北京
植物激素調(diào)節(jié)是高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容之一,植物的向性運(yùn)動(dòng)、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)和生理作用、植物激素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等都是高考的高頻考點(diǎn)。試題常結(jié)合生長(zhǎng)素的相關(guān)知識(shí),考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力、解決實(shí)際問題能力和思維創(chuàng)新能力。試題以選擇題居多,一般是2~6分,非選擇題常以圖表形式呈現(xiàn),一般是7~12分。

表1 近五年有關(guān)植物激素調(diào)節(jié)試題細(xì)目表
從表1中信息可知此部分內(nèi)容屬于熱門考點(diǎn),而有關(guān)植物激素的考查主要圍繞植物激素的概念、分類及相關(guān)激素間的關(guān)系,具體的以生長(zhǎng)素為例考查其發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生、運(yùn)輸、分布及其生理作用等,基本包含了生長(zhǎng)素的全部考點(diǎn)。有關(guān)植物激素的試題類型豐富,筆者建議復(fù)習(xí)備考中在明確核心概念、考試要求的基礎(chǔ)上,教師要精選例題并嘗試構(gòu)建出一類試題的解題模型,這樣就能夠讓學(xué)生掌握一個(gè)比較好的解決問題的思路和方法,從而達(dá)到舉一反三的效果。
生長(zhǎng)素的運(yùn)輸及其生理作用是植物激素調(diào)節(jié)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是學(xué)生容易出錯(cuò)的考點(diǎn),下面以此為例進(jìn)行剖析。
1.1 從知識(shí)的生成角度選擇例題
學(xué)科知識(shí)的傳授是教師要達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)之一,所以不論新課還是復(fù)習(xí)課,教師都要關(guān)注學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的獲得情況。在例題選擇時(shí),要注重例題的功能性,需要在達(dá)成知識(shí)傳授的同時(shí)有助于學(xué)生獲得知識(shí)。
教師所授“生長(zhǎng)素的運(yùn)輸具有極性運(yùn)輸?shù)奶匦浴迸c學(xué)生的正常認(rèn)知是有沖突的。此時(shí)需要教師精心選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)類的例題引領(lǐng)學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在分析中得出生長(zhǎng)素的運(yùn)輸特性,這樣獲取的知識(shí)會(huì)讓學(xué)生記憶深刻,并且學(xué)生能夠?qū)W會(huì)用類似的分析問題的方法去解決一些未知的問題,這也是教師希望看到的“教學(xué)效果”。
【例1】已知生長(zhǎng)素是由胚芽鞘產(chǎn)生的,在單側(cè)光的照射下胚芽鞘會(huì)彎向光源生長(zhǎng)。請(qǐng)你根據(jù)給出的下列實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)來探究生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方式。
材料:胚芽鞘若干;不含生長(zhǎng)素瓊脂塊和含生長(zhǎng)素瓊脂塊若干
器具:上端適當(dāng)距離單側(cè)具孔避光罩若干;單面刀片若干;光源
【分析】此題開放性大 、難度高,但是能夠在一定程度上訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,能夠提高學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究來解決一系列問題,從而習(xí)得知識(shí)獲得的能力。
進(jìn)行科學(xué)研究首先要提出假設(shè),學(xué)生可以根據(jù)問題提出生長(zhǎng)素的運(yùn)輸可能存在橫向運(yùn)輸或縱向運(yùn)輸?shù)募僭O(shè)。學(xué)生根據(jù)自己的假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究生長(zhǎng)素的運(yùn)輸從而解決此類習(xí)題,在設(shè)計(jì)過程中學(xué)生會(huì)遇到各種問題,可以利用小組討論的形式進(jìn)行解決,教師適當(dāng)引導(dǎo)。
學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的總結(jié)過程,不但重溫了生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方式,同時(shí)培養(yǎng)和提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力,為學(xué)生解決實(shí)際問題奠定了一定的基礎(chǔ)。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考】(1)探究生長(zhǎng)素在胚芽鞘尖端發(fā)生橫向運(yùn)輸
①實(shí)驗(yàn)操作(如圖1)

圖1
②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:裝置a中胚芽鞘直立生長(zhǎng),裝置b和c中胚芽鞘彎向光源生長(zhǎng)。
(2)探究生長(zhǎng)素在胚芽鞘尖端下部的運(yùn)輸方式(極性運(yùn)輸只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端)
①實(shí)驗(yàn)操作(如圖2)

