（八上）3.1 植物生命活动的调节（第1课时）（导学案）【教师版】

skybamboo · 发表于昨天 09:43

3.1 植物生命活动的调节（第1课时）（导学案）
【学习目标】
1. 了解植物的感应性概念，并列举各种感应性现象；
2. 区分向性运动和感性运动；
3. 探究植物的向光性、向地性、向水性及对外界刺激的反应。
【学习重点】植物的向性运动
【学习难点】向性运动与感性运动的区别
【自主学习】（此模块是回顾与预习）
1.植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性。表现形式：向性运动和感性运动。
2.植物体在单向光的照射下，弯向光源生长的现象称为植物的向光性。植物的根在重力的影响下，会顺着重力方向生长的现象叫做向地性。植物不同器官的向地性不同，茎和根的向地性不同，茎会背着重力方向向上生长。
4.向性运动和感性运动的对比

植物的感应性	向性运动	感性运动
不同点	环境刺激	单向刺激	没有方向要求
	运动方向	与刺激方向有关	与刺激方向无关
	时间	时间较长	短时间内即可观察到
相同点	都可能是由外界刺激引起的植物反应

【课堂探究】
一、植物的感应性
1.植物的感应性

这些现象都说明，当受到外界某种因素刺激时，植物体本身会产生一定的反应。这些反应不仅会表现在形态上，还会表现在生理和行为上。
植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性。
读图：如图，不同植物的行为分别是对环境中哪种因素的刺激所作出的反应？

感应性是一切生物都具有的属性，是生物对外界影响的特殊反映。植物的感应性指的是植物对外部环境刺激的感知和响应能力。这些刺激包括光线、温度、湿度、重力、接触、化学物质等。这些反应有助于植物适应环境，‌提高生存和繁衍的机会。
你还知道自然界中的植物还有哪些类似的现象吗？
夜合花、‌牵牛花等植物都展示了白天和晚上状态不同的特性，‌这些特性是植物为了适应环境、‌保护自己或最大化利用光照资源而进化出的行为。

植物的感应性的表现形式包括向性运动和感性运动。
那么什么是向性运动、感性运动呢？两者又有什么差别呢？
二、向性运动
1.向性运动
根将植物体固定在土壤中，使其不能整体移动。但是植物体上的某些器官却能发生移动，且移动的方向与刺激的方向有关（植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动），这种现象称为植物的向性运动。
向性运动是植物感应性的一种表现形式。

2.植物的向光性
活动：如图所示，用一个花盆种小麦。当小麦种子发芽长成幼苗时，把这盆小麦幼苗放在硬纸盒里，盒壁上穿一个直径为1厘米的小孔，并将纸盒的孔对着光。几天后观察小麦的幼苗向着什么方向生长。

【实验现象】
小麦幼苗弯向小孔的方向生长即弯向光源方向生长。
结论：小麦幼苗在单侧光的刺激下，会弯向光源生长。
植物体在单向光的照射下，弯向光源生长的现象称为植物的向光性。
特点：一般低等、幼嫩植物的向光性反应比较灵敏。
意义：植物向光生长的特性是普遍存在的。这种特性可以使植物的叶子得到更多的光，更好地进行光合作用。
思考与讨论
（1）在以上的实验中，小麦幼苗弯向光源生长是由于环境中什么因素的影响？
光
（2）实验选用植物的幼苗而不选成熟植物，你能根据这一点分析植物的向光性是由哪一部分决定的吗？
植物的向光性是由植物幼苗的顶端决定的
（3）你能再设计一个小麦向光性的对照试验吗？
取两盆小麦，第一盆在各方向上都给予日光灯照射（对照组）。第二盆只在一个方向上给予日光灯照射（实验组）。过一段时间，发现第一盆小麦直立生长，第二盆小麦向光生长。
注意：实验组和对照组除小麦幼苗是否接受单侧光刺激这一变量外，其他条件均应适宜并相同。
3.向地性和负向地性
农民播种时总是将种子随手撒出去，并不考虑种子落地的方向。他们为什么不担心根向地上生长，而芽向地下生长呢？

活动：在一个广口玻璃瓶里放一些棉花，将浸泡过的蚕豆种子摆放在瓶壁和湿棉花之间。将玻璃瓶放在温暖的地方，并保持湿润，放置几天。观察种子芽和根的生长情况。

现象：蚕豆种子萌发后，根会向下生长，表现为向地性；芽背地（或向上）生长，表现为负向地性。
实验结论：蚕豆种子的根具有向地性，芽具有负向地性。
以上实验中，横放的蚕豆的芽向上弯曲，根向下弯曲，分别继续生长。根的向地性生长，是为了更多的获得水分和养料。茎的背地生长，为了更多地获得更多的阳光和生长空间。
植物的根在重力的影响下，会顺着重力方向生长，这种现象称为植物的向地性。茎和根的向地性不同，茎会背着重力方向向上生长（称为负向地性）。

