新疆 周广南
(作者单位:乌鲁木齐市第五十四中学)
从微专题复习的角度来看,“植物激素调节”内容相对独立,可单独考查,也可与其他知识点(细胞膜的信息交流功能、主动运输和中心法则等)联系起来考查,且与生活联系紧密。此部分内容在复习中主要是利用概念图再次夯实基础知识,查漏补缺,配合典型习题训练学生的解题能力。笔者以本节重点内容“生长素”为基点,带动学生对植物激素调节的全面复习,同时培养学生对实验探究题、坐标图表题和长句表达题的解答能力,提高学生的解题技巧,落实科学思维、科学探究和社会责任等学科核心素养。
1.《课程标准》要求和考情分析
1.1 《课程标准》要求
揭示生长素在调节植物生长时表现出两重性;举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节;概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等。
1.2 考情分析
单选题多为难度中等的试题,难题较少出现;非选择题多以探究性实验试题为主。试题常以农业生产实例或科学家的探究实验为命题情境,结合图形或曲线坐标等,题目较为新颖,主要考查科学思维和科学探究等学科核心素养,大多数试题的题干文字信息量比较大,甚至涉及古代农业书籍的经典论述,需要考生认真审题,结合教材知识,正确使用术语规范答题。
2.知识网络图——夯实基础,查漏补缺
立足微专题复习,以“生长素”为基点,带动整体植物激素调节相关内容的复习即让学生以生长素为主线,建构全章知识网络图(图1),以达到对基础知识的查漏补缺。
图1
同时学生之间还可以交流各自的知识网络图,因为每个学生的关注点会有一定的差异,或者相互提问,扫除最后的知识盲点和知识误区。这些内容可以在课堂中进行,也可以在课下进行,建议基础薄弱的学生在课堂中进行,效果更好。
3.以“生长素”为基点的微专题——难点详解
3.1生长素的发现、运输和作用机理
3.1.1知识网络
图2
图3
典型误区:色氨酸通过一系列化学反应可转变成生长素(注意生长素是小分子有机物,不是蛋白质),生长素的合成和发挥作用本质是基因选择性表达的结果;生长素能进行极性运输,但也存在其他运输方向,如单侧光使生长素由向光侧移向背光侧;区分生长素的运输方向和方式:生长素的运输方向是极性运输、横向运输等,而运输方式一般是主动运输;外界因素会影响生长素的分布,当然也会引起其他植物激素的改变。
以上典型误区就是高考中经常出现的考点,教师要对学生容易遗漏的地方反复训练和强调,使其能够形成条件反射,提高应试解题速度。
3.1.2经典例题分析
【例1】生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,而细胞壁的弹性非常小,影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图4。下列说法正确的是 ( )
图4
A.生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以被动运输的方式向外运输
B.酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞横向生长
C.活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA和蛋白质
D.生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能的联系
【分析】由图4可知H+向外运输的方式为主动运输,A错误;生长素主要促进细胞的伸长,因此酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小,引起细胞纵向生长,B错误;活化因子与生长素结合,使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA,而蛋白质的合成在细胞质的核糖体上,C错误;生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能相统一,D正确。
本题几乎涉及“生长素”所有难点,题目新颖且综合程度高,需要学生有一定的图文转化能力和获取信息的能力,充分落实了学科核心素养。此类试题在高考中经常出现,学生看到题后要依据选项针对性地阅读图表,提取其中的有效信息,结合脑海中已有的信息,寻找两者之间有无契合之处或者矛盾之处,以此突破此类试题。
【例2】(2019年,全国卷Ⅰ,第29题节选)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。回答下列问题。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果________。