圖2
②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A組去掉尖端的胚芽鞘向右彎曲生長(zhǎng),B組中去掉尖端的胚芽鞘不生長(zhǎng)不彎曲。
1.2 從知識(shí)的運(yùn)用角度選擇例題
習(xí)得的知識(shí)要能夠熟練運(yùn)用,這樣有利于幫助學(xué)生理解知識(shí)學(xué)習(xí)的目的與意義,同時(shí)能夠檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況。
【例2】如圖3表示將玉米苗尖端分別置于不含生長(zhǎng)素的相同的瓊脂塊上,并做不同的處理。一段時(shí)間后,測(cè)定瓊脂塊中的生長(zhǎng)素含量,并分別用a~f表示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( )

圖3
A.若向光側(cè)的生長(zhǎng)素會(huì)被分解,則a>b、c<d
B.若生長(zhǎng)素由向光側(cè)移向背光側(cè),則c+d=e+f,且e<f
C.圖甲中的玉米苗尖端向上直立生長(zhǎng),而圖丁中的玉米苗尖端向左彎曲生長(zhǎng)
D.圖乙中的玉米苗尖端向左彎曲生長(zhǎng),其原因是背光側(cè)的細(xì)胞分裂較快
【解析】分析圖3,如果圖乙中玉米苗尖端的向光側(cè)生長(zhǎng)素會(huì)被分解,則圖甲中瓊脂塊的生長(zhǎng)素含量高,圖乙的瓊脂塊中因向光側(cè)生長(zhǎng)素被分解而含量相對(duì)較低,即a>b,同理可推出圖丙中c<d,故A正確。若光照不導(dǎo)致生長(zhǎng)素分解,生長(zhǎng)素由向光側(cè)移向背光側(cè),則圖丙和圖丁中的生長(zhǎng)素含量為c+d=e+f,但由于云母片插入情況不同,圖丁中向光側(cè)的生長(zhǎng)素會(huì)移向背光側(cè),所以e<f,故B正確。圖甲中由于沒有單側(cè)光的照射,所以玉米苗尖端向上直立生長(zhǎng);圖丁中云母片插在尖端下部,不妨礙向光側(cè)生長(zhǎng)素向背光側(cè)移動(dòng),所以背光側(cè)生長(zhǎng)素分布多,玉米苗尖端向左彎曲生長(zhǎng),故C正確。圖乙中的玉米苗尖端向左彎曲生長(zhǎng),是因?yàn)榧舛说谋彻鈧?cè)生長(zhǎng)素分布多,細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)快,故D錯(cuò)誤。
【答案】D
此題考查學(xué)生已知生長(zhǎng)素在胚芽鞘尖端進(jìn)行橫向運(yùn)輸、尖端下部進(jìn)行極性運(yùn)輸?shù)那疤嵯?,理解并熟練掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容解決相關(guān)問題的目的。
1.3 從學(xué)生易錯(cuò)角度選擇例題
教學(xué)中教師經(jīng)常會(huì)有這樣的感慨,這個(gè)問題明明都講了很多次,怎么學(xué)生又錯(cuò)了呢?首先,這類問題是學(xué)生的易錯(cuò)題,其次,學(xué)生對(duì)此類問題還沒有建立起良好的解決策略。這就要求教師要精準(zhǔn)地分析學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效,準(zhǔn)確選擇出有代表性的易錯(cuò)題作為例題,通過對(duì)例題的完整分析,幫助學(xué)生建立起解決問題的策略。
【例3】將玉米種子在黑暗條件下萌發(fā),切除長(zhǎng)勢(shì)相同的多個(gè)玉米胚芽鞘的頂端,然后在其左側(cè)分別放置含有不同濃度生長(zhǎng)素的瓊脂塊,保持在黑暗中12 h,胚芽鞘向右彎曲,彎曲角度與瓊脂塊中生長(zhǎng)素濃度關(guān)系如圖4所示。相關(guān)分析正確的是 ( )

