qiang。目前已经从植物中分离出天然甾类化合物40余种,因此被认为是在自然界广泛存在一Da类化合物。
BR的主要生理效应是促进细胞伸长和分裂,Cu进光合作用和提高抗逆性。生产上BR主要Ying用于增加农作物产量、提高植物耐冷性和耐Yan性和减轻某些农药的药害等方面。
Yi些科学家已经提议将油菜素甾体类正式列为Zhi物的第六类激素。
(二) 茉莉酸类
)最早从一种真菌中分离得到,随后发现其广Fan存在于植物界。至今已发现茉莉酸(JA
20余种JAs存在于植物界。通常JA分布Zai植物的茎端、嫩叶、未成熟果实等部位,果Shi中的含量更为丰富。
Zuo莉酸类物质的生理效应非常广泛,具有多效Xing特点,主要包括促进、抑制、诱导等多个方Mian。JAs引起的很多效应与ABA的效应相Si,但也有独到之处。JAs作为生理活性物Zhi,已被第16届国际植物生长会议确认为一Lei新的植物激素。其主要生理效应是提高抗逆Xing、诱导植物体内的防卫反应、抑制生长和萌Fa、促进成熟衰老、促进不定根形成和抑制花Ya分化等方面。
(三) 水杨酸
Shui杨酸(SA)即邻羟基苯甲酸。早在二十世Ji60年代就发现SA具有多种生理调解作用,如诱导某些植物开花,诱导烟草和黄瓜对病Du、真菌和细菌等病害的抗性。1987年发Xian天南星科植物佛焰花序生热效应的原因是由YuSA能激活抗氰呼吸。SA诱导的生热效应Shi植物对低温环境的一种适应。在寒冷条件下Hua序产热,保持局部较高温度有利于开花结实,此外,高温有利于花序产生具有臭味的胺类He吲哚类等物质的蒸发,以吸引昆虫传粉。另You试验发现,SA可显著影响黄瓜性别表达,SA抑制雌花分化,促进较低节位上分化雄花,并且显著抑制根系发育。SA还可抑制大豆De顶端生长,促进侧生生长等作用。
(四) 多胺
Duo胺(PA)是一类具有生物活性的低分子量Zhi肪族含氮碱,主要包括腐胺、尸胺、精胺和Ya精胺等,以游离和结合形式存在,主要分布Zai植物的分生组织,有刺激细胞分裂、生长和Fang止衰老等方面的作用。在农业生产上应用多An可促进苹果花芽分化、受精和增加座果率等。由于多胺的生理效应浓度高于传统所接受的Ji素作用浓度,所以不应归属于植物激素,而Ke将其归为植物生长调节剂。
Qi、植物激素间的相互关系
Zhi物生长发育的调节往往不只是单一激素的作Yong,而是同时受到多种生长物质的调节,
Qi作用的是几种激素的平衡比例关系。植物激Su之间一方面相互促进或协调作用,另一方面Ye存在有相互抵消的颉颃作用。如低浓度生长Su与赤霉素对离体器官如胚芽鞘、下胚轴、茎Duan的生长有促进作用,单独使用赤霉素对离体Qi官的促进效应不如生长素明显,合用时的生Chang促进效果就比各自单独使用效果会更大(这Zhu要是因为赤霉素能够促进生长素合成和抑制Fen解,从而使生长素含量处于较高水平)。而Chi霉素与脱落酸在种子萌发与休眠的关系中作Yong相反,赤霉素能打破休眠,脱落酸则能抑制Meng发,促进休眠,表现为颉颃作用。
Zai植物生长发育过程中,不同激素的变化规律Bu同,但与其发育过程一致,从而调控其发育Guo程。例如种子在休眠时ABA含量很高,随Zhuo休眠期的延长,成熟过程中的ABA含量逐Jian下降,后熟作用时,ABA水平降到最低,ErGA水平很高,这时种子破眠,在适宜的条Jian下开始萌发,IAA水平逐渐增加,GA含Liang逐渐增加,促进了种子的萌发和幼苗的生长,再随着根系的不断生长,合成的CTK运到Di上部分,促进茎、叶的生长。因此植物生长Guo程往往是在多种植物激素、多种生理功能的Zong合作用下进行的,诸多激素的各种生理功能De复杂过程经过相互协调,最终起到一种作用(即生长、衰老或脱落)。
Di二节 植物生长调节剂
Zhi物生长调节剂是指人工合成的生理效应与植Wu激素相似的有机化合物。由于内源植物激素Zai植物体内含量极微,提取困难,使得植物生Chang调节剂在农业上有更实际的意义。目前植物Sheng长调节剂已经广泛应用于大田作物、果树、Shu菜、林木和花卉生产中。同内源植物相比较,植物生长调节剂具有以下特点:第一,植物Sheng长调节剂都是用人工方法合成的物质,从外Bu施加给植物,通过根、茎、叶等的吸收起调Jie作用的。第二,植物生长调节剂不同于化学Fei料,它不是植物体的组成部分,而只是起调Jie植物生长发育的作用,且只需很少量就会产Sheng很显著的效应,浓度略高可能会对植物产生Yi制或伤害。第三,许多植物生长调节剂有类Si于天然植物激素的分子结构和生理效应,也You许多分子结构与天然激素完全不同,但调节Zuo用非常明显。第四,许多植物生长调节剂并Bu直接对植物生长发育起调节作用,而是通过Ying响植物体内植物激素的分布、浓度,间接地Diao节植物生长发育。
An植物生长调节剂对植物生长的作用,可将其Fen为植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物Sheng长延缓剂等类型。
Yi、常用植物生长调节剂
(一)植物生长促进剂
Fan是能够促进细胞分裂、分化和伸长的,可促Jin植物生长的人工合成的化合物都属于植物生Chang促进剂。主要包括生长素类、赤霉素类、细Bao分裂素类等。
1.生长素类
Ren工合成的生长素类植物生长调节剂主要有三Zhong类型。第一种类型是与生长素结构相似的吲Zuo衍生物,如吲哚丙酸、吲哚丁酸;第二种类Xing是萘的衍生物,如 α–萘乙酸、萘乙酸纳、萘乙酸胺;第三种类型是卤代苯的衍生物,Ru(2,4-二氯苯氧乙酸、2,4,5-三Lv苯氧乙酸(2,4,5-T)、对氯苯氧乙Suan(防落素)、4-碘苯氧乙酸等。
Sheng长素类调节剂在农业生产上应用最早。当使Yong浓度和用量不同,对同一种植物可有不同的Xiao果。例如2,4-D在低浓度时,可促进座Guo及无籽果实的发育。浓度稍高时会引起植物Ji形生长,浓度更高时可能严重影响植物的生Chang、发育,甚至植株死亡。因此,高浓度的2,4-D可作为除草剂使用。
(1)吲哚丁酸
Zuo哚丁酸主要用于促进插条生根。与吲哚乙酸Xiang比,吲哚丁酸不易被光分解,比较稳定。
Yu萘乙酸相比,吲哚丁酸安全,不易伤害枝条。与2,4-D相比,吲哚丁酸不易传导,仅Ting留在处理部位,因此使用较安全。吲哚丁酸Dui插条生根作用强烈,但不定根长而细,最好Yu萘乙酸混合使用。
(2)萘乙酸
Zuo乙酸对植物的主要作用:浓度低时刺激植物Sheng长,浓度高时抑制植物生长。萘乙酸主要作Yong于刺激生长、插条生根、疏花疏果、防止落Hua落果、诱导开花、抑制抽芽、促进早熟和增Chan等。萘乙酸性质稳定,不象吲哚乙酸那么易Bei氧化而失去活性;萘乙酸价格便宜,不向吲Zuo乙酸那样昂贵,因此萘乙酸在生产上使用较Wei广泛。
(3)2,4-D
-2,4-D是2,4-二氯苯氧乙酸的简称,其用途随浓度而易。在较低浓度(0.5,1.0 mg.L)
-下是植物组织培养的培养基成分之一,在中Deng浓度(1,25 mg.L)可防止落话花Luo果、诱-导产生无籽果实和果实保鲜等;更Gao浓度(1000 mg.L)可杀死多种阔Ye杂草。
(4)防落素(PCPA或4-CPA)
Fang落素是对氯苯氧乙酸,其主要作用是促进植Wu生长,防止落花落果,加速果实发育,形成Wu籽果实,提早成熟,增加产量和改善品质等。
(5)甲萘威(西威因)
Jia萘威化学名称是N-甲基-1-萘基氨基甲Suan酯。该剂是高效低毒的杀虫剂,同时又是苹Guo的疏果剂,该剂能干扰生长素等的运输,使Sheng长较弱的幼果得不到充足养分而脱落。
2.赤霉素类
Sheng产上应用和研究最多的GA,国外有GA(30%GA和70%GA的混合物)和GA(GA34+7471+21和GA的混合物)。 2
GA为固体粉末,难溶于水,而溶于醇、丙酮、冰醋酸等有机溶剂。配制方法与IAA相3
Tong,可先用少量的乙醇溶解,再加水稀释定容Dao所需浓度。另外GA在低温和酸性条件下较3
Wen定,遇碱失效,故不能与碱性农药混用。要Sui配随用,喷施时宜在早晨或傍晚湿度较大时Jin行。保存在低温、干燥处为宜。
3.细胞分裂素类
6常用的6-苄基腺嘌呤(6-BA)、激动Su(N-呋喃甲基腺嘌呤)等。主要用于植物Zu织培养、果树开花、花卉及果蔬保鲜等。
(二)植物生长抑制剂
Zhi物生长抑制剂可使茎端分生组织的核酸和蛋Bai质的合成受阻,细胞分裂减慢,使植株矮小。同时还可抑制细胞的伸长与分化,使植物顶Duan优势丧失。外施植物生长素可逆转这种抑制Zuo用,但外施赤霉素无此效果。天然抑制剂有Tuo落酸等,人工合成抑制剂有三碘苯甲酸、青Xian素和整形素等。
1.三碘苯甲酸
San碘苯甲酸(TIBA)是一种阻止生长素运Shu的物质,可抑制顶端分生组织,促进腋芽萌Fa,因此它可促使植株矮化,增加分枝。在大Dou上使用可提高结荚率。
2.马来酰肼(MH)
You称青鲜素,化学名称是顺丁烯二酰肼。其作Yong正好和IAA相反,由于其结构与RNA的Zu成成分尿嘧啶非常相似,所以MH进入植物Ti后可替代尿嘧啶的位置,但不能起代谢作用,破坏了RNA的生物合成,从而抑制细胞生Chang。MH常用于马铃薯和洋葱的贮藏,抑制发Ya和抑制烟草腋芽生长。据报告MH可能致癌He使动物染色体畸变,应该慎用。
3.整形素
Hua学名称为9-羟芴-9-羧酸,常用于木本Zhi物。它是抗生长素,阻碍生长素极性运输,
Ti高吲哚乙酸氧化酶活性,使生长素含量下降,故抑制茎的伸长,促进腋芽发生,使植株发Yu成矮小灌木形状。
(三)植物生长延缓剂
Zhi物生长延缓剂可抑制赤霉素的生物合成,使Xi胞延长慢,植物节间缩短。它不影响顶端分Sheng组织生长,所以也不影响细胞数、叶片数和Jie数,一般也不影响生殖器官发育。外施赤霉Su可逆转植物生长延缓剂的效应。常见种类有Duo效唑、烯效唑、矮壮素、缩节胺、B9等。
1. CCC
Su称矮壮素,是常用的一种生长延缓剂。它的Hua学名称是2-氯乙基三甲基氯化铵,化学结Gou式如下。CCC抑制GA的生物合成,因此Yi制细胞伸长,抑制茎叶生长,但不影响生殖。促使植株矮化,茎秆粗壮,叶色浓绿,提高Kang性,抗倒伏。在农业生产上,CCC多用于Xiao麦、棉花,防止徒长和倒伏。
2. B 9
B(比久)又名Alar,B是N-二甲氨基Zuo珀酰胺酸, 99
Zuo用机理是抑制GA生物合成,使植株矮化,Ye绿且厚,增强植物的抗逆性促进果实着色和Yan长贮藏期等。使用B可抑制果树新梢生长,Dai替人工整枝。此外,B还能提高花生、99Da豆的产量。
3. PP 333
Su称多效唑,也称氯丁唑。化学名称是1-(Dui-氯苯基)-2-(1,2,4-三唑-1-基)-4,4-二甲基-戊烷-3醇。可抑ZhiGA的生物合成,减缓细胞的分裂与伸长,Shi茎秆粗壮,叶色浓绿。PP对营养生长的抑Zhi能力比B和CCC更大。PP广泛用于果树、花卉、蔬菜和大田3339333
作物,效果显著。
4.烯效唑
Xi效唑又名S-3307,优康唑,高效唑。Hua学名称为(E)-(对-氯苯基)-2-(1,2,4-B三唑-1-基)-4,4-1-戊烯-3-醇。能抑制赤霉素的生物合成,You强烈的抑制细胞伸长的效果。有矮化植株、Kang倒伏、增产、除杂草、杀菌(黑霉菌、青霉Jun)等作用。
5.缩节胺
Suo节胺又称Pix(皮克斯)、助壮素,它与CCC相似。生产上主要用于控制棉花徒长,Shi其节间缩短,叶片变小,并且减少蕾铃脱落,从而增加棉花产量。
(四)乙烯释放剂
Sheng产上常用的乙烯释放剂为乙烯利,使用后可Zai植物提内释放乙烯而起作用。它在常温和PH为3时较稳定。易溶于水、乙醇、乙醚制剂,一般为强酸性水剂。
Shi用乙烯剂时必须注意以下几方面:一是乙烯Li酸性强,对皮肤、眼睛、黏膜等有刺激作用,应避免与皮肤直接接触;二是乙烯利遇碱、Jin属、盐类即发生分解,因此不能与碱性农药Hun用;三是稀释后的乙烯利溶液不易长期保存,尽量随配随用;四是要针对喷施器官或部位,以免对其他部位或器官造成伤害;五是喷施Qi械要及时清洗,防止腐蚀作用发生。
Er、植物生长调节物质在农业上的应用
Zhi物生长调节物质在农业上的应用范围较广泛(表9-1)。
Zhi物生长调节物质对植物的作用非常复杂,受Duo种因素影响。如作物的种类、品种、遗传性Zhuang不同,作用的器官及发育状况有别等,使作Wu对生长调节物质的反应会表现出较大差异。Shi用植物生长物质时应该注意以下几个问题:Yi是根据生产问题的实质选用恰当的生长调节Wu质种类;二是确定适宜的施用生长调节物质De时期、处理部位和施用方式;三是根据处理Dui象、药剂种类和生产目的选用合适剂型,施Yong药剂的浓度、次数是决定应用成败的关
Jian;四是注意温度、湿度、光照和风雨天气等Huan境因素对生长物质作用效果的影响;五是防Zhi使用不当发生药害。
Sui着省工、节本、高产、优质的栽培措施的实Shi,农作物化学调控工程正在不断普及推广。Ta是从种子处理开始到下一代新种子形成的不Tong发育阶段,适时适量采用一系列的生长调节Wu质来控制作物生长发育的栽培工程,是化学Diao控与栽培管理,良种繁育与推广结合为一体,调动肥水和品种等一切栽培因素的潜力,以Huo得高产优质,并产生接近于有目标设计和可Kong生产流程的工程。
He理使用植物生长调节物质,可以对作物的性Zhuang进行修饰,如使高杆植物变为矮杆植物。还Ke以改变栽培措施,如通过使用植物生长调节Wu质使作物矮化,株型紧凑,控制高肥水情况Xia的徒长,从而达到密播密植,充分发挥肥水Xiao果,高产更高产。再就是可以提高复种指数,如用生长延缓剂培育油菜矮壮苗,解决连作Wan稻秧苗差等问题,实现了南方稻—稻—油三Shu制高产新技术。此外生长调节物质能够提高Zuo物的抗逆性,使作物安全度过不良环境或少Shou伤害。在许多作物中,都有化控工程取得成Gong的实际例子。
Biao9-1 常用植物生长调节物质在农业Shang的应用
Yong途 药剂 对象 使 用法Yong量 效果
Zuo乙酸甲酯 马铃薯块茎、 收获后1%粉剂Hun合
青鲜素 胡萝卜
-1延长休眠 马铃薯块茎 采收前2000-3000 mg?L 延长贮藏期
-1洋葱、大蒜鳞茎采收前2周2500 mg?L喷施
-1胡萝卜 采前1-2周2500-5000 mg?L喷施
-1打破休眠 马铃薯块茎 1.0mg?L,浸泡1h 夏季块茎二季栽培
Chi霉素 -1促进萌发 葡萄、桃等枝条 1000-4000 mg?L喷施 打破芽休Mian