4.向水性、向肥性、向触性
自然界中还有许多植物感应性的现象。例如，当土壤中水分分布不均匀时，根就朝向较湿润的地方生长；植物的根在土壤中总是朝着肥料较多的地方生长；牵牛花、葡萄等植物的卷须一旦接触到竿棍之类的物体就会缠绕在它们的上面……这些都是植物的向性运动，是植物对太阳光、地球引力、水、化学物质和接触等刺激作出的反应。

探究植物对水的反应
向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动，它的运动方向随刺激方向的改变而发生变化。如果土壤中水分分布不均匀，有的地方干，有的地方湿，植物的根将怎样生长？长在河堤边的植物与长在一般土地里的植物相比，根的生长情况会有什么不同？现在，让我们一起来探究植物对水的反应。
（1）提出问题：
土壤中水分分布不均匀，有的地方干，有的地方湿，植物的根将怎样生长？
（2）建立假设：
根据已有的知识和经验，你的假设是：植物的根向土壤湿的方向生长。
（3）设计验证方案：
①要准备的实验材料和器具：蚕豆幼苗、水、土、带底孔的花盆、水槽。
②控制哪些变量：土壤中水的分布。
③实验步骤：在水槽内盛干燥的细沙或者土壤，并在培养器的一端埋放一个底孔用塞子塞住的花盆，盆口稍高于土面，盆内盛水。然后，在水槽另一端距侧面15厘米处，种一株蚕豆幼苗。
④在小组里交流和讨论探究方案，确定是否需要进一步修改和完善。

（4）实施方案：按制定的研究方案进行实验和观察，并根据实验的内容和结果进行记录。
（5）实验结果与结论：
①你预测的实验结果是：植物的根向土壤湿的方向生长。
②实验结果与预测的结果一致吗？一定。
③你的结论是：植物的根具有向水性。
（6）表达与交流：
向全班同学准确地介绍本小组探究的过程和结果，并倾听其他同学的不同意见。同时，也听取其他小组的介绍，并对各组的探究过程和结果进行评价。
植物的根向水的方向生长的特性称为向水性。向水性能使植物在比较干旱的土壤中寻找并获得水分，以维持其生存。
思考与讨论
（1）沙漠中的植物根系为什么长得很深？

植物根的生长有向水性，干旱地区的地下水位低，根只有往下生长才能获得足够的水来维持其生命活动所需。
（2）你能设计另一个实验来证明根的向水性吗？
实验器材：盘子、脱脂棉、水、黄豆粒
实验步骤：①取适量的脱脂棉吸足水分，放在盘子中间；
②把盘子放到阴暗的角落，防止水分过快蒸发；
③取饱满的黄豆浸泡一段时间，围放在盘子周围的边上；④观察黄豆发芽后根的生长方向。
实验现象：几天后黄豆长出了大量的须根，并把须根都延伸向脱脂棉。
实验结论：植物根部的生长具有向水性。

植物的向性运动
向光性（刺激因素：光照）：植物体在单向光的照射下，弯向光源生长的现象称为植物的向光性。
向地性（重力）：植物的根在重力的影响下，会顺着重力方向生长的现象。
负向地性（重力）：植物不同器官的向地性不同，茎和根的向地性不同，茎会背着重力方向向上生长。
向水性（水）、向肥性（化学物质）、向触性（接触）等。
三、感性运动
1.感性运动
感性运动是植物感应性的另一种表现形式，它是由外界某种因素的刺激或者内部的生理机制引起的运动，但运动方向与刺激的方向无关。

感性运动最引人注意的例子是含羞草叶子的运动。
活动
将一盆含羞草放在实验台上。以下每项操作都要在全部叶片展开时进行。

（1）用笔轻轻地碰一下含羞草的小叶，小叶将合拢。
（2）用笔较重地敲一下含羞草的叶子，含羞草将合拢下垂。
（3）用笔猛烈地敲一下含羞草植株上部的叶子，含羞草将整株的叶片合拢，叶柄下垂。
思考与讨论：含羞草感受机械刺激引起的感性运动与窗台上植物的向光性运动有什么异同？
含羞草受到不定向的外界刺激而引起局部运动，运动方向与刺激方向无关，且反应快速，属于感性运动；窗台上的植物长时间后才弯向光源生长，且运动方向与刺激方向有关，属于向性运动。
2.向性运动和感性运动对比