圖4
A.不同濃度的生長(zhǎng)素作用效應(yīng)一定不同
B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了生長(zhǎng)素的作用具有兩重性
C.實(shí)驗(yàn)在黑暗條件下進(jìn)行是為了排除光照的影響
D.上述實(shí)驗(yàn)說明了種子萌發(fā)受生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的共同作用
【解析】由圖4可知,不同濃度的生長(zhǎng)素處理會(huì)出現(xiàn)相同的曲度,說明不同濃度的生長(zhǎng)素作用效應(yīng)可能相同,A錯(cuò)誤。由圖4不能看出生長(zhǎng)素抑制生長(zhǎng)的一面,所以不能體現(xiàn)生長(zhǎng)素的兩重性,B錯(cuò)誤。單一方向的光刺激也會(huì)導(dǎo)致莖的彎曲生長(zhǎng),所以在黑暗條件下進(jìn)行是為了排除光照對(duì)彎曲度的影響,C正確。上述實(shí)驗(yàn)的自變量是生長(zhǎng)素的濃度,沒有涉及細(xì)胞分裂素,所以上述實(shí)驗(yàn)說明了種子萌發(fā)受生長(zhǎng)素的影響,D錯(cuò)誤。
【答案】C
本題為圖文信息題,考查生長(zhǎng)素的相關(guān)知識(shí),意在考查考生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力。考生應(yīng)該理解核心概念——兩重性,指的是在一定濃度的作用下起到促進(jìn)作用,而濃度過高反而起到抑制作用,有了這個(gè)信息就可明確選項(xiàng)的正確與否了。通過選擇學(xué)生易錯(cuò)題目,指出學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn),傳授解題方法,這樣就會(huì)避免學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中犯類似的錯(cuò)誤,實(shí)現(xiàn)以誤勘正。
1.4 從實(shí)際應(yīng)用的角度選擇例題
運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題應(yīng)該是學(xué)習(xí)效果檢測(cè)的最高層級(jí),這個(gè)過程中既能檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況又能夠檢測(cè)學(xué)生獲取信息、學(xué)科思維以及綜合運(yùn)用等能力,是真正的“實(shí)戰(zhàn)演練”。
【例4】油菜素內(nèi)酯(BL)是植物體內(nèi)合成的甾醇類激素,科研人員以擬南芥為材料,研究其含量調(diào)節(jié)機(jī)制,做了如下實(shí)驗(yàn):

表2
檢測(cè)結(jié)果如圖5,下列描述正確的是 ( )

圖5
A.油菜素內(nèi)酯是植物體內(nèi)合成的含量豐富的植物激素
B. Brz處理促進(jìn)基因BASI的表達(dá),抑制基因CPD的表達(dá)
C. BL是CPD基因表達(dá)的直接產(chǎn)物
D.植物體內(nèi)BL含量相對(duì)穩(wěn)定是負(fù)反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果
【解析】激素在植物體內(nèi)的含量很少,作用很大,A錯(cuò)誤;根據(jù)A組分析可知,Brz處理促進(jìn)基因CPD的表達(dá),產(chǎn)生mRNA量比對(duì)照組多,但抑制基因BASI的表達(dá),產(chǎn)生相應(yīng)的mRNA比對(duì)照組少,B錯(cuò)誤;CPD是BL合成基因,但本實(shí)驗(yàn)不能得出BL是CPD基因表達(dá)的直接產(chǎn)物,C錯(cuò)誤;根據(jù)B組可知,5 μmol/L油菜素唑(Brz)處理,分解內(nèi)源BL,再用 0.1μmol/L BL處理,CPD的表達(dá)產(chǎn)生mRNA量先減少后相對(duì)穩(wěn)定;BASI的表達(dá)產(chǎn)生mRNA量先增加后相對(duì)穩(wěn)定,說明植物體內(nèi)BL含量相對(duì)穩(wěn)定是負(fù)反饋調(diào)節(jié)的結(jié)果,D正確。
【答案】D
針對(duì)同一素材從不同角度進(jìn)行試題命制與改編,可以幫助學(xué)生拓展學(xué)習(xí)的視野、提高解決問題的能力。習(xí)題的變式會(huì)促使學(xué)生思考試題背后的內(nèi)容,從而在解題與思考過程中逐漸形成學(xué)科思維,并能夠潛移默化地運(yùn)用學(xué)科思維解決相關(guān)問題。
【例5】油菜素內(nèi)酯是植物體內(nèi)一種重要的激素。為探究油菜素內(nèi)酯(BL)對(duì)生長(zhǎng)素(IAA)生理作用的影響,研究人員做了如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一:利用不同濃度的BL和IAA處理油菜萌發(fā)的種子,觀察其對(duì)主根伸長(zhǎng)的影響,結(jié)果如圖6所示:

圖6
(1)由圖6可知,單獨(dú)IAA處理,對(duì)主根伸長(zhǎng)的影響是_____;BL與IAA同時(shí)處理,在IAA濃度為____nM時(shí),BL對(duì)主根伸長(zhǎng)的抑制作用逐漸增強(qiáng);當(dāng)IAA濃度繼續(xù)增加時(shí),BL對(duì)主根伸長(zhǎng)的影響是 ____________________。
實(shí)驗(yàn)二:用放射性碳標(biāo)記的IAA處理主根,檢測(cè)油菜素內(nèi)酯對(duì)于生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)挠绊憽?shí)驗(yàn)方法及結(jié)果如圖7:

圖7
(2)圖7表明標(biāo)記的生長(zhǎng)素在根部的運(yùn)輸方向?yàn)開___,BL可以____(填“促進(jìn)”或“抑制”)生長(zhǎng)素運(yùn)輸,且對(duì)____(運(yùn)輸方向)的作用更顯著。
實(shí)驗(yàn)三:PIN蛋白與生長(zhǎng)素的運(yùn)輸有關(guān),研究人員測(cè)定了BL處理的根部組織中PIN蛋白基因表達(dá)的相關(guān)指標(biāo),結(jié)果如表3所示。

表3
(3)上述系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,油菜素內(nèi)酯(BL)通過影響根細(xì)胞中______,從而影響生長(zhǎng)素在根部的____和分布,進(jìn)而影響了生長(zhǎng)素的生理作用。
【解析】(1)圖6上面那條曲線是未加BL,代表IAA對(duì)主根伸長(zhǎng)的影響,根據(jù)起點(diǎn)和變化趨勢(shì),可得出答案為“低濃度促進(jìn)伸長(zhǎng),高濃度抑制伸長(zhǎng)”。而下面那條曲線加了BL,每一個(gè)IAA濃度下,根的長(zhǎng)度都小于未加BL 的情況,所以BL一定是抑制了主根的伸長(zhǎng)。其中,0 ~ 10時(shí)抑制作用在增強(qiáng),10 ~ 1000抑制作用在減弱。(2)從圖7看出,兩種實(shí)驗(yàn)情況下,都檢測(cè)到了放射性碳標(biāo)記的IAA,故生長(zhǎng)素在根部的運(yùn)輸方向?yàn)椤半p向”。而加了BL的實(shí)驗(yàn)組檢測(cè)到的IAA放射性都多于對(duì)照組,可以看出BL 促進(jìn)了生長(zhǎng)素的運(yùn)輸。但是右面的情況,加BL組高出空白組更多,故BL 對(duì)尖端到中部的運(yùn)輸過程促進(jìn)作用更強(qiáng)。(3)根據(jù)表3可以看出BL處理組的PIN 蛋白基因表達(dá)水平更高,又根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的研究,可以得出“BL提高了根細(xì)胞中PIN 蛋白基因的表達(dá),進(jìn)而影響了生長(zhǎng)素在根部的運(yùn)輸”的結(jié)論。
【答案】(1)低濃度促進(jìn)伸長(zhǎng),高濃度抑制伸長(zhǎng)0 ~ 10 抑制作用減弱
(2)雙向 促進(jìn) 極性運(yùn)輸(或尖端向中部)
(3)PIN蛋白基因的表達(dá) 運(yùn)輸
此題綜合性強(qiáng),適合在二輪復(fù)習(xí)時(shí)使用。題目考查了生長(zhǎng)素對(duì)根生長(zhǎng)的影響、生長(zhǎng)素的運(yùn)輸以及油菜素內(nèi)酯的作用機(jī)理的初步研究,是一道典型的源自科學(xué)研究的試題。理清此類題目的考查思路、考查要點(diǎn),準(zhǔn)確地獲取信息并進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的表述,取得滿意的分?jǐn)?shù)是可以實(shí)現(xiàn)的。
【變式】油菜素內(nèi)酯是植物體內(nèi)一種重要的激素。為探究油菜素內(nèi)酯(BL)對(duì)生長(zhǎng)素(IAA)生理作用的影響,研究人員做了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)二:PIN蛋白與生長(zhǎng)素的運(yùn)輸有關(guān)。研究人員測(cè)定了PIN蛋白基因表達(dá)的相關(guān)指標(biāo)。
測(cè)定方法:從植物特定組織中提取RNA,利用RNA為模板經(jīng)____得到cDNA;以該cDNA為模板進(jìn)行PCR,向反應(yīng)體系中加入 _____等得到不同的DNA片段。擴(kuò)增出的不同DNA片段的量不同,反映相關(guān)基因在特定組織中的表達(dá)水平不同。寫出PIN基因的表達(dá)過程______。檢測(cè)BL處理的根部組織中PIN蛋白基因的表達(dá)水平,結(jié)果如表4所示。

