廣東 朱斌良
生長素運輸方式的備考策略
廣東 朱斌良
生長素的運輸方式包括“橫向運輸”“極性運輸”與“非極性運輸”,而生長素的橫向運輸與極性運輸是“植物生長素的發現”這節課的教學難點,在備考中,需要教師引導學生去挖掘課本中科學家經典實驗涉及的科學思維,更需要教師激發學生的興趣與探究能力,引導學生設計出比較嚴謹的科學實驗,不斷培養學生的理性思維與科學探究能力。
人教版實驗教科書必修3第48頁中提到“單側光照射后,胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側,因而引起兩側的生長不均勻,從而造成向光彎曲”。而“單側光照射后,胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側”,學生只是從課本中科學家的經典實驗中獲得感性認識,沒有達到真正的理性認識與掌握。備考時就需要教師引導學生進行設計更科學的實驗來驗證,同時培養學生的理性思維。
單側光照射后,胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側就是生長素運輸方式之一橫向運輸。如何用實驗來證明生長素的橫向運輸?
材料:胚芽鞘尖端,云母片(生長素不能透過),單側光等。假設胚芽鞘尖端共含有的IAA為40單位。引導學生進行實驗設計與探討,如圖1:

圖1
在實驗設計后,引導學生理解“橫向運輸”的內涵:運輸方向與植物的中軸相垂直,主要發生在植物的形態學上端,刺激來自于單側光、重力或離心力等。如在單側光照射下,生長素從胚芽鞘向光側移向背光側。再結合高考真題進行反饋教學,來檢驗課堂教學效果。
例1.(2014·大綱卷)為驗證單側光照射會導致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻這一結論,需要先利用瓊脂塊收集生長素,之后再測定其含量。假定在單側光照射下生長素的不均勻分布只與運輸有關。下列收集生長素的方法(如圖2所示)中,正確的是 ( )

圖2
【答案】B
利用課本中的素材,如“技能訓練”來引出“極性運輸”概念以及進行更嚴謹的科學實驗設計來精準備考。
人教版實驗教科書必修3第49頁中的“評價實驗設計和結論”:
取一段玉米胚芽鞘,切去頂端2mm,使胚芽鞘不再產生生長素。在上端放一塊有生長素的瓊脂,下端放一塊不含生長素的瓊脂(胚芽鞘形態學上端朝上)。過一段時間檢測,發現下端的瓊脂塊逐漸有了生長素(圖3所示)。

圖3
討論:
1. 這個實驗的設計是否嚴密?
2. 從實驗結果到結論之間的邏輯推理是否嚴謹?
3. 如果要驗證上述結論是否正確,應該對實驗方案如何改進?
通過對以上3個問題的討論引導學生進行科學的實驗設計,實驗的設置要遵循科學性,對照性原則等,而上述實驗明顯缺少對照實驗,這樣提示學生,讓學生依據上述所給的實驗設計中的材料進行分析,進而設計出更科學的實驗,如圖4。過一段時間檢測,發現下端的瓊脂塊沒有生長素。

圖4
在實驗設計后,引導學生得出極性運輸的概念:生長素只能由植物形態學上端運輸到下端,而不能倒過來運輸,也就是只能單向運輸。生長素“極性運輸”是細胞的主動運輸。在教學上同時需要教師精選習題反饋課堂教學效果,如下題:
例2.(2016·河南六市第一次聯考)如圖5表示某實驗小組利用玉米胚芽鞘探究生長素在植物體內運輸方向的實驗設計思路,為證明生長素在植物體內具有極性運輸特點,最好應選擇 ( )

圖5
A. 甲和乙
B. 甲和丙
C. 乙和丁
D. 丙和丁
【答案】B
學生掌握了生長素的橫向運輸與極性運輸實驗的設計思路及對概念理解后,再回到課本第46頁中的達爾文的實驗:用金絲雀虉草(一種禾本科植物)的胚芽鞘做的向光性實驗,學生在課堂上能理解達爾文實驗過程與實驗結論,但伸長區的背光面為什么比向光面生長快?為什么胚芽鞘會出現向光性彎曲?這些本質的問題還需要老師引導學生去思考,設計嚴謹的實驗去證明。
如圖6:將金絲雀虉草胚芽鞘放在單側光下照射一段時間,用顯微鏡對該胚芽鞘尖端以下部位的向光面和背光面細胞觀察表明:兩者的大小不同,背光面細胞較大,也就是伸長的較快,向光面的細胞較小,伸長的較慢。

圖6
例3.(2015·廣東百所名校聯考)將某植物的胚芽鞘放在單側光下照射一段時間,如圖7為該胚芽鞘尖端以下部位的橫切示意圖,有關敘述正確的是 ( )

圖7
A. 生長素通過促進細胞的分裂來促進植物的生長
B. 單側光來自b側
C. a側細胞的細胞周期短
D. 其向光側相當于將莖橫放的遠地側
【答案】D
生長素的“非極性運輸”的理解相對簡單,學生只需回歸必修3課本第48頁中對生長素的“非極性運輸”方式的描述即可:“在成熟的組織中生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸。”
教學質量的核心點在課堂,在高效的備考上。這就需要教師在備課上下硬功夫,在日常的教學中要善于總結,勤于積累,樂于思考。教師在課堂上能正確的引導學生,使學生對課本中的經典實驗的設計思路要清晰,同時激發學生在課堂中的靈感。在備考中同時注重培養學生的理性思維與科學探究能力以及合作精神。
廣東省鶴山市鶴華中學)