-1促进生长赤霉素 芹菜等叶菜 采收前5-10天10-50 mg?L 增加茎叶产Liang
-1增加产量 助壮素 禾谷类 20 mg?L4浸种2 h 分蘖快且多
Ai壮素 0.3%-10%浸种12h 增加Fen蘖和单株面积
-1矮壮素 小麦 拔节期3000 mg?L,喷施 防倒伏、增产等
-1多效唑 水稻 一叶一心期300mg?L,喷施 壮秧、有效分蘖增多
-1 油菜 二叶一心期100-200mg?L,喷施 壮秧、抗性加强、增产
-1花期200-400mg?L三碘苯甲酸 大豆 ,喷施 控制营养生长、早熟增产
-1控制生长 棉花 始花期100-200mg?L,喷施 控制营养生长减少蕾铃
Suo节胺 脱落、增产、抗倒伏
-1比久 花生 初花期5-30d 1000mg?L,喷施 增产
-1马铃薯 现蕾至始花期2000-4000mg?L,喷施 抑制茎节生长促进块茎
膨大
-1吲哚乙酸 粉剂或溶液浸泡枝条基部25-100 mg?L 加速或增多根的形成
Qian插生根 萘乙酸 植物枝条
ABT生根粉
-1延缓叶片6-BA 水稻 10-100mg?L,喷施 延缓衰老
-10.05mg?L衰老 小麦 ,喷施 Bao绿
-1芹菜 10mg?L,喷施
-1调节落叶 乙烯利 棉花 采收前3周800-1000mg?L,喷施 促进落叶
-1促进花芽乙烯利 凤梨 灌心400-1000mg?L,50ml 促进增产
-1分化 苹果 200-900mg?L,喷施
-1赤霉素 菊花 100mg?L,喷施 Hua芽分化提前
-1抑制花芽GA,喷施 苹果 花芽分化前2-6周300mg?L大年花芽过多 4+7
-1形成 GA 葡萄 花芽分化前10-15mg?L,喷施 抑制花芽分化 3
-1延迟花开比久 元帅苹果 秋季400mg?L,喷施 延迟4-5天
-1放 多效唑 水稻 100-300mg?L,喷施 延迟2-3天抽穗 -1延长花Qi 多效唑 菊花 500mg?L,喷施 Yan长10天
-1乙烯利 黄瓜、南瓜 2-4叶期150-200mg?L,喷施 增加雌花,降低节Wei,增
Xing别分化 加早期产量
-1赤霉素 黄瓜 2-4叶期,50mg?L 促进雄花产生
-1乙烯利 小麦 孕穗期4000-6000mg?L,喷施 雄性不育
-1青鲜素 玉米 6-7叶期500mg?L,喷施,每周一次共雄蕊被杀死
Hua学杀雄 三次
-1棉花 现蕾期开始50-60mg?L,Mei15-16天,雌蕊正常
喷施
-1疏花疏果 NAA纳盐 鸭梨 局部40 mg?L,喷施 鸭梨疏花25%
-1乙烯利 梨 盛花、末花期240-480 mg?L,喷施
-1 苹果 花前20d,10d 250 mg?L,各喷一次
Xi维因 苹果 盛花后10-25d 0.09-0.16% 干扰物质转运,使弱果脱
落
-1NAA 棉花 开花盛期10 mg?L,
-1GA 棉花 开花盛期20-100 mg?L,
-1促花保果 6-BA 柑橘 幼果400 mg?L 防止花果脱落
-12,4-D 番茄 开花后1-2d10-20 mg?L,浸花1s
-1辣椒 20-25 mg?L,毛笔点花
-1香蕉 1000 mg?L,浸果一下 Cu进果实提前成熟 -1促进果实 柿子 500 mg?L,浸果0.5-1min 乙烯利 -1成熟 番茄 1000 mg?L,浸果一下
-1棉花 800-1200 mg?L,喷Shi 促进棉铃成熟开裂
-1延缓果实2,4-D 柑橙 采前4周70-100 mg?L,喷果 提高呼吸速率,增强抗病
Cheng熟 性,耐贮力
-1比久 苹果 采前45-60天500-2000 mg?L,喷施 抑制乙烯释放,Yan迟果实
成熟
Zeng甘膦 甘蔗 采收前40天 0.4% 催Shu增糖
-1GA 元帅苹果 盛花期40 mg?L,喷施 改善果形指数 4+7
-1青鲜素 烟草 1000-2000 mg?L,喷施 抑制侧芽生长改善品质 改善Pin质 -12.4-D 番茄 受粉前10-25 mg?L,涂抹 果实生长快,无籽果Shi
-1防落素 番茄 受粉前10-25 mg?L,涂抹
-1赤霉素 葡萄 花前10天1000 mg?L 无籽果实
-1杀除杂草 2,4-D丁酯 双子叶杂草 幼苗1000 mg?L,喷施 杀死杂草
植物的生长变化
植物的生长变化
一、单元概述
Tong过三年级上册“植物”单元的学习,学生对Zhi物的认识已经积累了一定的经验,已初步领Wu到植物在生长过程中是会发生变化的。但是,植物在生长过程中到底发生了哪些变化?为Shi么会发生这些变化?植物的各种器官与植物De生长和生存有什么关系?它们对于植物本身You什么作用?这样一些问题是值得学生关注的。
Qi实,植物会长高长大,许多植物在生长过程Zhong会开花结果,这样一些事实,三年级的小学Sheng是知道的,但他们还不曾去探究事情的原委。三年级上册“植物”单元“植物发生了什么Bian化”一课,曾引领学生初步认识了一些植物Sheng长变化现象,如叶的生长变化、树的落叶现Xiang,等等。本单元将立足于引领学生认识植物Zheng个生命过程所发生的规律性的变化,理解植Wu的生命周期现象。组织学生亲自种植植物,Zai学生种植活动的过程中,引领学生关注植物Sheng长过程所发生的变化,引发学生对植物生长Bian化的思考,研究根、茎、叶在植物生长变化Guo程中的作用。初步认识到植物的生长变化是You一定规律的,各个器官的结构是与功能相适Ying的,植物在成长过程中所发生的变化是为了Man足植物自身生存发展的需要。同时希望学生Zai种植、管理植物的过程中,在经历了单元设Ji的一系列活动之后,能主动提出问题、思考Wen题、探究解决问题的方法。
Jiao科书选择的种植、研究对象是绿色开花植物Yi凤仙花。植物的种类很多,为什么选择凤仙Hua呢?一是因为凤仙花的花是美丽的。学生在You儿时期就已经接触了很多花,并且因为美丽De花,他们会有更多的关注和兴趣,会对“花Shi怎样来的?”“植物是怎样生长的?”等问Ti产生好奇心。从学生关心的事物和问题出发Zu织教学活动,无疑会激发他们的学习兴趣和Yan究欲望;二是因为凤仙花是一种常见的生命Li很强的植物,在全国具有普适性,容易栽培Guan理。小学生种植这样的花,易获得成功。在Cheng就感的驱动,容易引领他们关注所种植物的Sheng长变化,保证长期的观察记录活动能有效地Jin行;三是因为凤仙花植株较小,便于携带,Ke以随时根据需要搬动花盆进行观察;四是因Wei凤仙花是一年生草本植物,生长周期相对而Yan比较短。3~4月播种,6~7月种子成熟,生长周期刚好在一个学期内,有利于组织学Sheng观察、研究绿色开花植物出生——成长——Fan殖——衰老——死亡的全过程。教师在把握Xuan择植物原则的前提下,也可以根据当地的植Wu资源状况,选择适宜的植物组织学生种植。
Ben单元共7课,是以凤仙花生长发育的顺序为Mai络组织教学内容的。从孕育生命的种子开始,到播种、种子长出根、子叶出土变成幼苗、Zhi物长高长大,最后植物开花结
Guo、长出新的种子。伴随着植物生长发育过程Zhong各个器官的出现,引领学生思考、研究植物Qi官的作用。教学的任务旨在引领学生在种植Feng仙花的过程中,学习栽培植物的技能,研究Lv色开花植物生长变化的规律,研究植物根、Jing、叶的功能,初步构建结构与功能相适应的Ren识。在观察、记录、预测、整理分析数据、Xiang互交流等学习活动中,体会观察和研究方法,在头脑中初步建立起认识植物的“模型”,Wei学生认识和研究其他植物,乃至研究动物等Qi他生物奠定基础。
二、单元教学目标
科学概念
●绿色开花植物生长一般都要经历一定的生命Zhou期:种子萌发、幼苗生长、营养生 长、开Hua结果。
●一粒种子在适宜的条件下能够萌发、长成一Ke植物,这棵植物又能结出许多种子, 植物De物种就是这样不断繁衍的。
●植物的器官有自己特殊的结构,这种结构与Ta们在植物的生长过程中所承担的功能相适应。
●植物的根能够吸收水分和矿物质,还能将植Wu固定在土壤中。
●植物的绿叶可以制造植物生长所需要的养料。
●植物的茎具有支撑植物体及运输水分和养料De作用。
●不同植物的种子,它们的形状、大小、颜色Deng外部特征各不相同。
●种子萌发先长根,再长茎、叶,根总是向下Sheng长的;植物的花要经历花开花谢的过程。花Xie后结果,果实是由花发育来的。
●绿色开花植物有根、茎、叶、花、果实、种Zi等器官。
●植物在生长过程中需要阳光、土壤、适宜的Shui分和温度等条件。
过程与方法
●种植和培育植物。
●使用放大镜。
●比较准确地测量植物植株的高度变化。
●依据观察到的现象提出问题。
●以已有经验或观察的现象为依据进行预测。
●用适宜的方式对观察到的现象进行记录。
●对变化的事物进行观察,发现产生的新变化。
●通过记录和比较描述植物所发生的变化。
●用统计图表、列表、画图等适宜的方法处理Xiang关信息。
●运用查阅分析资料的方法解决问题,获得问Ti的答案。
情感态度价值观
●形成用事实说话的意识,树立科学要讲求实Zheng的思想。
●激发关注和研究生命现象的兴趣。
●培养坚持性和合作能力。
三、分课时教学建议
Di1课 植物新生命的开始
(一)背景和目标
San年级上册的“植物”单元,已经开始引领学Sheng有意识地关注植物的有关问题,并 且通过Dui向日葵一生的介绍,注意到植物的一生中要Fa生变化。但发生了什么变化?其 他植物是Fou也会发生同样的变化?在过去的学习中,学Sheng对变化的认识是间接的,对其 他植物的生Chang变化的认识也是零散的、模糊的。科学讲究Shi证,我们更希望学生在实际 观察的基础上Xing成对事物的认识,这样的认识在学生的知识Jie构中将是最稳固的。三年 级的小学生具有Guan察植物生长变化的兴趣,并且在研究植物生Chang变化的过程中,可以发 现植物生长过程中De诸多知识,也可以提升学生研究问题、解决Wen题的能力,以及培养 他们正确的情感态度He价值观。问题的关键是我们怎样激活学生对Zhi物生长变化的探究 动力。本课内容的设计Jiu是要在学生已有经验的基础上,激发学生对Zhi物生长变化观察 的兴趣,引发学生种植植Wu的欲望,提升学生的观察能力和根据已有认Shi进行预测的意 识与能力。
科学概念
●不同植物的种子,它们的形状、大小、颜色Deng外部特征各不相同。
●种子有自己特殊的结构,在适宜的条件下可Yi萌发、长成一棵植物。 过程与方Fa
●用感官和放大镜观察种子的外部形态特征。
●根据植物生长的已有认识,预测植物种子的Nei部结构。
情感态度价值观
●引发关注植物生长变化的兴趣。
(二)教学准备
Wei每个学生准备:一张活动记录纸。
Wei每组学生准备:大豆、玉米、花生、莲、凤Xian花等植物的种子,放大镜。
(三)教科书说明
Ben节在教科书中共两页,包括三部分内容。
Di一段,通过描述学生熟悉和喜爱的小猫、小Ji的出生方式,以问题的形式,提出 了本单Yuan的研究任务,即绿色开花植物是从哪里来的?它们的一生发生了哪些变化? 第Yi部分:记录我们的想法
Zhe是一个了解学生关于植物的生长发育过程前Gai念的教学活动。安排这样的活动,目的是激Huo学生的已有认知,引领学生思考他们对植物De生长发育过程的了解程度,激发学生观察研Jiu植物生长发育过程的欲望。教科书中给出了Ke学记录单,意在让学生将他们了解的植物生Chang变化过程的有关信息用图画、文字等方式记Lu下来。
You些植物可以用根、茎、叶繁殖出新的植物,Dan在自然状态下绝大部分绿色开花植物都是从Zhong子开始它们新的生命的。教科书直接描述了Zhe样一个事实,一方面可以帮助学生澄清模糊Bu清的认识,另一方面引出了对于种子的观察Huo动,同时为后面用种子种植植物的活动做了Pu垫。
Di二部分:观察植物的种子
Bao括对不同种子外部形态特征的观察和对种子Li面有什么结构的推测。
Gai部分第一幅插图提供的种子包括花生、玉米、绿豆、红豆、小麦、蚕豆、菜豆、凤仙花等Zhi物的种子,其中葵花子、南瓜子是向日葵和Nan瓜的果实,里面的瓜子瓤是它们的种子。“Yong手摸一摸种子”“有些种子太小了,我们要Yong放大镜看”提示学生用感官和工具对不同种Zi的外部形态进行观察和比较。在观察比较的Ji础上得出结论:不同植物的种子,它们的形Zhuang、大小、颜色等各不相同。
Bu同植物的种子外部形态各不相同,但它们却Du能生长成一株植物。“种子里面有什么?”“是这样的吗?”“掰开一粒种子看一看。”Zhan示了学生的思维过程。教科书意在引领学生Zai对种子外部形态观察和对植物生长发育过程Jin行思考后,能产生一些问题;能运用自己的Jing验对问题的可能答案进行推测;能想办法对Zi己的推测进行验证。关于种子内部结构的科Xue知识,并不是这一部分的教学目的,本环节De主要目的是引领学生学习研究问题的科学思Wei过程。
Jiao科书的第三部分“让我们种植凤仙花,观察Ta的生长变化过程吧!”以及后面的提示,提Chu了本单元种植凤仙花的学习任务,提示种植Feng仙花前应做的准备工作。
(四)教学建议
授课时间:1课时。
1.记录我们的想法。
活动引入:
Yong头脑风暴的方法问学生绿色开花植物是从哪Li来的,它们的一生发生了哪些变化?
活动指导:
(1)提醒学生在头脑风暴的过程中,每个人Du可以自由地提出自己的想法。让他们知道其Ta人与自己不同的看法,可以引起我们新的思Kao。强调学会倾听和善于接受其他人想法的重Yao性。
(2)引导学生用自己擅长的方式表达自己的Guan点,可以用画图的方式,可以用文字描述的Fang式,也可以用文字和箭头表示植物的生长变Hua过程。
(3)不同的植物生长发育的过程不同,为了Ju焦学生的认识,教科书中明确提出了“绿色Kai花植物”,但是此时学生还不具有植物分类De知识,可能还分辨不清绿色开花植物和蕨类Zhi物、苔鲜植物等。这里不需花力气区分绿色Kai花植物,只需指出我们关心的是开花植物,Yong学生熟悉的一两种植物进行说明就可以了。
(4)展示学生们关于植物生长变化过程的记Lu纸,启发学生对植物的生长变化提出 问题,并将其用大纸记录下来。
Bao留好这两张纸,待到单元教学结束时,再展Shi出来。让学生回顾开始学习这一单 元时的Xiang法和提出的问题,作为评价自己进步的依据。
2.观察植物的种子。
Huo动引入:我们已经知道大部分绿色开花植物Du是从种子开始它新的生命历程的。 我们认Shi绿色开花植物的种子吗?