表4
寫出表格中的對(duì)照組的處理方法_______________。
(2)上述系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BL通過影響根細(xì)胞中______,從而影響生長(zhǎng)素在根部__________________,進(jìn)而影響了生長(zhǎng)素的生理作用。
【答案】(1)逆轉(zhuǎn)錄 4種脫氧核苷酸、Taq酶 、雙引物 PIN基因→mRNA→PIN蛋白質(zhì) PIN蛋白加入等體積的蒸餾水 (2)PIN基因的表達(dá) 運(yùn)輸和分布
針對(duì)同一素材、類似考點(diǎn)的試題進(jìn)行變式命題,能夠提高學(xué)生對(duì)題目資源的重視,通過挖掘題目資源信息,學(xué)生可以嘗試自行對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行改編,以檢測(cè)自己存在問題的部分。通過對(duì)試題的整體分析幫助學(xué)生建立起科學(xué)研究的一般思路,在這個(gè)過程中學(xué)生不僅僅是在解答問題,更多的是形成了學(xué)科思維和學(xué)科方法,這個(gè)為學(xué)生的終身成長(zhǎng)和適應(yīng)社會(huì)生活都奠定了良好的基礎(chǔ)。
從成為學(xué)生那天就注定了學(xué)生離不開試題和習(xí)題,學(xué)生每一天都在和這些題目打交道,對(duì)題目既恨又愛?;仡檶W(xué)生做練習(xí)或考試時(shí)出錯(cuò)的問題,往往是一類問題,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是知識(shí)掌握不牢固、理解不夠透徹;還可能是存在錯(cuò)誤的慣性思維;還有一個(gè)重要的原因就是題沒少做可是既不反思也不總結(jié),這樣就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)可怕的現(xiàn)象:題沒少做成績(jī)不見起色。因此要想取得好的成績(jī),學(xué)生一定要善于回顧反思并嘗試對(duì)問題進(jìn)行分類、構(gòu)建出解題模型,這樣既能提高成績(jī)又能節(jié)省學(xué)習(xí)時(shí)間。
上面有關(guān)油菜素內(nèi)酯的兩個(gè)題目之間聯(lián)系比較緊密,考點(diǎn)類似但呈現(xiàn)方式和考查要求又有不同。如何透過現(xiàn)象抓住本質(zhì),這就需要學(xué)生做完題目后對(duì)類似的題目進(jìn)行歸類比較,嘗試找出共性的內(nèi)容、方法,進(jìn)而構(gòu)建出解題模型。有關(guān)油菜素內(nèi)酯的兩個(gè)題目,均從現(xiàn)象出發(fā)從而確定研究問題,進(jìn)而探究問題的實(shí)質(zhì),最終得出問題的機(jī)制。這是一般科學(xué)研究的思路過程,學(xué)生學(xué)習(xí)這一思路并構(gòu)建出相應(yīng)的模型就能夠?yàn)榻鉀Q這類試題建立起方法,并能夠運(yùn)用方法指導(dǎo)實(shí)踐。
教師結(jié)合教材和近幾年的高考試題對(duì)植物激素調(diào)節(jié)相關(guān)考點(diǎn)進(jìn)行分析、精選例題,能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)與考點(diǎn)的對(duì)接、以例題形式呈現(xiàn)知識(shí)與考點(diǎn),讓學(xué)生在例題的情景下開展學(xué)習(xí)與探究,四種例題的選擇方法既能關(guān)注學(xué)生知識(shí)體系的搭建,也有利于學(xué)生分析問題、解決問題能力的養(yǎng)成。在此基礎(chǔ)上開展習(xí)題變式的教與學(xué)的研究,能夠幫助學(xué)生在解答問題時(shí)具有較好的思維靈活性和方法適應(yīng)性,也能夠讓學(xué)生透過題目本身挖掘題目?jī)?nèi)在的命題思路與考查要義。最后通過歸納總結(jié),去繁留簡(jiǎn)找到解決問題的一般方法或模型,從而實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)與高分獲得的雙贏學(xué)習(xí)效果。
總之明確核心考點(diǎn)、分析精選例題、研究變式試題、建構(gòu)模型解題法這幾步,在提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)能力方面實(shí)現(xiàn)相互依托,互為支撐的目標(biāo)。
