高中生物2023-2024年新人教版選擇性必修一5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動（課件+教案）（2份）

第第頁高中生物2023—2024年新人教版選擇性必修一5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動（課件+教案）（2份）5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動教案

課題5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動單元第五章學科生物年級

學習目標與核心素養(yǎng)說明光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用，簡述溫度、重力等參與調(diào)節(jié)植物生命活動。闡明環(huán)境因素的調(diào)節(jié)與植物的適應性之間的關(guān)系。舉例說明植物生命活動的調(diào)節(jié)具有復雜性和整體性。1.闡述光、溫度、重力等對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用。2.闡明植物生命活動的調(diào)節(jié)具有復雜性和整體性。3.通過植物生命活動調(diào)節(jié)原理引導學生建立正確科學技術(shù)價值觀。

重點光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用及植物生長發(fā)育調(diào)控的復雜性和整體性。

難點植物生長發(fā)育調(diào)控的復雜性和整體性。

教學過程

教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖

導入新課播放視頻《植物為什么總是向上生長的》課前查閱資料，播放視頻《植物為什么總是向上生長的》觀看視頻，了解植物為什么總是向上生長的，提出問題，激發(fā)學生的學習興趣。

講授新課問題探究種子萌發(fā)后，根向地生長、莖背地生長。如果將幼苗橫過來。莖會彎曲向上生長，根則彎曲向下生長1.莖和根的生長是受哪種因素調(diào)節(jié)的？提示：是由重力因素調(diào)節(jié)的2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內(nèi)，它的根、莖可能會怎樣生長？為什么？提示：是根和莖很可能會橫向生長，因為太空中幾乎沒有重力?！皢栴}探討”中的實例說明，高等植物的生長發(fā)育是受_______調(diào)節(jié)的。___________________對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)1.光是植物進行_________________的能量來源。資料1：少數(shù)植物（如煙草和萵苣）的種子需要在____________的條件下才能萌發(fā)，有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的種子在____________條件下萌發(fā)得好一些，還有一些植物（如洋蔥、番茄）的種子萌發(fā)，則________________。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般__________，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。資料2：豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含______________，莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長___________。豆芽一旦見光，就會發(fā)生_________________并長成豆苗。資料3：很多植物的開花與________________有關(guān)。例如，菠菜只有白天長度超過13小時才____________；菊、水稻則要在白天短于一定的時長才__________。當然，也有不少植物的開花與晝夜長短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。思考與討論1.那些需要光才能萌發(fā)的種子是需要光照給種子萌發(fā)提供能量嗎？提示：不是。2.從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響？提示：光既促進葉綠索的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。3.有些植物根據(jù)晝夜長短“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用？這與植物激素的分泌有關(guān)系嗎？提示：是光照時長（黑暗時長）在起作用；與植物激素的分泌有關(guān)。4.種子發(fā)芽，植株生長、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對環(huán)境的適應的？提示：萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對環(huán)境的適應，一萌發(fā)后能立即進行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”；植株在生長、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動正常進行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對環(huán)境的適應。2.在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長、開花、衰老，等等，都會受到____________________。3.植物的向光性生長，實際上也是植物對_____________________。光作為一種信號，影響、調(diào)控__________________________的全過程。4.植物能夠?qū)庾鞒龇磻?，表明植物可以____________，并據(jù)此調(diào)整__________________。5.科學家研究發(fā)現(xiàn)，植物具有能接受__________________，光敏色素是其中的一種。光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應機制6.光敏色素是一類_____________（色素—蛋白復合體），分布在植物的各個部位，其中在_____________________內(nèi)比較豐富。在受到___________時，_______________________會發(fā)生變化，這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導到細胞核內(nèi)，影響____________________，從而表現(xiàn)出生物學效應。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)資料1：溫帶地區(qū)，樹木年復一年地加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出_____________________。年輪形成的原因是∶在春夏季_____________________、細胞體積大，在樹干上形成________________的帶；在秋冬季細胞分裂慢、細胞體積較小，樹干上形成_________________的帶。資料2有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時間的__________之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導促使_______________的作用，稱為春化作用。冬小麥冬大麥、蕙蘭等就是這樣。思考與討論1.樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？提示：年輪的形成，是樹木生長對一年中不同時期環(huán)境溫度反應的結(jié)果。2.有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對于它們適應所生存的環(huán)境有什么意義？