活动指导:
(1)教师课前可多准备一些植物的种子,不Yao局限于教科书中给出的种子。
(2)组织学生观察种子的外部形态特征,要Yin导学生充分利用各种感官,除了看一看,还Yao让学生摸一摸、捏一捏、闻一闻等。对于那Xie颗粒较小的种子,还应指导学生使用放大镜Jin行观察。在这里要教给学生学习正确使用放Da镜观察种子的方法。
You两种有效使用放大镜的方法。
Di一种方法:将手持放大镜靠近眼睛,将所观Cha的种子拿在另一只手中并前后左右 慢慢移Dong,直到看清楚为止。
Di二种方法:将种子稳稳拿在手中,或放在桌Mian上,把手持放大镜在种子上方慢慢 地前后Zuo右移动,直到看清楚为止。
(3)对于种子内部结构的认识不是本节课学Xi的重点,本节课的重点是要引领学生产生问Ti,并积极思考,能用适宜的方式将自己的认Shi清楚地表达出来,并能想办法证明自己的猜Ce是否正确。所以对于种子里面有什么?要给Xue生足够的时间和空间,让他们充分发挥自己De想象力,猜测种子里面的样子,并将学生想Xiang的每种样子都展示出来。
Jiao流时要引导学生陈述理由,说明为什么你认Wei是这样的?最后教师可以用“怎样才能知道Wo们的想法对不对呢”类似的问题,引导学生Zi己提出:掰开看一看。教科书中提供的是莲Zi,教师也可以选择种子中“小芽”比较明显De其他双子叶植物的种子。
3.提示。
Ben节课结束前,教师一定要安排学生做好播种Qian的准备工作。这是保证播种工作能 否顺利Jin行,本单元后续的活动能否有效进行的关键。
Di2课 种植我们的植物
(一)背景和目标
Ben节课开始种植植物的活动,并要求学生做好Zai培植物、观察植物生长变化的一系 列准备Gong作。这节课是本单元后面几节课教学的基础。通过前一节课的学习,学生基本 认同了绿Se开花植物都是从种子开始它们新的生命的,Na么观察植物生长变化的活动就 应该从“播Zhong”开始。
Zhong下的种子会发生怎样的变化呢?前面学生发Biao了自己的看法,从对三年级学生的 调查情Kuang看,大部分学生认为种子在土壤中萌发是先Xiang上长出茎,发育成幼芽,再长根; 有些学Sheng甚至想不到种子会发育成根。那么种子在土Rang中到底会发生哪些变化呢?教科 书启发学Sheng想办法亲眼看到种子的萌发过程。基于三年Ji的学生年龄特点,教科书介绍 了一种观察Zhong子萌发过程的方法。
Zhong植植物的目的是为了观察植物的生长变化过Cheng,研究植物生长变化规律。植物的 生长是Yi个漫长的过程,凤仙花的一个生命周期要经Li五个月左右的时间。这样记录就 显得至关Zhong要。记什么?怎样记?“做观察记录”就是Zai引领学生做好观察记录的准备工作,思考观Cha什么?用什么方法记录?记录什么?这一活Dong将直接决定着单元教学结束时学生是否能获De植物生长变化过程的有关认识。
过程与方法
●学习掌握播种的技能。
●在教师的指导下,设计适宜的实验,观察种Zi的萌发过程。
●根据研究植物生长变化的需要,确定观察、Ji录的内容和方法。
●根据对种子萌发状况的预测,确定本阶段观Cha记录的重点。
情感态度价值观
●树立用事实阐述观点的意识,即科学的实证Si想。
●培养合作意识。
(二)教学准备
Wei每组学生准备:花盆、土壤、铲子等种花工Ju,凤仙花种子。
Wei每个学生准备:透明玻璃杯、卫生纸(或棉Hua)、凤仙花种子、大豆种子、记 录纸。
(三)教科书说明
Ben节在教科书中共3页,包括两部分内容。
Di一段文字帮助学生明确本节课的任务:种植Feng仙花,同时提示学生播种要考虑季 节。凤Xian花等许多植物都适宜在春季播种,但也有些Zhi物适宜在秋季播种。 第一部分:Bo种
Huo动一是种植凤仙花。“播种方法”中的文字Jie绍了盆栽凤仙花的方法;插图示意了学生的Zhong植活动需要在教师的指导下进行;对话框提Shi,有条件的学校除了组织学生在花盆中种植Wai,还可以在校园的花坛中种植。
Huo动二是在透明的杯子中进行的播种活动。这Ge活动主要是为了帮助学生解决看不到种在土Rang中种子萌发过程的问题。“播下去的种子在Tu壤中会发生什么变化?怎样才能看到种子的Bian化过程呢?”活动前的这两个问题,展示了Xue生的思维活动,意在引领学生学习研究问题De科学思维方法。“用这个办法试一试”提示Xue生采用教科书介绍的方法,也为学生自己设Ji实验方法留下了空间。“办法”的第二点,“不同的方向都放置
Zhong子”是在为后面观察根总是向下生长做准备。
Di5页上面的两个注意,分别提示学生在课后Yao认真观察透明杯中种子的变化和种在花盆中Chu土后的凤仙花的生长变化,以及需要重点观Cha的现象。
Di二部分:做观察记录
Zhe一部分意在引领学生做好长期观察前的准备Gong作。教科书介绍了利用记录表记录、利用照Pian和文字记录、通过写观察日记的方式记录。
Ben节课教科书最后对话框中的问题,引导学生Zai种植植物、观察植物生长变化的过程中,应Ji极思考,善于提问。
(四)教学建议
授课时间:两课时。
1.播种。
Huo动(一)引入:从今天开始我们就要亲自种Zhi一些植物,伴随着植物的生长,观察研究植Wu的生长变化。那么,我们的种植活动应该从Na里开始呢?
活动(一)指导:
(1)播种是长期种植活动的开始,播种活动Jin行的成功与否,直接影响本单元的后续活动Neng否顺利进行。因此,教师一定要特别重视本Jie课的播种活动。前一节课,教师已经要求学Sheng查阅资料了解凤仙花的种植方法,播种前有Bi要组织学生就此问题进行交流,教师进行必Yao的指导。如果学生没有查阅资料的条件,教Shi要事先准备好播种说明,指导学生“照章办Shi”。
(2)播种前教师要带领学生检查认识播种所Xu要的材料和工具,为了保证播种工作的顺利Jin行,教师要多准备几套播种工具和材料。
(3)考虑到种子的发芽率,提醒学生一个花Pen中可播种2粒~3粒种子。
(4)播种时要注意指导学生不要将种子种的Tai深,让学生知道种子应种在适宜的深度,种De太深不宜发芽。凤仙花种子的深度一般在1Li米左右为宜。
(5)提醒学生大量的水会破坏种子的萌发,Dan是要尽量使花盆中每个部分的土壤都让水渗Tou均匀。
(6)要确保每组学生栽一盆凤仙花。有条件De学校,可以在校园中组织学生种植风仙花;Gu励有兴趣的学生在家中种植一盆凤仙花,以Bian随时观察。
Huo动(二)引入:我们种植植物的日的,一方Mian是学习一些栽培管理植物的技术,更重要的Shi观察研究植物生长变化的过程。但是种子出Ya前在土壤中会发生怎样的变化呢?我们能想Ban法看到种子变成芽的过程吗?
活动(二)指导:
(1)学生的播种活动结束后,首先让学生将Wu品整理好,引领学生从兴奋的种植活 动进Ru到对问题的思考状态,再开始新的教学活动。
(2)启发学生猜测种子在土壤中将发生怎样De变化?让他们将自己的猜测画在记录 本上。
(3)组织学生进行观察种子萌发过程的实验Qian,最好让学生先想办法,培养学生树 立自Ji解决问题的意识。实验可以用土壤和卫生纸,也可以只将卫生纸塞进透明杯子中。 种子Yao放在杯壁和纸之间。考虑到种子萌发出的根Sheng长的很快,所以放置种子的位置不 要太靠Xia。要保证充足的水分,但不要将种子浸泡在Shui中。
(4)建议在杯中除了放人凤仙花的种子外,Zai放入2粒~3粒菜豆或其他豆类植物的种子,将种脐分别朝上、下、左或右,为观察根的Sheng长方向做准备。
2.做观察记录。
Huo动引入:种养植物是一项长期的活动,植物Sheng长是一个动态过程,要想知道植物 发生了Na些变化,及时记录是关键。那么,我们什么Shi候记录?记录什么?怎样记录呢? 活动指导:
(1)提醒学生从现在开始,每个人都应该有Yi个观察记录本,用于记录植物的生长变化现Xiang。到单元学习结束时,每人手中都应有一本Zhi物生长日记。
(2)组织学生讨论,根据学生所关心的问题,确定记录的内容。
(3)为了便于发现植物生长变化规律,引发Xue生产生一些有价值的问题,教师应特别强调Xue生做好教科书“记录表”中提到的几方面的Nei容。提醒学生幼芽出土后,至少每周做一次Guan察记录。
(4)鼓励学生采用不同的方式记录,可以列Biao、写日记、画图,也可以为植物拍照。
3.本单元的许多观察活动和对植物的管理是Xu要学生在课外独立完成的,教师应提醒学生Zuo好观察管理计划,小组成员要分工合作;还Yao提醒学生下一阶段观察的重点。本节课后观Cha的重点是透明杯中种子的变化及根的生长状Kuang(包括方向和生长速度),以及花盆中种子De出芽情况。
Di3课 我们先看到了根
(一)背景和目标
Bo种到土壤中的种子,在温度、水分适宜的环Jing中会发育成幼苗。种子的萌发是先向下发育Chu植物的根,再向上长茎和叶。学生播种到土Rang中的种子以及放在透明玻璃杯中的种子,经Guo几天之后,应该已经萌发出了根或者有的已Jing长出了茎和叶;学生们也应该通过不同的方Shi记录了种子发育的过程。为了解学生观察记Lu的情况,激励学生在以后的时间里养成观察、记录的良好习惯,学生间的汇报交流在这时Jiu显得非常重要。因此,本课一开始首先安排Liao一个交流活动——“植物根的生长”。这个Huo动侧重于对种子萌发及根的生长过程观察现Xiang的交流,以及花盆中植物生长情况的交流。
Dang学生发现种子萌发先向下长出根,再向上长Jing和叶的时候,可能会与大部分学生 的初始Xiang法产生冲突。那么,为什么先长根?根对植Wu的生长有什么作用呢?对于一个 有着较好Ke学素养的人来说,看到这样的现象,会很自Ran地萌生这样的问题。本课第二 个活动“研Jiu根的作用”就是为了顺应这样的思维产生的Wen题而设计的。希望通过这样
De活动,能够帮助学生逐渐形成良好的科学思Wei习惯,提升学生的科学素养。 科Xue概念
●种子萌发先长根,再长茎和叶。
●植物的根总是向下生长的。
●植物的根能够吸收水分和矿物质,能将植物Gu定在土壤中。
过程与方法
●用适宜的方法记录、交流所观察到的现象。
●根据观察到的现象提出问题。
●根据已有经验和所观察到的现象,作出有依Ju的预测。
●用观察、实验的方法验证推测。
●在教师的指导下进行根吸收水分的实验。
情感态度价值观
●激发观察植物生长变化的兴趣。
●树立科学是讲求实证的意识。
(二)教学准备
Wei全班学生准备:一张大白纸、在透明玻璃杯Zhong长出许多根的种子。
Wei每组学生准备:1支试管、带根的新鲜芫萎、植物油。
Xue生准备:种子萌发的观察记录(图片、照片Huo记录表)。
(三)教科书说明
Ben节在教科书中共两页,包括两部分内容。
Ben节第一段,从学生熟悉的现象入手,提出本Ke的研究任务:植物根的生长变化和 根的作Yong。
Di一部分:植物根的生长
Zhe是一个交流活动。交流的内容是前一课中提Shi学生观察的种子内容。交流的重点是种子萌Fa现象和根的生长变化。根总是向下生长的。Liang个对话框分别提示了两个交流的话题,第一Fu图呈现了种子萌发的过程,先萌发出根,并Qie根迅速向下生长,然后长出茎。第二幅图展Shi了不同方向放置的种子,萌发出的根总是向Xia生长的。 第二部分:研究根的作Yong
Ke文前两个问题,从学生的生活经验和种植活Dong入手,提供给学生思考植物根的作用的路径。从大部分水都浇到土壤上,而不是浇到茎和Ye上这样的生活经验中,学生会
Hen容易地想到土壤中的根吸收水分。观察完种Zi的萌发现象,我们会考虑将透明杯中的植物Yi到花盆中或花池里,学生经历这样一个过程De时候,会发现植物根因其根毛插入纸和土壤Zhong,往外移植时不是很容易的。由此学生可以Tui测根可以将植物固定在土壤中。课文的第三Ge问题是引领学生根据自己已有的经验对根的Zuo用进行推测。
Zhi物根有吸收水分和矿物质的作用,并且可以Jiang植物固定在土壤中。矿物质溶于水中,根对Kuang物质的吸收不便直观的观察,教科书只提供Liao研究根吸收水分的实验。从现象到问题,到Xue生的推测,再到通过实验的方法验证推测,Huo得结论。这是这个活动所看重的让学生亲历De科学探究过程。三年级的学生独立设计实验De能力还不具备。提供“参考”,一方面在引Ling学生做,另一方面鼓励学生在做的过程中要Ji极思考,解决实验中遇到的问题,比如在试Guan的水位处做个记号或想其他方法开展实验。Pei养学生树立想办法证明自己推测的意识。
Jing过一段时间后,学生们会发现试管中的水量Jian少,因为水面被植物油密封,水不可能是蒸Fa后变少的,说明根将水吸收到了植物体内。
Zhi于根具有吸收矿物质的作用和根的固定作用,不需要学生通过实验建立认识。
(四)教学建议
授课时间:1课时。
1.植物根的生长。
活动引入:
(1)通过我们的精心培育,种子终于发芽了。我们看到的种子发芽的过程是怎样的呢?
(2)你们想过没有,种子没有发芽可能的原Yin是什么呢?
活动指导:
(1)教师自己首先要做好观察记录,课前整Li好自己的记录,也要有选择地了解学生们播De种子和放置在玻璃杯中的种子目前处于什么Yang的状态,以便在课堂上引领学生进行有效的Jiao流。
(2)交流的重点放在透明杯中种子的萌发过Cheng。教师要安排时间,组织学生展示自己的观Cha记录,并且及时对学生的记录情况给予评价He指导。这一点在这一节课显的尤为重要。因Wei,这是学生第一次在课后独立进行观察记录。展示记录进行交流的过程,也正是教师检查Xue生观察记录活动情况的过程。教师的关注与Ji励,对学生后续的观察记录具有很好的促进Zuo用。
(3)学生会发现植物根的生长速度很快,交Liu时要让学生用数据说话。对于根总是向下生Chang的认识,是学生通过观察活动自己构建的。Xue生会发现不同方向放置的种子,萌发出的根Du是向下生长的。为了强化对这一现象的印象,教师还可以让学生将已经萌发出的根朝上放Zhi,观察根的生长情况,过几天学生会发现根You卷曲过来向下生长。
(4)每组学生种下的种子的萌发状况可能会Bu同,尤其是播种在花盆中的种子,甚至有些Zu的种子根本没有萌发。教师要引导学生交流,并分析造成种子发育好或不好可能的原因是Shi么?帮助学生积累播种和培育的经验。
(5)播种到花盆中的种子若都萌发了,需要Zhi导学生使花盆中只留有一棵植物,其他的要Yi走,这时也是学生观察土壤中根的样子的好Shi机。
(6)在师生交流的基础上,使学生认同这样Yi个事实:种子萌发先长根,再长茎和叶,植Wu的根向下生长,根的生长速度很快。让学生Du立完成教科书下面的填空,作为学生学习情Kuang的反馈。
2.研究根的作用。
Huo动引入:我们看到了植物的根,谁能描述一Xia植物根的样子?你们想过植物根在植物生长Fa育过程中有什么作用吗?
