新疆 周廣南
(作者單位:烏魯木齊市第五十四中學)
從微專題復習的角度來看,“植物激素調節”內容相對獨立,可單獨考查,也可與其他知識點(細胞膜的信息交流功能、主動運輸和中心法則等)聯系起來考查,且與生活聯系緊密。此部分內容在復習中主要是利用概念圖再次夯實基礎知識,查漏補缺,配合典型習題訓練學生的解題能力。筆者以本節重點內容“生長素”為基點,帶動學生對植物激素調節的全面復習,同時培養學生對實驗探究題、坐標圖表題和長句表達題的解答能力,提高學生的解題技巧,落實科學思維、科學探究和社會責任等學科核心素養。
1.《課程標準》要求和考情分析
1.1 《課程標準》要求
揭示生長素在調節植物生長時表現出兩重性;舉例說明幾種主要植物激素的作用,這些激素可通過協同、拮抗等方式共同實現對植物生命活動的調節;概述其他因素參與植物生命活動的調節,如光、重力和溫度等。
1.2 考情分析
單選題多為難度中等的試題,難題較少出現;非選擇題多以探究性實驗試題為主。試題常以農業生產實例或科學家的探究實驗為命題情境,結合圖形或曲線坐標等,題目較為新穎,主要考查科學思維和科學探究等學科核心素養,大多數試題的題干文字信息量比較大,甚至涉及古代農業書籍的經典論述,需要考生認真審題,結合教材知識,正確使用術語規范答題。
2.知識網絡圖——夯實基礎,查漏補缺
立足微專題復習,以“生長素”為基點,帶動整體植物激素調節相關內容的復習即讓學生以生長素為主線,建構全章知識網絡圖(圖1),以達到對基礎知識的查漏補缺。

圖1
同時學生之間還可以交流各自的知識網絡圖,因為每個學生的關注點會有一定的差異,或者相互提問,掃除最后的知識盲點和知識誤區。這些內容可以在課堂中進行,也可以在課下進行,建議基礎薄弱的學生在課堂中進行,效果更好。
3.以“生長素”為基點的微專題——難點詳解
3.1生長素的發現、運輸和作用機理
3.1.1知識網絡

圖2

圖3
典型誤區:色氨酸通過一系列化學反應可轉變成生長素(注意生長素是小分子有機物,不是蛋白質),生長素的合成和發揮作用本質是基因選擇性表達的結果;生長素能進行極性運輸,但也存在其他運輸方向,如單側光使生長素由向光側移向背光側;區分生長素的運輸方向和方式:生長素的運輸方向是極性運輸、橫向運輸等,而運輸方式一般是主動運輸;外界因素會影響生長素的分布,當然也會引起其他植物激素的改變。
以上典型誤區就是高考中經常出現的考點,教師要對學生容易遺漏的地方反復訓練和強調,使其能夠形成條件反射,提高應試解題速度。
3.1.2經典例題分析
【例1】生長素(IAA)主要促進細胞的伸長,而細胞壁的彈性非常小,影響細胞的伸長。科學家根據“酸生長理論”和“基因活化學說”提出IAA對細胞伸長的作用機理如圖4。下列說法正確的是 ( )

圖4
A.生長素與細胞膜受體結合可通過Ca2+引發H+以被動運輸的方式向外運輸
B.酸性條件下細胞壁的纖維素微絲伸長使細胞壁對細胞的壓力減小,引起細胞橫向生長
C.活化因子與生長素結合使相關基因在細胞核內表達,合成mRNA和蛋白質
D.生長素的調節作用依賴于細胞內的信息傳遞,體現了細胞結構和功能的聯系
【分析】由圖4可知H+向外運輸的方式為主動運輸,A錯誤;生長素主要促進細胞的伸長,因此酸性條件下細胞壁的纖維素微絲伸長使細胞壁對細胞的壓力減小,引起細胞縱向生長,B錯誤;活化因子與生長素結合,使相關基因在細胞核內表達,合成mRNA,而蛋白質的合成在細胞質的核糖體上,C錯誤;生長素的調節作用依賴于細胞內的信息傳遞,體現了細胞結構和功能相統一,D正確。
本題幾乎涉及“生長素”所有難點,題目新穎且綜合程度高,需要學生有一定的圖文轉化能力和獲取信息的能力,充分落實了學科核心素養。此類試題在高考中經常出現,學生看到題后要依據選項針對性地閱讀圖表,提取其中的有效信息,結合腦海中已有的信息,尋找兩者之間有無契合之處或者矛盾之處,以此突破此類試題。
【例2】(2019年,全國卷Ⅰ,第29題節選)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理,該植物根細胞中溶質濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開度減小。回答下列問題。
(3)有研究表明:干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設計實驗來驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果________。
【分析】實驗思路:將ABA缺失植株分成三組,第一組在正常條件下測定氣孔開度;第二組在干旱條件下進行ABA處理,第三組作為對照組;一段時間后,分別測定三組植株的氣孔開度。預期結果為第一組和第三組相比,氣孔開度不變;第二組和第三組相比,氣孔開度減小;可以證明實驗結論。
此類實驗探究試題,應該先閱讀題干找出實驗目的,根據實驗目的對相關知識進行梳理,確定自變量和因變量及其觀測指標,同時要注意設置對照組和平行等量重復原則,并根據問題提示結合教材進行回答。本題答案的字數比較多,學生在回答時所用的專業術語必須規范,首先,應該回憶課本經典發現實驗是如何分組表述的,盡量使用課本原話,其次,可以參看題干語言,做到條理清晰,書寫時應該分條分行書寫。
3.2生長素的兩重性——坐標曲線分析
3.2.1知識詳解
生長素作用曲線的理解:圖5中Ob段表示隨著生長素濃度增大,促進作用增強;bd段表示隨著生長素濃度增大,促進作用減弱,但不能認為產生了抑制作用;de段表示隨著生長素濃度增大,抑制作用增強;a、c點對應不同濃度的生長素,其促進生長的效應可能相同,而促進生長的最適濃度介于兩者之間;d點是“低濃度”與“高濃度”的分界點,“低濃度”“高濃度”不是具體值,而是濃度范圍。