【分析】实验思路:将ABA缺失植株分成三组,第一组在正常条件下测定气孔开度;第二组在干旱条件下进行ABA处理,第三组作为对照组;一段时间后,分别测定三组植株的气孔开度。预期结果为第一组和第三组相比,气孔开度不变;第二组和第三组相比,气孔开度减小;可以证明实验结论。
此类实验探究试题,应该先阅读题干找出实验目的,根据实验目的对相关知识进行梳理,确定自变量和因变量及其观测指标,同时要注意设置对照组和平行等量重复原则,并根据问题提示结合教材进行回答。本题答案的字数比较多,学生在回答时所用的专业术语必须规范,首先,应该回忆课本经典发现实验是如何分组表述的,尽量使用课本原话,其次,可以参看题干语言,做到条理清晰,书写时应该分条分行书写。
3.2生长素的两重性——坐标曲线分析
3.2.1知识详解
生长素作用曲线的理解:图5中Ob段表示随着生长素浓度增大,促进作用增强;bd段表示随着生长素浓度增大,促进作用减弱,但不能认为产生了抑制作用;de段表示随着生长素浓度增大,抑制作用增强;a、c点对应不同浓度的生长素,其促进生长的效应可能相同,而促进生长的最适浓度介于两者之间;d点是“低浓度”与“高浓度”的分界点,“低浓度”“高浓度”不是具体值,而是浓度范围。
图5
实际考试中可能会有几条曲线交织在一起的情况,这时要注意曲线之间的关系,如因果关系、并列关系,对曲线进行逐条分析,如趋势、特殊点等,最终得出结论。
3.2.2经典例题分析
【例3】图6为某植物不同器官的生长速率与生长素浓度之间的关系,若曲线Ⅲ表示茎伸长生长速率与一定浓度范围生长素的关系,则下列分析错误的是 ( )
图6
A.Ⅲ曲线对应浓度范围小于生长素对茎作用的最适浓度
B.Ⅰ可能是同样浓度范围的植物生长素施用于根对应生长速率曲线
C.Ⅱ可能是同样浓度范围的植物生长素施用于芽对应生长速率曲线
D.Ⅴ曲线变化体现了生长素对相应器官的作用具有两重性
【分析】Ⅲ曲线未达到峰值,所以对应浓度范围小于茎所对应的生长素的最适浓度,A正确;Ⅰ曲线随生长素浓度升高,生长速率下降,由于根对生长素浓度比较敏感,故可能是同样浓度范围的植物生长素施用于根对应生长速率曲线,B正确;芽对生长素浓度比茎敏感,所以可能是同样浓度范围的植物生长素施用于芽对应的生长速率曲线,C正确;Ⅴ曲线变化体现了随生长素浓度升高,促进生长作用增强,超过一定值后,随生长素浓度升高,促进生长作用减弱,未体现出抑制生长,D错误。
本题由5条曲线交织在一起,通过对x、y轴的分析,发现曲线之间为并列关系,对曲线进行逐条分析后发现,只有Ⅰ曲线为单纯下降趋势,V曲线为先升后降趋势,其余均为上升趋势,然后结合题干就可以得出结论。高考中的曲线坐标题的解题思路基本都是先看x、y轴含义,再看趋势和特殊点,三看各曲线关系,四结合选项分析得出结论。
3.3植物激素间的相互作用及应用
3.3.1知识网络
图7
图8
学生需重点理解生长素与乙烯、赤霉素的关系,植物生命活动的调节是多种激素共同作用(协同和拮抗作用)的结果,分析生活中的现象时要从多个角度进行,同时要注意外界因素和内在基因共同控制的结果。
高考经常针对真实的生活情境展开设问,图9、图10分别是种子生长发育过程和果实发育成熟过程中各种激素含量的变化情况,这充分说明植物的生命活动调节是综合作用的结果。同时还要区分植物激素调节不等于植物生命活动的调节,植物的生命活动受到温度和光照等外界因素的影响,且会导致植物体内发生一系列的变化(如激素合成变化等),进而对基因的表达产生调控。不同阶段各种激素发生变化的根本原因是基因的选择性表达。
图9
图10
3.3.2经典例题分析
【例4】图11表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,据图判断下列说法错误的是 ( )
图11
A.③代表的植物激素是乙烯
B.激素①②③在促进幼苗生长过程中具有协同作用
C.a浓度的激素②抑制细胞伸长、b浓度的激素②促进细胞伸长,激素②的作用具有两重性
D.在幼苗生长过程中,除了图中的激素①②③外还有其他植物激素的作用
【分析】从图中激素②浓度不同作用效果不同,可知激素②是生长素,激素①与激素②都能促进细胞伸长,可知激素①是赤霉素,激素③抑制细胞伸长,所以激素③应该是乙烯。激素①、激素②在促进幼苗生长过程中具有协同作用,激素③抑制细胞伸长,则激素③与激素①、激素②之间在促进幼苗生长方面作用效果相反。
本题考查学生在真实的情境中解决实际问题的能力,涉及过程图的解读。处理这类图应该从最熟悉的地方入手,以“促进细胞伸长”“②”“a浓度”“b浓度”为抓手,采取逐一突破的方式。因此解决此类问题一定要找到最熟悉的点,以此展开解题。
高考试题以能力考核为主,将复杂的问题简化,高起点,低落点,从各个方面指向教材知识体系。教师在复习中可以“生长素”为基点,辐射植物激素调节相关的全部内容,围绕高考真题进行针对性训练,同时结合实验探究、坐标理解和长句解答等,帮助学生提升解题技巧,形成知识网络,查漏补缺,更好地提升复习效果,落实学科核心素养。