活动指导:
(1)根的生长变化交流活动结束后,教师要Shan于以学生的活动体验为基础,引发学生思考Gen的作用的相关问题,并引导学生对根的作用Jin行有依据的推测:比如根据学生为花浇水的Jing验,移植凤仙花时发现根抓住卫生纸或抓住Tu壤而使得植物不易取出的体验,提出根有吸Shou水分和固定植物的作用的推测。
(2)让学生独立设计根吸收水分的实验或许Shi有困难的,但教学时教师要多给学生这样的Ji会,培养学生解决问题的能力和进行科学探Jiu的兴趣。教师可以提出一些问题,帮助学生Da建思考的阶梯,完善学生的实验方法。比如:当学生提出将带根的植物放入水中看一看水Shi否会变少的时候,教师可以问:“怎样才能Zhi道水变少了?”“怎样才能说明水确实被植Wu的根吸收了,而不是跑到空气中去了?”如Guo通过引导,学生想不出自己的方法,教师可Yi让学生参考教科书中提供的方法去做,但要Ming白进行每一步的目的。
Di4课 种子变成了幼苗
(一)背景和目标
Zhong子出土以后,子叶枯萎,茎逐渐变粗变高,Ye子也越来越多,这时种子发育成了幼苗。本Jie课重点是组织学生交流种子发育成幼苗后植Wu的生长变化,观察凤仙花幼苗的特征,研究Zhi物叶的作用。
Yu“我们先看到了根”的编写思路相同,教科Shu首先安排了交流活动。一是交流前三周观察、记录到的凤仙花生长变化现象,二是交流生Chang了四周的凤仙花的样子。进行本节课教学时,植物的子叶已经脱落,并且长出了许多真叶,而且学生已经注意到植物在长高长大。人在Sheng长的过程中是需要水分和食物的,这是每位Xue生所具备的认识。通过前面的学习,学生已Jing知道植物生长所需要的水分,是植物的根从Tu壤中吸收来的。但它们生活所需要的“食物”是从哪里来的呢?教科书将学生的交流和观Cha活动聚焦到 对出土后植物茎的颜色的变化He植物叶的生长变化上,就是为了引领学生关Zhu并解决植 物所需“食物”的问题。
Zhi物是利用叶子中的叶绿体进行光合作用制造Zhi物生长发育所需养料的。但是要想通过观察、实验等方式帮助学生建立这样的认识,对小Xue生来说是十分困难的。通过收集和阅读分析Zi料对问题获得合理的解释,也是科学研究的Fang法之一。“叶为植物提供‘食物’”的教学Nei容,就是引领学生通过收集前人的研究资料Lai获得对植物光合作用的认识的。
科学概念
●植物的绿叶可以制造植物生长所需要的养料。
●植物叶在茎上的分布有利于接受更多的阳光。
过程与方法
●根据观察到的现象提出问题。
●通过查阅资料的方法收集信息,寻找问题的Da案。
情感态度价值观
●体会到科学研究是艰辛的过程。
●激发像科学家那样从事科学研究的愿望。
(二)教学准备
Wei全班学生准备:刚出土的凤仙花照片;植物Ye的水平分布照片;植物叶的垂直分 布照片;植物光合作用示意图(多媒体课件);植物Guang合作用的相关资料。
Wei每组学生准备:生长了四周的凤仙花。
Wei每个学生准备:记录纸。
Xue生准备:凤仙花生长记录单、植物光合作用Xiang关资料。
(三)教科书说明
Ben节在教科书中共3页,包括三部分内容。
Jiao科书第一段文字,以问题的形式提出本节课Zhong点研究的问题:植物生长发育所需要的养料Shi从哪里来的呢?
Di一部分:出土后幼苗的变化
Bao括两个活动。一是交流活动——“交流前三Zhou里凤仙花苗的生长变化”。交流的内容,一Fang面以第二课的观察提示为基础,回答提示中De问题:凤仙花破土而出的时间;刚出土的凤Xian花的样子。另一方面以研究植物光合作用现Xiang为目的,引领学生关注刚出土的凤仙花茎的Yan色;刚出土的凤仙花子叶的特征;凤仙花真Ye的特征以及叶在茎上的分布情况。需要说明De是:凤仙花出土时长有的第一对叶片是由种Zi的子叶发育来的;第二对和以后的叶子是由Ye芽发育来的,称为真叶。种子萌发时需要的Yang料来自于种子中的子叶所储存的养料,真叶Chu现以前,幼苗生长所需的养料依然主要来自Yu子叶。绿色的茎和浅绿色的子叶,也可进行Wei弱的光合作用,提供植物生长所需要的养料。等到真叶长出后,植物所需要的养料主要是Zhen叶通过光合作用来提供的。
Di一部分的第二个活动是观察活动,是在教室Zhong观察凤仙花植株的活动。这时凤仙花的生长Ying该是进入了第四周,因此教科书描述为:“Guan察生长了四周的凤仙花。”教科书选择了四Fang面重点观察记录的内容,其中前两项内容是Zai以后凤仙花生长过程中需要学生经常观察记Lu的内容,在这里需要教师正确的指导,为以Hou的正确记录奠定基础;后两个问题是对植物Ye生长的观察,尤其是叶子在植株上分布特点De观察,意在启发学 生思考叶子的生长与接Shou阳光的关系,为后面光合作用的学习积累感Xing认识。教科书第10页右上图,呈现的是从Zhi株侧面观察到的叶的垂直分布情况;右下图Cheng现的是从上往下看,植株叶水平分布的情况。可以看出植株叶片交叉生长,伸向四面八方,原因是为了能最大限度地接受太阳光。
Di二部分:我们的思考
Zhu要目的是引领学生根据观察到的现象提出相Guan的问题,问题聚焦在植物叶的作用上。
Di三部分:叶为植物提供“食物”
Yu以往科学问题的研究方法不同的是,对于叶Zi功能的认识,不是通过实验,而是通过查阅Zi料。主要原因是光合作用是在植物叶的内部Fa生的,学生无法观察,而光合
Zuo用产生有机物的观察实验,对于小学生来说,操作起来比较复杂,理解起来也比较抽象。Tong过查阅资料寻找问题的答案,也是进行科学Yan究的一种方法,这个学习活动希望能给学生Shen透这样一种思想。本页第一段,直接描述了Zhi物生活所需养料的来源。第二部分提供了与Guang合作用相关的一个资料,引导学生收集更多De资料,指导学生通过阅读资料了解植物的光He作用,建立植物通过光合作用制造生长所需Yang料的认识。
(四)教学建议
1.出土后幼苗的变化。
活动引入:
(1)我们种植的凤仙花已经变成了幼苗,现Zai我们重点交流一下前一阶段幼苗的生长变化。
(2)现在的凤仙花幼苗变成什么样子了?我Men先以小组为单位进行观察。 活动Zhi导:
(1)教师要全面检查学生的观察记录,及时Fan馈,引领学生在以后的时间里坚持进行观察Ji录。
(2)让学生交流前三周里凤仙花的生长变化。教师可通过评价引领学生,让他们以自己的Guan察记录为依据,不能凭印象、凭感觉说话;Yao用恰当的语言、词汇描述自己的观察结果,Biao达清楚自己的观点;鼓励学生说出教科书提Shi之外的新发现、新问题。
(3)组织学生观察生长到现在的凤仙花幼苗。这是第一次让学生在课堂上进行观察记
Lu,教师要特别注意观察每个学生的行为表现,及时纠正他们在观察记录中暴露出的问题。
(4)对于植株高度的测量,教师要进行必要De指导,可以将尺子放在植物的后面,尺子的Zui下端固定放在一个位置,比如土壤的表面或Hua盆的边缘。
(5)叶子在植株上分布的观察,要以小组为Dan位组织观察活动。要引导学生从不同的角度Jin行观察:
①先将花盆放在地上,从上往下看,观察凤仙Hua叶子的分布情况;
②再将花盆放在桌上,围绕花盆绕一圈,从侧Mian看凤仙花叶子的分布情况。
2.我们的思考。
Jiao师要引领学生在前面交流、观察和课前查阅Zi料的基础上,提出与植物叶进行光 合作用、制造植物生活所需“食物”相关的问题,以Pei养学生的问题意识。
3.叶为植物提供“食物”。
Zhe个活动不同于那些通过观察实验进行科学研Jiu的活动,这是一个通过资料获取知 识的科Xue学习活动。教师要指导学生从资料中收集有Yong信息,回答植物生活所需要的“食物”是从Na里来的问题。教师可以组织学生以收集到的Zi料为依据,陈述对植物进行光合作用制造“Shi物”的认识。
Di5课 茎越长越高
(一)背景和目标
Cong凤仙花的生长看,植株在不断长高,并且越Lai越“枝繁叶茂”了。因此,这时植物茎的生Chang更容易引起学生的关注。从学生的发展需要Lai看,他们知道了植物所需水分 和“食物”De来源,但是根吸收的水分、叶制造的养料是Zen样运输到身体的各个部分、 满足植物生长Fa育和生存需要的呢?为了顺应学生的认知需Qiu,本课引领学生重点关注 凤仙花植物茎的Sheng长变化和植物茎的作用。
Jiao学同样是从交流活动开始的。与前面几节课De交流活动不同,前面的交流是在展 示实际Guan察到的植物生长变化的事实层面上进行的。Zhe次的交流活动“整理有关茎的观 察记录”Shi以整理观察记录结果为主要日的的,试图通Guo制作植物茎高度变化统计图表 的方式,引Ling学生关注茎的高度生长变化规律。
Guan注了植物茎的生长变化现象,从中引发的思Kao会是茎有什么作用?“植物茎的作 用”教Xue,从学生的问题出发,在学生对于茎的作用De原有经验基础上,组织学生用实 验的方法Jia以证明。教科书只安排了认识茎运输水分作Yong的实验,这是从三年级学生的 认知水平考Lv的。
科学概念
●植物茎在不同生长阶段外部形态不同,不同Shi期的茎生长速度也不同。
●植物的茎具有支撑植物及运输水分和养料的Zuo用。
过程与方法
●运用统计图表整理观察记录的结果。
●在教师指导下根据统计图分析植物茎生长的Gui律。
●有依据地对植物茎的作用进行猜测。
●在教师指导下设计实验,研究植物茎的作用。
●用适宜的方式描述实验的结果。
情感态度价值观
●激发研究植物的兴趣。
(二)教学准备
Wei每组学生准备:生长了四周左右的凤仙花。
Wei全班学生准备:光合作用的课件(或挂图)。
Xue生准备:三周前凤仙花生长变化记录单。
(三)教科书说明
Ben节在教科书中共两页,包括两部分内容。
Zai研究了植物根和叶的作用之后,伴随着植物Jing不断长高,教科书将视角转向了茎 的研究。
Di一部分:整理有关茎的观察记录
Zhe是一个学习整理观察记录信息的活动,重点Zheng理凤仙花出土以后,有关茎的观察记录,包Kuo两个活动。第一,“凤仙花茎的生长变化”Biao,引领学生进行运用图表处理信息的活动:An时间的顺序,将不同生长阶段的凤仙花茎的Yan色、硬度、高度等方面的特征整理到表格中。表格列出了三个方面,如果学生还观察到了Jing的其他方面特征,应鼓励学生整理出来。将Bu同生长阶段茎的特征进行比较,容易发现植Wu生长的规律,这就是整理信息的意义。第二,“凤仙花植株高度变化统计图”,引领学生Gen据收集到的植株高度变化数据制作高度变化De柱状统计图,学习用绘制图表的方法整理数Ju。这里只要求学生能在统计图中相应的位置Hua出植物的高度,不要求学生独立制作柱状图。后面的两个问题,引导学生学习分析统计图,希望学生在教师的指导下能根据统计图提供De信息,发现植物茎生长变化的规律,并依此Tui测未来几周时间内凤仙花高度的变化趋势。
Di二部分:植物茎的作用
Zhe是一个探究活动。第一段文字教科书直接给Chu了探究的问题。两名学生的科学记录单呈现Liao学生对于植物茎作用的初始想法,启发学生Ke以用文字或图画的形式表达自己的想法,这Ye可视为学生对问题答案的猜想或假设。想办Fa证明水是怎样运输的,引领学生通过设计实Yan的方法验证自己的猜想或假设。植物茎不仅Ju有运输水分的作用,还有运输养料的作用,Zhe里只要求学生用实验的方法证明茎能将水由Xia往上运输。“参考下面的方法做一做”提示Xue生这只是参考方法,可以按此方法做,也可Yi自己设计其他实验。第13页图呈现了水分Xiang上运输在叶柄上留下的痕迹,一条一条似一Ge个管道;叶柄的横切面图上的一圈小点,是Hong色水流经的一个一个导管。插图意在帮助学Sheng了解
Jing内有许多运输水分的管道,无须让学生用导Guan来描述。“我们的观察结果”科学记录单,Yin领学生将观察到的现象描述出来,可以用文Zi也可以用图画。在探究茎运输水分的活动后,教科书描述了茎的运输作用,这些作用有必Yao让学生了解。
“提示”是教科书的第三部分,对课后的观察Huo动提出了具体的要求,目的在于督促并指导Xue生的观察活动。
(四)教学建议
1.整理有关茎的观察记录。
活动引入:
Wo们已经知道了植物的根能从土壤中吸收水分He矿物质,绿色植物的叶可以制造植 物生长Fa育所需的养料。那么,植物的茎在植物生长Guo程中有什么作用呢?我们先来看 一看,在Feng仙花植物的生长过程中,茎发生了哪些变化。
活动指导:
(1)带领学生整理幼芽出土以来,有关茎生Chang变化的观察记录。重点整理幼芽出土以后每Guo一周,凤仙花茎的颜色、硬度,尤其是高度De生长变化情况,如果学生关注了茎其他方面De特征,应鼓励学生将相关信息整理出来。
(2)利用凤仙花植株高度变化的数据,画出De凤仙花高度变化统计图,实际上是一个柱状Tong计图。由于制作统计图的内容在4年级一5Nian级的数学课中才涉及,三年级的学生还不具Bei制作统计图的技能,现在学习起来也有些吃Li。因此,组织教学时,教师指导学生直接根Ju时间和植物的高度,在教科书的统计图表中Hua出植物的高度就可以了,或事先自制统计图Biao,课堂上让学生直接在上面画出植物的高度,而不要让学生通过画横纵坐标自制统计图表。画好以后,可以告诉学生这种统计图叫柱状Tong计图,是科学研究中处理数据常用的方法。
(3)教师要指导学生学习分析柱状统计图提Gong给我们的有关植物高度变化的信息,引领学Sheng根据柱状统计图预测未来几周时间里植株高Du将如何变化?