植物的感应性	向性运动	感性运动
不同点	环境刺激	单向刺激	没有方向要求
	运动方向	与刺激方向有关	与刺激方向无关
	时间	时间较长	短时间内即可观察到
相同点	都可能是由外界刺激引起的植物反应

捕蝇草、茅膏菜等食虫植物遇机械触动会产生捕食运动；凤凰木、酢浆草等植物的叶片，因光照和温度改变的刺激而引起白天叶片张开，夜晚或雨天便闭合下垂；郁金香和番红花的花通常在温度升高时开放，温度降低时闭合……这些现象都是植物的感性运动。

【自我测评】
典例1 将培养在琼脂培养基上的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间（如图所示），其中②号和④号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入。以下说法中正确的是（）

A.选择②④两个装置进行实验，可以了解蚕豆茎的生长与光的关系
B.选择①③两个装置进行实验，可以了解茎和根的生长与重力的关系
C.装置②的实验结果表明植物具有向光性
D.若在装置④的幼苗培养基底部放一个匀速旋转器，茎将会向右侧生长
【答案】B
【解析】A.探究蚕豆幼苗的生长与光的关系，则单一变量是单侧光，则选择③④两个装置进行实验，A错误。
B.蚕豆幼苗的茎与根的生长与重力的关系，则单一变量是重力，选择③两个装置进行实验，B正确。
C.装置②缺少对照组，同时还会受到重力因素的影响，因此不能证明植物生长具有向光性，C错误。
D.如果将④装置放在匀速旋转的旋转器上，则茎尖能从窗口处均匀感受光的照射，所以茎尖直立生长，D错误。
故选B。
典例2 冬天，小金同学把放在阳台的月季花移入室内防冻，发现靠近窗台的绿色枝条都伸向外生长，以下现象与之不同类的是（）
A.郁金香的茎总是背地生长
B.桂花树的根在士壤中朝肥料较多的地方生长
C.含羞草触碰时会把叶片全部合起来
D.池塘边的柳树的根在土壤中朝池塘一边生长的多
【答案】C
【解析】A.冬天，小金把放在阳台的月季花移入室内防冻，发现靠近窗台的绿色枝条都伸向外生长，属于向性运动。郁金香的茎总是背着地面生长，属于向性运动，A不符合题意。
B.桂花树的根在土壤中朝肥料较多的地方生长，属于向性运动，B不符合题意。
C.含羞草触碰时会把叶片全部合起来，属于感性运动，C符合题意。
D.柳树的根在土壤水分分布不均匀时会朝水多的一侧生长，属于向性运动，D不符合题意。
故选C。
典例3 在不用人工修剪和使用药剂的情况下，要培育出如图所示的植物会景，可以实施多种方案。下列对方案及其原理的分析中，都正确的是（）

A.把植物放在单侧光的环境下，利用茎的感性运动
B.把植物放在单侧光的环境下，让生长素移向向光的一侧
C.把植物侧放在地上，让茎的近地侧部分生长得比远地侧的快
D.把植物侧放在地上，利用茎的感性运动
【答案】C
【解析】感性运动是指植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动，称为感性运动。向性运动是植物体受到一定方向的外界刺激而引起的局部运动，如向光性、向地性等。植物在单侧光照射下弯向光源生长。根据生长素的作用原理可培育出如图所示的植物盆景，C正确，ABD错误。
故选C。
典例4 某兴趣小组在学习植物的感应性后，进行以下实验：
①将若干滤纸剪成培养皿大小并用水浸湿，填满培养皿，把4粒浸泡过的玉米种子如图摆放（胚根都朝向培养皿中心）；
②盖上培养皿盖，用透明胶带固定，将培养皿侧立于橡皮泥上，放在暗处；
③观察并记录每粒玉米种子根和芽的生长方向。

请你根据学过的知识回答：
（1）本实验的目的是验证。
（2）A、B、C、D四粒玉米中，作为对照组的是。
（3）实验中的变量是。
【答案】（1）根的向地性（2）A（3）胚根的朝向
【解析】根据题意和图示分析可知：由于地心引力的作用，玉米的根总是朝向下方生长，此现象可能与播种时种子胚根的朝向有关，也可能无关。
（1）本实验中的4粒种子，分别指向4个不同方向，并且用棉花团固定，观察放置不同方向的种子的根生长方向有什么不同，为了验证根的向地性。
（2）（3）探究实验要设置对照组和实验组，本实验要探究的是根的向地性，A玉米粒胚根向下放置，与其他三粒种子放在同等条件下培养，观察根的生长状况，可见A组是对照组，BCD组是实验组，实验的变量是胚根的朝向。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？

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