圖5
實際考試中可能會有幾條曲線交織在一起的情況,這時要注意曲線之間的關系,如因果關系、并列關系,對曲線進行逐條分析,如趨勢、特殊點等,最終得出結論。
3.2.2經典例題分析
【例3】圖6為某植物不同器官的生長速率與生長素濃度之間的關系,若曲線Ⅲ表示莖伸長生長速率與一定濃度范圍生長素的關系,則下列分析錯誤的是 ( )

圖6
A.Ⅲ曲線對應濃度范圍小于生長素對莖作用的最適濃度
B.Ⅰ可能是同樣濃度范圍的植物生長素施用于根對應生長速率曲線
C.Ⅱ可能是同樣濃度范圍的植物生長素施用于芽對應生長速率曲線
D.Ⅴ曲線變化體現了生長素對相應器官的作用具有兩重性
【分析】Ⅲ曲線未達到峰值,所以對應濃度范圍小于莖所對應的生長素的最適濃度,A正確;Ⅰ曲線隨生長素濃度升高,生長速率下降,由于根對生長素濃度比較敏感,故可能是同樣濃度范圍的植物生長素施用于根對應生長速率曲線,B正確;芽對生長素濃度比莖敏感,所以可能是同樣濃度范圍的植物生長素施用于芽對應的生長速率曲線,C正確;Ⅴ曲線變化體現了隨生長素濃度升高,促進生長作用增強,超過一定值后,隨生長素濃度升高,促進生長作用減弱,未體現出抑制生長,D錯誤。
本題由5條曲線交織在一起,通過對x、y軸的分析,發現曲線之間為并列關系,對曲線進行逐條分析后發現,只有Ⅰ曲線為單純下降趨勢,V曲線為先升后降趨勢,其余均為上升趨勢,然后結合題干就可以得出結論。高考中的曲線坐標題的解題思路基本都是先看x、y軸含義,再看趨勢和特殊點,三看各曲線關系,四結合選項分析得出結論。
3.3植物激素間的相互作用及應用
3.3.1知識網絡

圖7

圖8
學生需重點理解生長素與乙烯、赤霉素的關系,植物生命活動的調節是多種激素共同作用(協同和拮抗作用)的結果,分析生活中的現象時要從多個角度進行,同時要注意外界因素和內在基因共同控制的結果。
高考經常針對真實的生活情境展開設問,圖9、圖10分別是種子生長發育過程和果實發育成熟過程中各種激素含量的變化情況,這充分說明植物的生命活動調節是綜合作用的結果。同時還要區分植物激素調節不等于植物生命活動的調節,植物的生命活動受到溫度和光照等外界因素的影響,且會導致植物體內發生一系列的變化(如激素合成變化等),進而對基因的表達產生調控。不同階段各種激素發生變化的根本原因是基因的選擇性表達。

圖9

圖10
3.3.2經典例題分析
【例4】圖11表示多種植物激素對黃瓜幼苗生長的調節作用,據圖判斷下列說法錯誤的是 ( )

圖11
A.③代表的植物激素是乙烯
B.激素①②③在促進幼苗生長過程中具有協同作用
C.a濃度的激素②抑制細胞伸長、b濃度的激素②促進細胞伸長,激素②的作用具有兩重性
D.在幼苗生長過程中,除了圖中的激素①②③外還有其他植物激素的作用
【分析】從圖中激素②濃度不同作用效果不同,可知激素②是生長素,激素①與激素②都能促進細胞伸長,可知激素①是赤霉素,激素③抑制細胞伸長,所以激素③應該是乙烯。激素①、激素②在促進幼苗生長過程中具有協同作用,激素③抑制細胞伸長,則激素③與激素①、激素②之間在促進幼苗生長方面作用效果相反。
本題考查學生在真實的情境中解決實際問題的能力,涉及過程圖的解讀。處理這類圖應該從最熟悉的地方入手,以“促進細胞伸長”“②”“a濃度”“b濃度”為抓手,采取逐一突破的方式。因此解決此類問題一定要找到最熟悉的點,以此展開解題。
高考試題以能力考核為主,將復雜的問題簡化,高起點,低落點,從各個方面指向教材知識體系。教師在復習中可以“生長素”為基點,輻射植物激素調節相關的全部內容,圍繞高考真題進行針對性訓練,同時結合實驗探究、坐標理解和長句解答等,幫助學生提升解題技巧,形成知識網絡,查漏補缺,更好地提升復習效果,落實學科核心素養。