2.植物茎的作用。
Huo动引入:我们知道了凤仙花随着植物的生长,茎不断长高长粗,它总是将植物的根和叶连Dao一起。那么,植物茎在植物的生长过程中到Di起什么作用呢?茎内是什么样的,能使得它Cheng担这样一些功能呢?将你的想法记录下来。
活动指导:
(1)教师要引导学生根据前面学习的根和叶De作用,以及对凤仙花茎的生长变化的观察,Si考有关茎作用的问题。这样学生很容易想到Jing有运输水分和养料的作用。至于是怎样运输De,要鼓励学生大胆想象,要让每个学生将自Ji的想法写在或画在记录本上。
(2)教师要引领学生想办法验证自己的想法Shi否正确。这里进行实验验证的主要目的不是Bang助学生构建对于茎的作用的完整认识,而是Yi茎具有运输水分作用的研究为载体,引领学Sheng了解科学探究的过程:提出问题(茎有什么Zuo用);对问题的可能答案做出 假设(运输Shui分和养料);设计实验(运输水分的实验);通过实验收集信息;得出结论。因此,教学Shi,无须引领学生设计实验验证茎具有运输养Liao的作用。
3.本节课结束前,教师依然要提醒学生继续Guan察记录凤仙花的生长变化,引导学生 关注Feng仙花开花前的征兆。
Di6课 开花了,结果了
(一)背景和目标
Jing过两个多月的时间,终于看到凤仙花盛开了。对于小小“园丁们”来说,没有什 么比看Dao自己精心栽培的植物开花结果更令人兴奋的Liao。植物开花前有什么征兆?植物 开花后又Jiang发生什么变化?花总是凋谢了才结出果实,Hua与果实之间有什么关系呢?当 学生观察到Hua开花谢过程的时候,他们一定会产生这样一Xie问题。
Ben节课的三个教学活动:“整理并交流我们的Guan察日记”“研究花变果的过程”和“观察凤Xian花的果实”就是立足于凤仙花开花结果的现Xiang,从事实的层面上帮助学生认识花变成果实De过程,为四年级“新的生命”单元中研究植Wu果实形成的生理机制积累感性经验。
“整理并交流我们的观察日记”,与前面几课An排的交流活动的编写意图相同,本次交流的Zhong点是凤仙花花开花落以及结果的过程。
“研究花变果的过程”是在学生交流的基础上Zhan开的。在上一个活动中,学生根据自己的观Cha记录,画出了凤仙花从花蕾到结果的过程。Dan是,这时的记录是在动态观察过程中积累的,所获得的信息不一定全面。凤仙花的生长进Ru花、果期时,植株上可以同时存在处于不同Sheng长阶段的花,以及结出的果实。为我们在静Tai环境下观察研究花变果的过程提供了很好的Su材。这个活动就是试图通过对同一植株上不Tong阶段的花和结出的果实进行观察和研究,发Xian花与果实之间的关系。这里只是从现象上建Li关系,而不涉及传粉受精等花变果的生理过Cheng。
Guo实在成熟过程中会发生变化?果实里面有什Me?“观察我们的果实”重点关注果实本身的Bian化;关注植株上凤仙花果实数的变化;关注Guo实中有种子以及一个果实中的种子数目,为Hou一节课“我们的大丰收”积累证据。
科学概念
●在植物生长过程中,花要经历花开花谢的过Cheng,花凋谢后结果。
●花包括兽片、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分。
●果实是由花的一部分发育而成的。
●果实中有种子。
过程与方法
●根据观察到的现象进行预测。
●用适宜的方式整理收集到的信息。
●通过分析观察到的现象获得结论。
●使用工具按照从外到内的顺序解剖花。
情感态度价值观
●激发对生命现象的研究兴趣。
(二)教学准备
Wei每位学生准备:一朵凤仙花,一个成熟的凤Xian花果实。
Wei每组学生准备:不同生长阶段的凤仙花各一Duo,一株凤仙花。
Xue生准备:用于交流的观察记录单。
(三)教科书说明
Ben节在教科书中共两页,包括四部分内容。
Di一段文字提出了本节课的研究任务,观察凤Xian花花朵和果实的生长变化,研究花 与果之Jian的联系。
Di一部分:整理并交流我们的观察记录
Bao括两个活动。第一个是交流活动,交流的重Dian是有关花与果的生长变化。前两个问题,引Ling学生认识花蕾,关注植物开花前的特征:植Zhu上出现了花蕾。第三和第四个问题,引领学Sheng从事实层面上观察开花和结果的过程,当学Sheng发现花谢以后出现果实,而果实就是在开花De地方出现的,他们很容易将开花与结果联系Qi来,引发他们对花变成果实过程的观察兴趣。第二个是整理观察信息的活动。学生进行的Shi动态观察,因此他们获得的关于植物开花和Jie果的信息是零散的。在上面交流的基础上,Zheng理凤仙花开
Hua和结果的过程,目的是帮助学生建立开花与Jie果之间的联系。“别忘了为它们涂上颜色!”对话框,提示学生注意花朵颜色的变化。
Di二部分:研究花变果实的过程
Dang凤仙花植株进入成熟期时,植株上花与果并Cun,这时可以将动态观察转变为静态观察。采Zhai不同生长阶段的凤仙花,将它们按生长顺序Bai放在一起,观察比较不同生长阶段花朵的特Zheng,可以发现果实是由花的一部分发育而来的。那么,到底是由哪一部分发育来的呢?解剖Yi朵凤仙花,认识凤仙花的各个组成部分。凤Xian花是完全花,由萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊几Bu分构成,萼片一端成角状向下弯曲。这里对Hua的解剖活动主要目的不是帮助学生完成对花De结构的认识,这个学习任务将在四年级“新De生命”教学内容中完成。这一活动是基于学Sheng对花的生长变化过程的研究而展开的,是为Liao满足学生了解凤仙花结构的需要,同时为四Nian级花的共同特征的认识奠定基础。
Di三部分:观察凤仙花的果实
Guan察的重点是果实的生长变化。引领学生观察Feng仙花果实的特征、果实颜色的变化,以及果Shi中的种子。
第四部分:提示
Zhi导学生课后继续观察植物的生长变化。
(四)教学建议
授课时间:1课时。
1.整理并交流我们的观察记录。
活动引入:
Wo们的凤仙花已经是鲜花盛开,并且开始结果Liao,先来交流一下这一段时间我们观 察到的Xian象吧!
活动指导:
(1)组织学生交流过去几周的观察记录,引Dao学生重点关注花和果实的生长变化现象。教Shi要善于根据学生的发现,提出一些问题启发Xue生思考,培养学生善于思考的习惯。如当学Sheng发现花谢结果,果实生长在凤仙花枯萎的花Ban中的时候,教师可以问学生,看到这个现象Ni有什么想法?等等。
(2)指导学生画凤仙花从花蕾到结果的生长Bian化过程,一定要强调基于前期的观察,
Cheng现的过程应该是学生真实的认识水平。这样,我们就要允许学生展示出不完整的过程。每Ge学生都画出开花结果的过程后,教师要组织Xue生通过展示进行交流,在交流中引发学生看Fa上的冲突,激发学生进一步观察的欲望。
2.研究花变果实的过程。
活动引入:
Cong刚才交流的情况看,我们对花变成果实的现Xiang观察的还不够仔细。看我们的凤仙 花植株,上面的花样子都不相同,仔细观察后,选择Ji朵具有代表性的花,将它们采摘 下来,按Zhao它们生长变化的顺序进行排列。
活动指导:
(1)观察活动最好在学生具有内在需要的情Jing中展开。采摘前,教师要提醒学生首先要认Zhen观察,先在植株上找好目标并得到小组成员Yi致同意后再采摘,要告诉学生我们是为了研Jiu问题才采摘花朵的,不能盲目乱摘,防止造Cheng一节课后植株花果全无的局面。
(2)要引导学生将已经枯萎了的凤仙花花瓣Qing轻的去掉,观察里面花蕊的变化,尤其要注Yi雌蕊的下部发生了什么变化。要组织学生将Ge生长阶段的花放在一起,进行观察比较,最Hao能引领他们发现,果实是由雌蕊发育来的。
(3)解剖凤仙花时,要指导学生学习使用镊Zi,指导学生细心地从外到内撕下花的各部分。提醒学生使用镊子时动作要轻,防止将花的Mou一部分弄坏。解剖下来的花的各部分要分类Bai放,教师直接告诉学生每一部分的名称。
3.观察凤仙花的果实。
活动引入:
Wo们刚才重点研究了花变果的过程。那么,凤Xian花的果实又是什么样的呢?它在生 长的过Cheng中又会发生什么变化呢?
活动指导:
(1)要组织学生观察成熟了的凤仙花果实和Shang未成熟的凤仙花果实,引导学生利用各种感Guan对两种果实进行比较观察;要引导学生清楚Di描述观察结果,提升学生交流与表达的能力;要引导学生关注果实中的种子,观察不成熟De果实与成熟的果实里面有什么不同。
(2)要引导学生关注那些完全成熟的果实,Guan察它们是否有开裂的现象,如果开裂了,里Mian的种子发生了什么事情,启发学生思考这对Zhi物有什么意义?盆栽的凤仙花因
Wei天天浇水,大部分种子成熟了并不开裂,可Yi启发学生课后观察花池中的凤仙花果实开裂Qing况。
4.研究活动尚未结束,下课前教师依然有必Yao提醒学生继续做好观察记录。 第7课 Wo们的大丰收
(一)背景和目标
Tong过上一节课的研究,学生已经发现,几个月Qian播下的一粒种子现在已经变成了许多粒种子。从播下一粒种子到形成多粒种子,凤仙花完Cheng了一个生命周期,学生们也亲 历了一个完Zheng的种植观察活动。尽管在这样一个长期种植Ji观察的活动中,学生们曾遇 到过许多困难,但是在这样一个活动即将结束的时候,当他Men看到自己亲自栽培的植物 硕果累累;当他Men发现几个月前播下的一粒种子而今变成了许Duo粒种子;当他们整理几 个月的观察记录,Fa现对植物的生长变化比几个月前有了更多的Ren识;当他们在相互交 流中发现自己的诸多Ti会的时候,无疑会感受到一种丰收的喜悦。“我们的大丰收”就是在引领学生整理他们的Shou获,用事实陈述“丰收”、展示“丰收”。
Ben课设计了两个活动,引领学生从收获的种子Shu日和发现的植物生长变化的现象两 个层面Ti会丰收的喜悦。在这两个活动中,一方面渗Tou科学讲求实证的思想,帮助学生 树立用证Ju陈述观点的意识,另一方面引领学生学习使Yong观察记录的结果,培养学生整 理信息资料、分析信息资料的意识和能力,提升学生的科Xue探究水平。
科学概念
●一粒种子在适宜的环境下能发育成一株植物,并结出许多种子。
●绿色开花植物通过种子繁衍后代。
●植物都有自己的生命周期,绿色开花植物一Sheng中会经历种子发芽期、幼苗期、营养生长旺Sheng期和开花结果期。
●在植物的生长过程中,植物不断发生变化,Hui发育出根、茎、叶、花、果实、种子等器官。
●植物的生长发育需要阳光、土壤、适宜的水Fen和温度。
过程与方法
●用估算、制作统计图表等数学方法研究科学Wen题。
●通过整理观察记录,发现植物生长的规律。
●用适宜的方法陈述自己的观点。
情感态度价值观
●体会生命的神奇,激发研究生命现象的兴趣。
●体会资源共享的快乐,提高合作意识。
●树立用证据表达观点的意识。
(二)教学准备
Wei每组学生准备:一株硕果累累的凤仙花,一Zhang大白纸。
Wei全班学生准备:几个主要生长阶段的凤仙花Zhao片。
Xue生准备:个人的观察日记或观察记录表。
(三)教科书说明
Ben节在教科书中共3页,包括两部分内容。
“我们的大丰收”有两方面的寓意,一是指我Men播种了一粒种子,却收获了许多种子;二是Zhi经历这样一段时间的种植研究活动,我们收Ji了关于植物生长变化的许多证据。
Di一段文字明确了本节课的教学任务:整理记Lu,展示收获。
Di一部分:我们收获了种子
Jiao科书以对话框的形式介绍了统计一株凤仙花Shou获了多少粒种子的方法。凤仙花上结出了许Duo果实,因为开花期不同,果实的成熟期也不Tong,有些果实中可能还没长出成熟的种子,尚Wu法统计;就成熟的果实来说,每个果实的种Zi数各不相同,也不便计算。教科书引领学生Yong估算的方法进行统计,这里向学生渗透着一Zhong理念,许多科学研究都 会用到数学知识。Tong过统计活动,学生获得了一株植物结出的种Zi数,意在让学生通过数据真切感受“收获”,体会植物物种得以延续并壮大的原因。
Di二部分:我们获得了植物生长变化的证据
Jiao科书以整理收集植物生长变化的事实为线索,引领学生整理几个月来的观察记录。体会几Ge月来对植物生长变化认识上的收获。1.通Guo完善前面植物生长高度变化的柱状图,通过Zhi作折线图,发现凤仙花高度的生长变化是有Yi定规律的。这里制作折线图不是教学的重点,只需学生根据灰框图中的介绍,在教师的指Dao下描出点,连成线就可以了,重点是学生知Dao可以用统计图整理数据,并能根据统计图发Xian植物生长的规律。
2.通过整理并统计凤仙花从播种到发芽,到Chang出花蕾,再到种子成熟几个主要生长阶段所Yong的时间,通过整理并展示凤仙花生长过程的Tu片,知道了凤仙花有自己的生命周期;知道Cong一个阶段到另一个阶段,凤仙花植株所具有De特征都会改变。3.通过展示每个阶段凤仙Hua出现的新器官,知道凤仙花植株包括根、茎、叶、花、果实、种子六大器官。
“观察更多的绿色开花植物,它们的生长是不Shi与凤仙花的生长有许多相似之处呢?”对话Kuang中的这句话,以问题的形式告诉了学生一个Shi实,启发学生用观察研究凤仙花生长变化的Fang法,研究其他绿色开花植物。
Jing过长达几个月的精心栽培和观察,经过栽培Guo程相互交流活动,学生感受到了凤仙花生长Guo程中的“喜怒哀乐”,他们知道了凤仙花生Chang过程中的需要。因此,在这里帮学生建立植Wu生长发育需要阳光、土壤、适宜的水分和温Du,是一件水到渠成的事情。
(四)教学建议
1.我们收获了种子。
Huo动引入:经过长达几个月的辛苦劳动,我们Zhong于看到亲手栽培的植物已经是硕果 累累了。上节课,我们通过观察果实已经知道一个果Shi中有10多粒种子。那么,我们当初播种的Shi一粒种子,现在变成了多少粒呢?我们自己Xiang办法统计一下吧! 活动指导:
(1)先组织小组讨论,研究统计凤仙花种子Shu的方法。学生们可能会提出许多不同 的方Fa,教师要提醒学生善于倾听别人的意见,分Xi每种方法的利与弊,引导学生选用 既简单You较为准确的方法,即教科书中介绍的先通过Gu算算出每个果实中平均有多少粒 种子,再Yong这株凤仙花上的果实数乘以平均数。如果植Zhu上还有发育中的果实,也应指 导学生计算Jin去。
(2)组织学生统计种子数的时候,目标不是Zhi向计算的方法,而是学生解决问题的思维过Cheng,重在寻找科学有序的统计方法的过程中提Gao学生的思维水平。
(3)教师要善于引导学生从统计数中体会到Wo们的“大丰收”:一粒种子变成了许多
Li种子,这些种子可以培育出许多新的凤仙花,这些凤仙花又能结出更多的种子,栽培出更Duo的凤仙花??使学生真切体会到植物的后代Jiu是这样一代代延续下去的;植物的 家族就Shi这样不断壮大的。
2.我们获得了植物生长变化的证据。
Huo动引入:经过这样一个长期的种植、观察、Ji录活动,我们不仅收获了许多凤仙 花的种Zi,更可贵的是我们每位同学都获得了一份凤Xian花生长日记,其中记录了许多植 物生长变Hua的现象。科学是讲求实证的,这些记录都可Yi成为证明植物生长变化的证据。我们整理这Xie记录,看一看我们能够发现什么?
活动指导:
(1)画折线图对小学三年级的学生来说有些Nan,教学时不要要求学生独立制作折线图,要Zhi导学生根据第5课以后学生在观察凤仙花时Ce量到的凤仙花高度变化的数据,将第5课的Zhu状统计图补充完整,以柱状图为基础连出一Ge折线。重点是指导学生根据折线图发现植物Gao度变化的规律:有一个生长高峰期。在这样De教学活动中让学生知道利用统计图处理数据,是科学研究中常用的方法。
(2)建立植物生命周期和生命过程的认识,Yi定要以学生的记录为依据,让学生自 己计Suan凤仙花每个生长阶段经历了多长时间,教师Ke以告诉学生每个月各是多少天。
(3)教师要引导学生整理他们每次记录的新Fa现,帮助学生建立凤仙花的根、茎、叶、花、果实、种子是随着植物的生长陆续出现的,Mei种器官在植物的生命过程中都承担着重要的Zuo用。
(4)教师还应该根据每组凤仙花的生长状况,收获种子的多少,引领学生反思他们 种植Guan理凤仙花过程中的经验教训,体会到植物的Sheng长需要阳光、土壤、适宜的水分和 温度。
(5)拿出单元起始课学生记录的植物生长变Hua的过程,组织学生自我评价,经历了这样的Zhong植活动对植物生长变化过程的认识有了哪些Ti升。
四、评价建议
Ben单元的教学活动长达数月。在这样一段较长De时间里,学生要种植并管理好自己 的植物;要观察和记录植物生长变化的现象;要将自Ji的发现报告给老师和同学;要思 考并研究Zai观察植物生长变化过程中产生的一系列问题。其中栽培好植物、做好观察记 录是开展其Ta活动的基础,是整个单元教学能否顺利进行De关键。但是,这些极其重要 的学习活动大Bu分只能在课外学生独立进行,缺少教师的指Dao和直接监控。如何激发学 生栽培管理好植Wu的兴趣,如何保持学生长期观察记录的热情,无疑评价是最好的手段。 因此,在本单元De教学活动中过程性评价就显得尤为重要。
Ben单元的教学评价,可以重点关注:学生所栽Zhi物的生长状况;学生的观察记录情 况;学Sheng科学知识、探究技能、情感态度与价值观的Xue习水平,以及单元学习结束后学 生的发展Zhuang况等几个方面。
Dui植物的生长情况和学生的观察记录情况的评Jia,可采用交流和展示的方法。设计 星级评Jia表,以小组为单位定期评议。可在班级内定Qi组织“花展”,以小组为单位,评比健康植Wu,让优势小组交流经验,启发弱势小组寻找Yuan因。定期组织观察记录表及
Guan察日记的交流与展示活动,将小组成员的表Xian列人到对小组的评价中。以评价促进学生的Huo动,保持学生研究植物的热情。
Dui学生科学知识、探究技能、情感态度与价值Guan的学习水平的评价,应以观察学生 课堂学Xi的表现为主要方式。观察学生参与班级和小Zu讨论的表现;观察学生表达交流 的语言;Guan察学生记录本中所反映的记录水平(记录的Xing式和内容);观察学生的合作意 识和合作Neng力;等等。可采用学生自评、互评和教师评Jia相结合的方式。
Dui单元学习结束后学生的发展状况的评价,可Yi充分利用单元学习前的前测结果。 单元教Xue活动结束后,展示第一节课留下的记录学生“我知道的植物生长变化过程”的 记录单,He记录学生关于植物生长问题的记录纸。要求Xue生对照记录单,完善对植物生 长变化过程De初始认识;要求学生复习曾经写出的问题,Bing即时找到现在能回答的问题, 对于不能回Da的问题,启发学生思考找到这些问题答案的Fang法或思路。最后让学生陈述 单元学习后的Shou获,从中感受学习的乐趣。
五、参考资料
植物的生长发育周期
Sheng长是指生物体个体的体积不可逆转地增大的Guo程,诸如植物长粗、长高。而发育 是指生Wu个体不断完善、成熟的过程,诸如叶、花和Guo实等新结构的出现。
Zhi物的生长发育并不是以一个稳定的速率进行,而是随着季节和昼夜的变化发生着 节奏性He周期性的变化,并表现出一定的间歇性,这Jiu是生长发育的周期性。植物生长 发育的全Guo程称为植物的生命周期。根据生命周期的长Duan,可将植物分为一年生植物、 二年生植物He多年生植物三类。
Yi年生植物,在播种的当年形成植株并开花结Shi完成生命周期。瓜类、豆类植物, 以及许Duo花卉植物,如鸡冠花、凤仙花、一串红、万Shou菊、百日草等都属于一年生植物。其生长发Yu分为以下四个阶段。1.种子发芽期:从种Zi萌动至子叶充分展开为种子发芽期。2.幼Miao期:种子发芽以后,即进人幼苗期。有些植Wu比如茄果类、豆类植物在幼苗期已分化花芽。3.营养生长旺盛期:此时根、茎、叶等器Guan加速生长,形成植物的生长高峰,为以后开Hua结实奠定营养基础。4.开花结果期:从植Zhu显蕾到开花结果。
Liang年生植物一般播种当年为营养生长,越冬后Yi年春夏季抽苔、开花、结实。白菜 类、甘Lan类、葱蒜类、菠菜、芹菜、葛芭及大花三色Zuo、桂竹香等都是二年生植物。其 生命过程Ke分为明显的两个阶段。1.营养生长阶段:Ying养生长前期经过发芽期、幼苗期 及叶蔟生Chang期,不断分化叶片,增加叶数,扩大叶面积,为器官形成和生长奠定基础。 进人器官形Cheng期,一方面,根、茎、叶继续生长,另一方Mian,同化产物迅速向储藏器官 转移,使之膨Da充实,形成叶球(白菜类与甘蓝类)、肉质Gen(萝卜、胡萝卜等)、鳞茎(葱蒜类)等不Tong形态的器官。2.生殖生长阶段:花芽分化Shi植物由营养生长过渡到生殖生长的形态标志。对于两年生植物来讲,通过了一定的发育阶Duan后,在生长点引起花芽分化,然后现蕾、开Hua、结实。
Duo年生植物的生命周期:包括许多个年生长周Qi,它是指一年内随着气候变化,植 物表现Chu有一定规律性的生命活动过程。
影响种子萌发的因素
环境因素
1.水分。种子吸水使种皮变软开裂、胚与胚Ru吸胀,同时,透气性增加,酶活化起 来,Zeng强了胚的代谢活动,原生质由凝胶态变成溶Jiao态,大分子储藏养分分解,束缚态 生长刺Ji物质转化为游离态,从而启动和保证了胚的Sheng长发育,最后胚根突破种皮,种
Zi萌发生长。为保持一定湿度,可采用覆盖(Gai草、盖纸、盖塑料薄膜或玻璃)、遮荫等 Ban法。直到幼苗出土,再逐步去除覆盖物。
2.温度。适宜的温度能够促进种子迅速萌发。一般而言,温带植物以15℃~20℃为最Shi,亚热带与热带植物则以25℃~30℃为Yi。变温处理,有利于种子的萌发和幼苗的生Chang,昼夜温差3℃~5℃为好。
3.氧气。种子发芽时要摄取空气中的氧气并Fang出二氧化碳,假如播后覆土过深,压 得太Jin,或土壤中水分过多,种子会因缺氧而腐烂。
4.光照。光照条件对种子发芽的影响因植物Zhong类而异,就大多数植物种子来说,影 响很Xiao或不起作用。但有些植物的种子有喜光性,Ru葛芭种子、芹菜种子发芽需要光照,所以它Men播种后在温度、水分充足时,不覆土或覆薄Tu,则发芽较快。也有另一类植物种子的发芽Hui被光抑制,如水芹、飞燕草、葱、觉等的种Zi。
休眠因素
Zhong子有生命力,但即使给予适宜的环境条件仍Bu能发芽,此种现象称为种子的休眠。 种子Xiu眠是长期自然选择的结果。在温带,春季成Shu的种子立即发芽,幼苗当年可以成 长。但Shi秋季成熟的种子则要度过寒冷的冬季,到第Er年春季才会发芽,否则幼苗在冬 季将会被Dong死,如许多落叶果树的种子具有自然休眠的Te性。造成种子休眠的原因主要 有种皮或果Pi结构障碍、种胚发育不全、化学物质抑制等。种子的休眠有利于植物适应 外界自然环境Yi保持物种繁衍,但是这种特性对播种育苗会Dai来一定的困难。
Zhi物体内的水为什么会向上输送
Wo们都知道水往低处流,可植物体内的水却往Gao处走。这是为什么呢?
Zhi物体内的水能够向上输送,是多种作用共同Huo动的结果,其中最重要的有以下四 种作用。
蒸腾作用
Zhi物的蒸腾作用被认为是植物运输水分的一个Zhong要途径。植物叶片上气孔周围的细 胞,由Yu与空气接触,因此细胞壁表面的水分蒸发的Te别快,会丧失大量水分。当这些 细胞的部Fen水分以气体形式散失到空气中时,剩余的水Fen因为压力减少,会牵引其他部 分的水(这Ye是水分内聚力的作用)。也就是当这些细胞Sang失水分时,叶片中其他细胞的 水分会流过Lai补充,这样环环相扣,所以水分就从叶茎流Dong到叶片上,然后茎再拉起根 的水分。
根压的作用
Zhi物的根部会以主动运输的方式,从土壤吸收Kuang物质,并且持续地运输到根部的维 管束中,以利植物运用。而这样也使得根部木质部中De矿物质浓度增加。依照渗透原理,水分会从Nong度低处往浓度高的地方移动,也就是从土壤Wang根部的木质部移动。在温度高时,这些多出De水分会因为蒸腾作用而往上移动,在夜晚蒸Teng作用大幅减弱,但是植物根木质部中的矿物Zhi并不会减少,于是持续移人根木质部的水分Jiu形成根压,使得水分往上移动。
渗透作用
Shui分通过细胞半透膜的现象,称为“渗透作用”,当细胞外的水溶液浓度比细胞内的高时,Xi胞内的水分子会渗透出细胞外,细胞便会失Qu水分而萎缩,例如将切块的小黄瓜加食盐搅Ban后,小黄瓜细胞内的溶液浓度因为比细胞外De低,所以细胞内的水分便会渗透出去,使小Huang瓜变得萎缩且柔软。当细胞内的溶液浓度高Yu细胞外时,水分子会渗透入细胞内,直到细Bao内外的溶液浓度达到平衡。此即造成植物体Nei运输现象的一个原理。
毛细现象的作用
Mao细现象可以分为两种,一种是在细管(例如Dao管)中产生的毛细现象,另一种则是因为细Bao壁是由交错的纤维素组成而产生的。前者类Si吸管插在杯子的水中,吸管中的水面会比杯Zi的水面高一些;而后者类似毛巾会吸水。其Shi原理都是毛细现象。由于毛细现象是水分子De附着力(附着在管壁上),以及分子的内聚Li形成的,因此上升的高度有限制。
植物的根
Lv色开花植物通常由根、茎、叶、花、果实、Zhong子等部分组成,这些部分统称为器 官。在Yi般情况下,各器官皆具有不同的形态、构造Yu生理功能。根、茎、叶为营养器 官,分别You吸收、储藏、输导、同化作用,并皆能使植Wu获得营养和生长。花、果实、 种子为繁殖Qi官,有保证植物物种繁衍的作用和功能。
Zhi物的根为茎以下在土中延伸的部分,不分节Yu节间,不生叶、芽和花。根的主要 功能是Gu着、支持植物、吸收、储藏等作用。
Zhi物根可以分成正常根和变态根。正常根一般You直根和须根两种形态和类型。直根 有垂直Xiang下生长的主根。须根无垂直向下生长的主根。
Chang见的变态根有以下几种:
1.储藏根。着生于地下,形体肥大,内含许Duo营养物质,有储藏作用。其主根部分
Chang呈圆球状(胡萝卜、萝卜);侧根或不定根Ze常肥大呈块状(如甘薯)。
2.支持根。自地上茎干基部长出而着生于地Xia,有支撑植物体直立的作用(如玉米)。
3.气生根。自地上茎干上长出或发自茎干基Bu而悬垂于空气之中,以吸收和储存水 分(Zuo树)。
4.寄生根。着生于其他寄主植物的地上茎干Huo根部,并有吸盘深人寄主体内以吸取 养料(如冤丝子)。
5.水生根。垂生于水中,纤细,柔软而内面Chang带绿色(如菱)。
植物的种植方法
Zhi物的繁殖方法可分为有性繁殖和无性繁殖两Zhong。有性繁殖需要依靠生殖细胞(精 细胞和Luan细胞)的结合,才能产生后代,即产生种子De情况。当种子落在适合的环境中,就可以萌Ya,长成一棵新的植物。无性繁殖不经过生殖Xi胞的结合,就可以产生新的个体,包括分裂Fan殖、出芽繁殖和营养繁殖等。
Wo们种植植物时,除了利用种子之外,还经常Yong到下面这些营养繁殖的方法。 分Zhu法
Zhi物周围常常能生出新的幼苗,将这些具有根、茎、芽的个体,从母株中分割出来, 就可Yi栽培成新的植株。比如,草毒、吊蓝等植物Chang常在茎上直接长出新株,我们可以 将它们Cong母株上分割开来,培育成新株;百合、水仙、郁金香由地下的一片片鳞茎和母 体分离后,独立长成一株新的植物;香蕉则可由地下茎Chang出的新芽来繁殖。 扦插法
Jiang植物的身体切下一部分插入土中,切下的部Fen仍然可以长成一个完整的新个体。 常用的Qian插法有以下几种。
1.插枝。选择不太老或太嫩的枝条,切下2Jie~3节为一段,每一段约10厘米~20 Li米。剪掉分枝和上面的叶片,即可插枝。如,菊花、柳树、秋海棠等。
2.叶插。切割植物的叶片,插人土中使其生Gen的方法,称为“叶插”。如,落地生 根、Hu尾铸、秋海棠、大岩桐等。
3.根插。将植物的根切断后,插人土中繁殖De方法,称为“根插”。如,番薯的块 根、Pu公英的根等。但要注意近叶的一边会长出芽,近根的一边则会长出根,所以在种 植时,Yao特别留意块根的方向,以帮助植物快速生长。
压条法
La弯植物的枝条,让它低垂至地面,用土壤盖Zhu并保持湿润,等枝条生根、发芽后,
Zai切断即可。如,杜鹃花、长春藤、黄金葛等。
嫁接法
Ji将两株不同的植物愈合成一株,使两植物在Sheng理上联合一起生长,就像一株植物 生长一Yang。上部所用的枝或芽称为接穗,下部所用部Fen称为砧。许多的改良果树就是利 用这种方Fa培育出新品种的。
组织培养法
Zhi物的身体有许多嫩细胞,大部分分部在幼嫩De根、茎、叶上。只要在这些部位切 一小块Huo组织,放入营养适当的培养基中,就能培养Chu新的细胞,等长成幼苗后,再将 其移植到Tu壤中,就能长成一株新的植物,这种方法就Shi组织培养法。例如台湾地区的 铸花,就是Cai用这种方法大量生产优良品种的。
花儿的“三宝”
Chun天来了,百花盛开,万紫千红,争奇斗艳,Dou得蜜蜂、蝴蝶翩翩起舞,纷纷拜访 它们。Hua儿为什么会有这么大的诱惑力呢?这是因为Hua儿有三件“宝贝”,它们是:鲜艳的色彩、Nong郁的气味和香甜的蜜汁。正是依靠了这三件“宝贝”,鲜花才能招引昆虫,帮它传粉,使Qi物种得以延续。
花的色彩
Dang你用心观察绚丽多彩的花的世界的时候,你Hui发现花的色彩虽然很多,却以白、红、黄、Lan等色为主,其他颜色的花则较少。有人做过Tong计,他观察了4197种植物的 花,发现Qi中白色的有1 193种,占28.6%;Huang色的有951种,占22.7%;红色的有923 种,占21%;蓝色的有594种,Zhan14.5%;其他色彩的共有536种,占13.2%。花的颜 色为什么会出现这种情Kuang呢?简单地说,这是长期自然选择的结果。Hong色的花最鲜艳, 容易吸引多数昆虫前来采Mi,为花传粉;黄色和蓝色容易被蜜蜂识别,Wei其传粉;而晚 上开的花多数是白色或其他Qian色的,这样更容易被蛾类等夜行昆虫识别。
花的气味
Dui昆虫来说,花的气味比颜色更有吸引力,昆Chong能在很远的地方就闻香而至。有人 曾经作Guo一个有趣的实验,他用彩色纸做了许多假花,把它们粘贴到枝条上,将其中一 部分假花Sa上香精油,结果蝴蝶、蜜蜂等昆虫都飞向这Xie带香味的假花。如果你有兴趣,不妨亲自做Zuo这个实验。
Qi味对晚间开花的植物更为重要,它对那些辨Bie不清颜色的“色盲”和夜行昆虫起 着航标De作用,夜来香的花特别香就是这个道理。
花的蜜汁
Hua的“三宝”中以蜜为贵,可谓宝中之宝。花Mi是由花中的蜜腺细胞分泌而成的, 花儿产Mi也有时间性,多数在花刚开放但还没有传粉Shou精时蜜汁最多,受精之后花上的 蜜汁就少Liao,从蜜汁分泌的时间来看,也可证明蜜汁是Zhao引昆虫为之传粉的法宝。
植物根的生长
2012-2013学年度第一学期七年级生Wu导学案 编号:13 编制:李Xu霞 审核**备课组长:李旭霞 Xue科领导:李进平 班级: 小组: 姓名:
( )
Ke题: 第二节 植物根的生长 Ke型:新授 A.根冠 B.根尖 C.根 D.根毛区
【学习目标】 2、根吸收水和无机盐的主要Bu位是
( ) 知识性目标: A.根冠 B.分生区 C.伸长区 D.成熟区
1、识别植物根尖的基本结构,说出各部分的Zhu要功能。 3、在根尖的结构中,有一群近Si正方形的细胞,排列紧密,细胞壁薄、
Xi胞质浓、细胞核大,这些细胞位于 2、描述根生长的原因。
( ) 能力性目标 描述根尖每一部分De细胞结构特点及其各部分的主要功能。
A.根冠 B.分生区 C.Shen长区 D.成熟区
Qing感目标: 增强实事求是的科学态度
4、下列有关成熟区的说法,正确的是( )
Zhong点:识别植物根尖的基本结构,说出各部分De主要功能。。
①成熟区与分生区相接 ②表皮细Bao外突形成根毛
Nan点:1、描述根尖每一部分的细胞结构特点Ji其各部分的主要功能。
③成熟区位于伸长区的上部 ④吸收水He无机盐的主要部位
2、探究根的生长部位实验。
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【学习流程】
5、植物体吸收水和无机盐的主要器官是 ( )
Yu习案使用说明 & 学法指导 : 1.完Cheng预习自测题目。2.将预习中不能解决的
A.根 B.根系 C.根尖 D.根毛
Wen题标出来,并填写到“我的疑问处”。3.Wan成时间:10分钟。
6、根不断长长的原因是( )
Jiao材助读(二轮阅读)(自主学习)
一轮预习做题目
A.分生区和伸长区细胞的分裂 B.Fen生区和伸长区细胞的长长
C.分生区细胞的分裂和伸长区细胞的长长 D.分生区细胞的长长和伸长区细胞的分裂
7、移栽植物应尽量在幼苗期,并且要尽量带Tu,这是因为 ( )
A.保护根冠和分生区 B.保护You根和根毛
C.保留水分和无机盐 D.防止Zhi物不适应环境 15.右图所示是用显微镜Guan察根尖横切结构时看到的图像,
该部分应该位于
A.根冠 B.成熟区 C.分Sheng区 D.伸长区 12.在蚕豆Gen尖上画上等距离的细线,培养一段时间就会Fa
Xian细线之间距离最大的是( )
A.根冠 B.分生区 C.伸长区 D.成熟区
二、 填空题:
1、植物体的根具有 、 、 、 、
Deng功能。 2、根尖的结构从尖端向上依次为 、 、 和
四部分。
Yi、 选择题: 3、用肉眼观察小麦幼根,Kan到根上长有许多呈 色的绒毛,这Jiu1、从根的顶端到生有根毛的一段叫
Shi ,它是成熟区向外突出而形Cheng的。成熟区的下端呈乳白色,一、填空题
1.根具有___________、___________、____________、___________、
___________等功能。
2.根具有___________、___________和___________De特征,与植物根的
___________、___________有关。 二、选择题
1.在显微镜下观察根尖的结构,由尖端一次Xiang上是 ( )
A.根冠、分生区、成熟区、伸长区 B.分Sheng区、根冠、成熟区、伸长区 C.根冠、分Sheng区、伸长区、成熟区 D.分生区、根冠、Shen长区、成熟区
3.下列结构中,使根不断长长的是( )
A.根冠和生长点 B。伸长区和成熟区 C.分生区和伸长区 D。根冠和Shen长区
Hui宁县太平中学 第1页,共4页 会宁县太平中学 第2页,共4页
Wai表光滑的部分为 。根尖顶端呈Dan黄色的部分为 。 4、下面是Gen尖的立体结构和平面结构图,识图并填写有Guan根尖结构和功能的内容。
①是根尖的 ,它的表皮细胞向外突Chu形成 是根吸收 和 的主要部分。 ②是根尖的 ,它的Xi胞迅速 , 能够吸收 和 。
③是根尖的 ,它的细胞体积 ,近Si , 排列 ,能够不断地分裂产Sheng 。 ④是根尖的 ,它的细胞Xing状 , 排列 ,具有 作用。
Hui宁县太平中学 第3页,共4页 会Ning县太平中学第4页,共4页
植物的生长生理
Di十章 植物的生长生理
Chapter 10 Plant Growth physiology
Di一节 种子的萌发※
Yi、影响种子萌发的外界条件
Zu够的水分、充足的氧气、适当的温度。及光。
(一)水分
Xi水是萌发的第一步。
Zhong皮膨胀 软化,氧容易透过种皮,增加胚的Hu吸,也使胚根、胚易于突破种皮。
Shui分使凝胶状态的细胞质转变为溶胶状态,使 代谢加强 ,并在一系列酶 的作用下,使Pei乳 的贮藏物质渐渐转化为可溶性物质,供You小器官生长之用。
Shui分可 促进可溶性物质的运输 ,到正在生Chang的幼芽、幼根,供呼吸需要或形成新细胞结Gou的 有机物。
(二)氧气
Zhong子萌发是一个非常活跃的生长过程。旺盛的Wu技代谢和活跃的物质运输等需要强列有氧呼 吸作用来保证。
(三)温度
Mei的催化与温度有密切关系。不同作用种子萌Fa,对温度范围的要求不同。
(四)光
需光种子。如莴苣,
(红光下萌发率高,在远红光下,萌发率低。Xu光种子在有活性的作用下,才能开始萌发。 红光促进种子萌发的原因, 有人认为是促Jin GA 的形成, 有人认为是降低 ABA 的含量, 有人认为 是改变膜的稳定性,也有人认为降低分离胚的水势、吸收水分而Cu进生长。 )
Er、种子萌发的生理生化变化
(一)种子的吸水
3个阶段,
Ji剧吸水―――――――――温度系数相当低,仅 1。 5-1。 8,是物理吸胀作用Guo程。 吸水的停止―――――――――第二Jie段,细胞利用已吸收的水分进行代谢作用。
Pei根长出后的重新迅速吸水―――第三阶段,You于胚的迅速长大和细胞体积的加大,种子重 新大量吸水,这时的吸水是与代谢作用相连De渗透性吸水。
(二)呼吸作用的变化和酶的形成
Zai种子吸水的第二阶段,种子呼吸产生的 CO2大大超过 O2的消耗;当胚根长出,鲜Zhong增加 时, O2的消耗速率就高于 CO2的释放速率。这说明初期的呼吸主要是无氧Hu吸,而随后是有氧 呼吸。
Zai吸水的第二阶段,种子中各种酶亦在形成之Zhong。萌发种子酶的形成有两种来源:1、从已Cun 在的束缚态释放或活化而来。 2、通过He酸诱导合成的蛋白质形成新的酶。
(三)有机物的转变
Zhong子中贮藏着大量淀粉、脂肪和蛋白质。淀粉Zhong子、油料种子和豆类种子。种子萌发时,在 酶的作用下被水解为简单的有机物,并运送Dao正在生长的幼胚中去,作为幼胚生长的营养Wu质。 1、碳水化合物的转变
Dian粉酶:在糊粉层中合成,然后分泌到胚乳,Shui解淀粉。
α—淀粉酶,发芽后形成,内切酶,任意水解Dian粉分子内的 α-1, 4-糖苷键。 β-淀粉酶,外切酶,从淀粉的非还原性端开始,按顺序分解 α-1, 4-糖苷键。 脱Zhi酶(R 酶) :水解带有 α-1, 6-糖苷键的极限糊精―――麦芽糖。
Mai芽糖酶:麦芽糖―――葡萄糖。
Dian粉磷酸化酶:淀粉―――― G -1-P 。 要求低温。
2、脂肪的转变
Zhi肪在脂肪酶作用下――――水解生成甘油、Zhi肪酸。
Zhi肪酶在酸性条件下作用进行得很快。自动催Hua。
图 10-2
3、蛋白质的转变
Dan白酶―――小肽;肽酶―――氨基酸。
Tu 10-3、图 10-4
三、种子的寿命
Zhong子的寿命――――是指种子从采收到失去发Ya力的时间。
Shou命极短的种子――柳树的种子,成熟后只在 12小时内的发芽能力。
Da多数农作物的寿命, 1-3年。
Shao数较长的如蚕豆、绿豆, 6-11年,
百年以上的,莲子。
Zhong子寿命的长短与种子贮藏的条件有关。干燥、低温。
Wan拗性种子――――椰子、荔枝、龙眼、芒果;刚好相反。
Di二节 细胞的生长和 分化
Xi胞全能性 ――――德国植物学家 Haberlandt 于 1902年提出; 是Zhi植物体的每一个细胞携带 着一套完整的基Yin组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
Ji 性 ―――是植物分化中的一个基本现象,它通常是指在器官、组织甚至细胞中在不同 的轴向存在某种形态结构和生理生化上的梯Du差异。极性一旦建立,即难于逆转。
Zhi物组织培养 :植物体――外植体――愈伤Zu织――生长点――幼茎(幼根)――植株
? 组织培养是指在无菌、 人工控制的条件Xia把植物的器官、 组织、 细胞或离体胚放Zai一定培 养基上进行生长、分化的一种培养Fang法。
? 通常把被培养的离体植物细胞、组织或器Guan等称为外植体 (explant)。
? 植物组织培养的特点
? 培养条件可以人为控制
? 生长周期短,繁殖频率高
? 管理方便,有利于自动化控制
? 理论依据是 植物细胞的全能性 (totipotency)
? 所谓植物细胞全能性就是植物体的每个活De薄壁细胞含有植物生长发育的全套基因 , 在适 当条件下都具有发育成一个完整植株De能力。
? 1902年, Haberlandt Ti出
●脱分化 (dedifferentiation)—— 由失去分裂能力的细胞回复到Fen生性状态并进行分 裂,形成无组织结构的Xi胞团或愈伤组织或成为未分化细胞特性的细Bao的现象 /过程
Zai人工培养基上由外植体细胞分裂形成的一团Wu序生长的薄壁细胞团 —— 愈伤组织 (callus , 复数 calli )
●再分化 (Redifferentiation) —— 由脱分化的细胞再转变成为Ju有一定结构,执行一定生理 功能的细胞团He组织,构成一个完整的植物体或植物器官的Xian象(过程)
Gen据外植体的种类组织培养可分为:
●器官培养 organ
●花药和花粉培养 anther and pollen
●组织培养 tissue
●胚胎培养 embryo
●细胞培养 cell
●原生质 protoplast
Pei养基一般由五类物质组成。
●1、无机营养物(大量和微量元素) 。
●2、碳源。 2-4%蔗糖(也用葡萄糖) ,还具有维持渗透压的作用。
●3、维生素、硫胺素。
●4、有机附加物 , 如氨基酸 (甘氨酸 ) 、水解酪蛋白、椰子乳等。
●5、生长调节物质 , 常用 2,4-D,NAA 、 KT 、 BA 、 GA Deng。
●固体培养和液体培养。
植物组织培养的应用
●植物离体快繁(园艺、花卉植物)
●脱毒苗和快速繁殖
●转基因技术的组成部分(受体材料,转化细Bao的筛选和再生)
●植物种质资源的保存,挽救濒危植物
●次生代谢物生产(紫杉醇等)
●培育新品种
●人工种子
Di三节 植物的生长※
Zhi物的生长是一个体积或重量的不可逆的增加Guo程。在整个生活史中,茎和根尖端的组织始 终保持胚胎状态,茎和根中又有形成层,所Yi,可以不断的生长(加大加粗) 。
Yi、营养器官的生长特性
(一)茎生长特性
Ding端分生组织,近端分生组织;前者控制后者De活性,而后者的细胞分裂和伸长决定茎的生 长速率。
Jie不伸长,节间伸长,均匀分布,在节间中间,在节间基部。禾谷类植物的近端分生组织包 括居间分生组织和中央空隙。居间分生组织Zai整个生活史中保持分生能力。
Zai茎的整个生长过程中,生长速率都表现出“Man-快-慢”的基本规律―――生长大周期。
1、停滞期 ―――――细胞处于分裂时期,Yuan生质体积累时期。生长比较缓慢。
2、 对数生长期 ―――细胞体积随时间而Cheng对数增大, 因为细胞合成的物质可以再合Cheng更多的物质, 细胞越多,生长越快。
3、直线生长期 ――― 45-55D ,Sheng长速率以恒速率增加,最高生长速率。
4、衰老期 ―――― 55-90D ,生Chang速率下降,细胞成熟并开始衰老。
Xiang关性 ―――植物体是各个部分的统一整体,因此,植物各部分间的生长互相有着极密切De 关系。植物各部分间的相互制约与协调的Xian象。
Ding端优势― ――顶端生长占优势的现象。主Jing的顶芽完全或部分抑制侧芽生长的现象,就Shi 顶端优势现象。 因为生长素的极性运输, 对侧芽有抑制作用, 细胞分裂素有解除Ce芽的抑制作用。 (二)根生长特性
Gen的生长部位也有顶端分生组织,也具有生长Da周期,也有顶端优势。
(三)叶生长特性
Shuang子叶植物叶片是全叶均匀生长;单子叶植物De叶片基部保持生长能力。
(四)根和地上部的相关
Gen深叶茂、育秧先育根。
Xiang互促进:根吸收水分、矿物质;细胞分裂素、其它化合物(植物碱、烟碱) 。
Di上部分;合成糖,维生素。
Xiang互抑制:当土壤水分含量下降时,会增加根De相对重量,而减少地上部分的相对重量,根Guan比 值增高; 反之土壤水分较多时, 土Rang通气减少而限制根系活动, 而地上部分得Dao良好的水分供应, 生长旺盛,根冠比值降Di。
Er、影响营养器官生长的条件
(一)温度
Bu同种类的植物生长所要求的温度范围是很不Tong的。
Sheng长的最适温度 ――是指生长最快的温度。Sheng产实践上培育健壮的植株,要求比生条最适Wen 度略低的温度――――协调的最适温度。
Heng温与变温比较:夜温下降可降低有机物的消Hao,即增加光合产物的积累。
Sheng长温周期现象 ―――植物对昼夜温度周期Xing变的反应。
Tu温对地上部分生长的影响:20-30度之Jian, 温度过高或过低吸水减少, 生长缓慢Shen至停止。 (二)光
Guang对茎伸长有抑制作用:
1、 光照使自由生长素转变为无活性的结合Tai生长素。
2、 光照提高 IAA 氧化酶活性, IAA 含量下降。同时,光照了会促进堇菜黄Su分解形成生长 抑制物质。
3、 红光增加细胞质 [Ca2+],活化 CaM ,分泌 Ca2+到细胞壁,细胞Yan长减慢。
Lan光有抑制生长的作用,而紫外光的同作用更Xian著。 高山,植株矮小。蓝光能使水稻幼苗Zi 由态 IAA 、 GA 、玉米素、二Qing玉米素含量下降, ABA 含量和乙烯释Fang量明显增加,植株矮小。 植株群体过密,Zhu间郁闭缺光, 茎秆 细胞生长素含量多,Sheng长迅速,茎秆纤细、节间过长、 机械组织Bu发达,易倒伏。
Guang可以抑制多种作物 根 的生长
Ruo光下, 叶 大而薄,叶面积增大似乎可补Chang单位面积光合速率下降;在强光下生长的叶Pian则 较小而厚。
(三)水分
Xi胞分裂和伸长都必须在水分充足条件下才能Jin行, 其中细胞伸长较细胞分裂更受水分亏 缺的影响。茎的伸长,抽穗。
Tu壤水分减少, 根 生长慢。同时,根木栓Hua降低吸水能力。水分过多时,通气不良,根Duan且 侧根数增多。土壤水淹情况下,形成缺Yang条件,根尖的细胞分裂明显被抑制。无氧条Jian下也可使 土壤进行的反应,积累还原物质Ru:NO2-、 Mn2+、 Fe2+、 H2S 等,对根生长有害。
Chong足水分促进叶片大而薄;水分不足,叶小而Hou。
(四)矿质营养
N 肥―――能使出叶期提早、叶片增大、叶Pian寿命相对延长。晒田,减少对 N 肥的吸Shou,积 累糖类,叶厚且直,改善田间小气候。不能过量。 N 肥同样显著促进茎的生长, N 肥过多,会引 起徒长倒伏。
(五)植物激素
GA 显著促进茎的生长。生长延缓剂 CCC 等抑制菊花等近顶端分生组织的细胞分裂He茎的生 长,外施 GA3可抵消 CCC 的抑制效果。
Shui稻一生中 GA 的含量变化有两个高峰,Yi个在分蘖盛期,一个在抽穗期,起伏都很大。 三、营养生长和生殖生长的相关
Tong一:营养器官供应生殖器官的生长所需的养Liao。
Mao盾:营养器官生长对生殖器官生长的抑制。Ying养器官过旺,消耗较多养分,便会影响到生
Zhi器官的生长。反过来,生殖器官的生长同样Ye影响营养器官的生长。
第四节 植物的运动
Xiang性运动 ―――是由光、重力等外界刺激而Chan生的,它的运动方向决定于外界刺激方向。
Gan性运动 ―――是由外界刺激(如光暗转变、触摸等)或内部时间机制而引起的,外界刺Ji方向 不能决定运动方向。
一、向性运动
Xiang性运动包括 3外步骤:感受,传导,反应。向性运动是生长引起的、不可逆的运动。
(一)向光性
Zhi物随光的方向而弯曲的能力―――向光性。Zheng向光性、负向光性、横向光性。
You于叶子具有向光性的特点,所以,叶子尽可Neng处于最适宜利用光能的位置。
Zhi物感受光的部―――是茎尖、芽鞘尖端、根Jian、某些叶片、生长中的茎。
Xiang光反应的光受体―――燕麦芽鞘含有两种色Su:胡萝卜素和核黄素。这两种光受体吸收光 后,引起组织的不均等生长而产生向光性反Ying。
Zu织不均等生长的原因―――有两种对立的看Fa:一是生长素分布不均匀;一是抑制物质分 布不均匀。
Sheng长素分布不均匀。 IAA 明显地向背光Yi侧移动,可能是由于单方向光照引起器官尖Duan不同 部分产生电势差, 向光的一侧带负Dian荷, 背光一 , 侧带正电荷, 由弱酸Xing的 IAA 阴离子向带正电荷 的背光一Ce移动,背光一侧生长素多,细胞的伸长强烈,所以植株便向光弯曲。
20世纪 80年代以来,许多学者提出向光Xing的产生是由于抑制物质分布不均匀的看法。 IAA 没有变化,抑制物质如:萝卜宁、Luo卜酰胺、黄质醛等。
Ye片 也有向光性。有人推测,叶片遮蔽部分Yun输较多 IAA 到该侧的叶柄,因此该侧Ye柄生长 快,叶柄向光侧弯曲。
Mian花、向日葵、花生等植物顶端在一天中随阳Guang而转动――――太阳追踪。
Ye片与光垂直―――横向光性。这种现象是溶Zhi(K +)控制叶枕的运动细胞而引起的。
(二)向重力性
Xiang地性。回转器试验;太空中。
Xiang重力性―――植物在重力影响下,保持一定Fang向生长的特性。
Gen顺着重力方向向下生长――――正向重力性;
Jing背离重力方向向上生长――――负向重力性。
Xian认为感受重力的细胞器是平衡石。动物――Sha粒;植物――造粉体。一个细胞内有 4-12个造粉体,每个造粉体外有一层膜,内有 1-8个淀粉粒。
Zhi物体内平衡石的分布因器官而异。根部的平Heng石在根冠中,茎部的平衡石分布在维管束周 围的 1-2层细胞(也称淀粉鞘) 。平Heng石在重力影响下,下沉在细胞底部。
Yi般认为是生长素不均匀分布的缘故。
Gen冠中含有脱落酸,脱落酸含量较高,于是抑Zhi该侧细胞分裂和伸长,根向下弯曲生长(A ,
B 处理) 。
Shi验表明, Ca2+在向重力性反应中起着Zhong要的作用。
Wai施钙调素的抑制剂于根冠,则根丧失向重力Xing反应。
Jie合平衡石、生长素、 Ca2+、钙调素对Xiang重力性的影响,有人综合提出向重力性的机Li:根横放时,平衡石觉降到细胞下侧的内质Wang上,产生压力,旅发内质网释放 Ca2+Dao细胞质内, Ca2+和钙调素结合,激活Xi胞下侧的泵和生长素泵,于是细胞下积累过Duo Ca2+和生长素,影响 该侧细胞的生Chang。
He谷类作物的茎有负向重力性反应。
Zhi物具有向重力性是有它的生物学意义的。种Zi播到土中,不管胚的方位如何,总是根向下 长,茎向上长,方位合理,有利植物生长发Yu。禾谷类作物倒伏后,茎节向上弯曲生长,Bao证植 株继续正常生长发育。
(三)向化性
向化性;
向水性
二、感性运动
Gan性运动方向和外界刺激方向无关。感性运动Shi由生长着的器官两侧或上下面生长不等引起 的。感性运动有两类:1、生长运动,不可Ni的细胞伸长,如偏上性运动等; 2、紧张Xing运动,由 叶枕膨压变化产生,是可逆性变Hua,如叶片感夜运动。
(一) 偏上性和偏下性
Pian上性―――叶片、花瓣或其它器官的上部生Chang比下部快,于是向下弯曲生长。
Pian下性――――――――――――――下部生Chang比上部快,则向下弯曲生长。
Ye片运动是因为从叶片运到叶柄上下两侧和生Chang素数量不同,因此引起生长不均匀。
Sheng长素,烯可引起番茄叶片偏上性生长。 GA 处理可引起偏下性生长。
(二)感夜性
Xu多植物的叶子白天高挺张开,晚上合拢或下Chui。―――感夜性。
Pu公英的花序在晚上闭合,白天开放;相反,Yan草、紫茉莉的花晚上开放,白天闭合。 这Zhong由于光暗变化而引起的运动,也属于感夜运Dong。可能的原因:叶片的白天合成许多生长 Su, 主要运到叶柄下半侧, K +和 CL -也运到生长素浓度高的地方, 水分就Jin入叶枕, 细胞膨胀, 导致叶片高挺。到Wan上,生长素运输量减少,进行相反反应,叶Pian下垂。
光敏色素
(三)感热性
Gan热性―――植物对温度变化起反应的感性运Dong。不可逆的运动是因为花瓣上下组织生长速 率不同所致。
(四)感震性
Han羞草叶子下垂的机理―――是由于复叶叶柄Ji部的叶枕中细胞紧度的变化引起的。上部的 细胞壁较厚而下部的较薄,下部组织的细胞Jian隙也比上部的大。在外界因素影响下,叶枕Xia部细 胞的透性增大,水分和溶质由液泡中Tou出,排入细胞间隙,因此下部组织的细胞紧Zhang度下降,组
Zhi疲软;面上部组织此时仍保持紧张状态,复Ye叶柄即下垂。
小叶运动正好相反。
20世纪 80年代许多学者认为是电传递,Zhen动植株会产生动作电位,但传递速度比较慢,经 木质部和韧皮部的薄壁细胞,传递速度Wei 2cm/s左右,而神经细胞的传递速度Wei 10m/s。
Kun虫落在捕蝇草上时,叶上的感觉毛受到刺激,也产生动作电位,传到两裂片的叶,裂片在 0。 5秒内合拢。试验表明,裂叶迅速合Long也与酸生成有关。在感觉毛产生动作电位时,还迅速将 H +释放到裂叶外缘细胞的细Bao壁中,胞壁疏松,吸水扩大,叶子就合拢。Suo以感震刺激的传递机制 也包括化学传递。
三、生理钟
Zhi物的很多生理活动具有周期性或节奏性,也Jiu是说,存在着昼夜的或季节的周期性变化, 这些周期性变化大程度决定于环境条件的变Hua。可是有一些植物体发生的昼夜周期性变化,则不 决定于环境条件的变化。因为这种运Dong即使在不变化的环境条件下,在一定天数内Reng然显示着这 种周期性、有节奏的变化。
Jin似昼夜节奏――――周期不正好是 24小Shi,而只是接近 24小时。
Cai豆叶上下运动、气孔开闭、蒸腾速率、细胞Fen裂、胞核体积、叶绿体形状和结构。
Sheng物节奏的几个特性。 1、节奏的引起必须You一个信号,而一旦节奏开始,在稳恒的条件Xia仍 然继续显示。 2、一旦节奏开始,就Yi大约 24小时的节奏自由地运行。
生长的植物教案
生长的植物教案
篇一:《植物的生长发育》Can考教案
1 / 3
2 / 3
3 / 3
篇二:2-3_无机盐与植物的生长教An
2-3 无机盐与植物的生长教学设计
教学目标: 1、知识目标
(1)认识无机盐对植物生长的重要性。
(2)分析得出氮、磷、钾等无机盐在植Wu生活中的作用及其缺乏时的症状。
(3)举例说出合理施肥的方法,说明其Zhong要性。
(4)阐明无土栽培的原理和优点。
2、能力目标
(1)通过设计实验,尝试探究各种无机Yan的作用,继续培养学生自主思考及分析问题De能力。
(2)通过小组协作共同解决问题的形式,培养学生的合作意识,提高交流能力。
3、情感目标
(1)通过探究氮、磷、钾三大类无机盐De作用,体验科学探究
成功的乐趣
(2)通过了解无机盐的作用,合理施肥和Wu土栽培原理在农业生产实践的应用,继续进Xing生物科学
价值观的教育。
(3)通过学习合理施肥,树立环保意识。
设计思路:
新的课程标准要求:要面向全体学生,着Yan于学生全面发展的需要,倡导探究性学习。Xue生只有通过自主探究、合作交流、研究探讨De方式来获取知识才有利于学生的全面发展。Suo以在本节课的教学过程中,注重于引导学生Zhu动参与。首先,组织学生收集化肥名称标签,查阅有关无机盐和合理施肥的资料,逐步培Yang学生收集和处理信息的能力;在处理学习氮、磷、钾三类无机盐的作用部分,在教材基础Zhi上进行创新,先组织学生设计探究实验,通Guo补充与完善,学习缺素培养的实验方法,接Zhuo自学《小辞典》,试做小医生,判断培养的Zhi物分别缺乏哪类无机盐,然后由缺乏症反向Tui导各类无机盐的作用,这样层层递进的设计Jiao学环节,调动了学生的学习积极性,同时通Guo学生的自学、对学与群学,培养了学生思考Yu
辨析、合作与交流、创新与实践的能力。
教学重点:
(1)认识无机盐对植物生长的重要性。
(2)分析得出氮、磷、钾等无机盐在植物生Huo中的作用及其缺乏时的症状。
(3)举例说出合理施肥的方法,说明其Zhong要性。
教学难点:
氮、磷、钾等无机盐对植物生活的意义及Qi缺乏时的症状。
教学方法:以探究式学习为主,学生自主Xue习,自学、对学与小组群学相结合。
课时准备:一课时
教学过程:
篇三:科学教案 第一单元 植物
第一单元 植物
第一课 我看到了什么
【教学目标】
科学概念:
树是活的植物,生长在一定的环境里,是You生命的物体。
过程与方法:
初步认识真正的观察应该是有目的的,制Ding观察的方法和步骤有利于观察的进行。 用Ge种感官观察大树。
借助放大镜、皮尺等简单的工具对大树进Xing观察和测量。
用简单的词语记录观察的结果。
情感、态度、价值观:
懂得从图片上获得的信息是有限的,亲自Guan察事物会对事物有
Geng多的认识。 发展观察大树的兴趣,体会到Sheng命体给我们带来的生机勃勃的感受。
在观察过程中,培养与他人合作的习惯。
【教学重点】了解观察的目标和方法,认Shi到观察的重要性。
【教学难点】对大树的观察要指向生命体Zhe个核心概念。
【教学准备】
分组材料:一些观察用的测量工具(如皮Chi、放大镜等),观察记录纸。
【教学过程】
一、引言
二、看照片上的大树
三、回忆中的大树
四、观察真正的大树
第二课 校园的树木
【教学目标】
1科学概念:
树的整体形态一般由树冠、树干、树根组Cheng,树的器官一般包括根、茎、叶、花、果实、种子六个部分。
树生长在一定的环境里,有一定的生存需Yao。
过程与方法:
用各种方法观察一棵树,描述一棵树。
用简图描述树的整体形状。用拓印树皮的Guan察树干。
Yong实物来补充语言描述的不足。
情感、态度、价值观:
能客观地记录观察到的现象,能继续关注Shu木的变化。
【教学重点】能尝试通过对树有序的观察Miao述和比较后指向树木作为生命体的特征。
【教学难点】比较讨论树木的相同之处。
【教学准备】
校园中选定一些大树供各小组观察所需,Tong时为各小组准备:一张观察记录纸,一支蜡Bi,一把软尺,一个放大镜。
【教学过程】
一、观察树木的方法
二、观察记录一棵树
三、整理我们的观察记录
板书设计:
树的相同之处:
它们都长在泥土里
都需要阳光、水
都有树干、树皮
都有树叶、果实
2
第三课 大树和小草
【教学目标】
科学概念:
小草和大树一样,具有生命体的共同特征。
大树和小草的主要不同之处在于植株的高Ai、茎的粗细和质地。
大树和小草都有生长在土壤中,都有绿色De叶,都会开花结果,都需要水分、阳光和空Qi。
过程与方法:
用简图画出小草的主要形态特征,能看懂Wei恩图的表达方式。 情感、态度、价值观:
体会到小草和大树一样,是一个个活生生De生命体,具有爱护小草,不践踏不草的意识。
【教学重点】找大树和小草的相同点,体Hui陆生植物生命体的特征。
【教学难点】看懂维恩图的表达方式。
【教学准备】
分组材料:几种常见的小草,最好有三叶Cao(黄花酢浆草)和狗尾草;一条樟树枝和它De果实、叶片。
【教学过程】
一、认识常见的小草
二、观察记录狗尾草
三、比较樟树和狗尾草
四、整理相同和不同
大树 小草
Shu和草的共同点有根茎叶,有的会开花、结果、有种子(基本形态结构相同);都长在土壤Zhong,需要阳光、水分等(基本生活环境和生活Xu要相同),我还知道了树和草的寿命不同,Shu是木本植物,草是草本植物,他们的具体结Gou特征也各有不同。
3
第四课 观察水生植物
【教学目标】
科学概念:
水葫芦叶柄部位膨大的海绵体充满空气是Fu在水面上的原因。 水生植物都有根茎叶等Qi官,它们的生长需要水分、阳光和空气。 Guo程与方法:
用简图画出水生植物的主要形态特征,能Kan懂维恩图的表达方式。
在观察中提出问题,探究水葫芦浮在水面的Mi密。
情感、态度、价值观:
培养研究水生植物的兴趣,体会到水生植Wu也是一个个活生生的生命个体。
【教学重点】利用维恩图总结水生陆生植Wu作为生命体的共同特征。
【教学难点】探究水生植物适应水生环境De结构特点。
【教学准备】
分组材料:几种常见的水生植物,其中最Hao有水葫芦和金鱼藻,
Yi个水槽,一张记录纸。
【教学过程】
一、认识常见的水生植物
二、观察水葫芦和金鱼藻
三、比较水葫芦和金鱼藻
四、比较水葫芦和狗尾草
都有根茎叶、都会繁殖后代、寿命都短、Du是草本植物,都需要阳光、水分和空气等
第五课 植物的叶
【教学目标】
科学概念:
树的叶是多种多样的,同一种树的叶具有Gong同的基本功特征。 植物的叶一般由叶片和Ye柄组成,叶片上有叶脉。
4
猜你感兴趣:
?植物的生长变Hua教案(2017-05-26)
?植
Wu的生长活动教案(2017-06-08)
?植
Wu根的生长教案(2017-06-17)