提示：這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來臨之前開花從而無法正常結(jié)果的情況。3.關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的實例，你還能舉出一些嗎？提示：學生根據(jù)自己的情況回答。（1）隨著_____________________________，植物發(fā)芽、開花、落葉、休眠，___________追隨著季節(jié)的步伐。隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝也會有___________________之分。（2）植物的所有生理活動都是在___________內(nèi)進行，溫度可以通過影響______________、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)____________________。此外，植物分布的地域性很大程度上就是由__________決定的。2.重力參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)（1）調(diào)節(jié)實例：根的向地性、莖的背地性【思考】根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用。（2）調(diào)節(jié)機理：知識點梳理：（1）重力是調(diào)節(jié)__________________的重要環(huán)境因素。本節(jié)“問題探討”里所提到的植物根向地、莖背地生長，就是在____________的調(diào)節(jié)下形成的。（2）植物的根、莖中具有______________，可以將重力信號轉(zhuǎn)換成_______________________，造成生長素_____________________，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。旁欄思考題根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢提示：根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用?！暗矸燮健馐僬f”：（1）是被普遍承認的一種解釋_______________的機制。（2）植物對重力的感受是通過________________，即________________________來實現(xiàn)的。（3）當重力方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的___________________就會沿著重力方向沉降，引起植物體內(nèi)__________________________的改變，如通過影響生長素的運輸導致生長素沿著__________________的方向不對稱分布，從而造成重力對植物生長的影響。三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控1.高等植物是由很多細胞組成的___________，它的正常生長發(fā)育需要各個器官、組織、細胞之間的__________。植物生長發(fā)育的調(diào)控，是調(diào)節(jié)________________共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。2.植物細胞里儲存著___________________，但是某個細胞的基因如何表達則會根據(jù)需要作調(diào)整。植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時________________________的調(diào)控之下。（3）對于多細胞植物體來說，__________________之間、_________________之間的協(xié)調(diào)，需要通過__________________。激素作為信息分子，會影響細胞的________________，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時，激素的產(chǎn)生和分布是_________________調(diào)控的結(jié)果，也受到__________________的影響（4）在個體層次，植物____________________、繁殖、休眠，實際上，是植物響應_________，調(diào)控_________________以及_______________、分布，最終表現(xiàn)在____________上的變化。四、練習與應用1下列說法不正確的是（）A.植株生長、開花接受光的調(diào)控，都體現(xiàn)了植物對環(huán)境的適應B.光敏色素主要吸收紅外光C.光敏色素分布在植物的各個部位D.光調(diào)控植物生長發(fā)育的機制是感受信號→傳導信號→發(fā)生反應提示：光敏色素主要吸收紅光和遠紅光，B錯誤。2.赤霉素和光敏色素能協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)擬南芥主根的生長。某小組用野生型擬南芥植株（WT）、光敏色素A（phyA）缺失突變體和光敏色素B（phyB）缺失突變體為材料，研究在黑暗和光照條件下，赤霉素合成抑制劑——多效唑（PAC）對擬南芥幼苗主根生長的影響，實驗結(jié)果如圖所示，下列分析錯誤的是（）A.光敏色素可能不參與黑暗條件下PAC調(diào)控主根生長的過程B.在光照和黑暗條件下，PAC調(diào)控主根生長的效果存在差異C.phyA介導的光信號對PAC調(diào)控主根生長的影響不明顯D.phyB介導的光信號能增強PAC對主根生長的抑制效果提示：PAC濃度的變化而變化的情況相似，差異不大，說明光敏色素可能不參與黑暗條件下PAC調(diào)控主根生長的過程，A正確；結(jié)合兩幅圖分析可知，在光照和黑暗條件下，PAC調(diào)控主根生長的效果存在差異，B正確；全光照條件下，phyA缺失突變體與野生型的曲線差異不大，說明phyA的介導的光信號對PAC調(diào)控主根生長的影響不明顯，C正確；據(jù)圖分析可知，在一定的PAC濃度范圍內(nèi)，phyB介導的光信號能增強PAC對主根生長的促進效果，D錯誤。3.拓展應用（1）由上述實驗結(jié)果可以得出什么結(jié)論？（2）萵苣種子對紅光的反應遠比紅外光敏感，如果經(jīng)過紅光和紅外光處理后，將萵苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萵苣種子的發(fā)芽情況會如何？提示：（1）紅光促進萵苣種子發(fā)芽，紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。（2）萵苣種子會發(fā)芽，因為自然光包含紅光和紅外光，萵苣種子對紅光更敏感，因此在自然光照射下會發(fā)芽。（3）曇花一般夜間開花，受晝夜交替節(jié)律的影響。如果要讓縣花白天開花，可嘗試采取哪些措施？提示：可嘗試進行遮光處理。提出問題，分析問題。探究重力對植物生長的影響?！緦W習活動一】學生閱讀，結(jié)合所學知識，分析光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)，思考問題，回答問題。小組討論，探究光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)。【學習活動二】學生閱讀，分組討論，探究參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素。小組討論，回答相關(guān)問題?！緦W習活動三】學生閱讀，分析植物生長發(fā)育的整體調(diào)控。根據(jù)所學，完成相關(guān)練習聯(lián)系實際，激發(fā)學生求知欲。通過閱讀，分析光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)，創(chuàng)設(shè)問題情境導入新課，培養(yǎng)學生獲取信息的能力，加深學生對概念的認識，激發(fā)學生的科學研究的興趣。根據(jù)上述概括，思考相關(guān)問題，由淺入深，層層剖析，以加深學生對科學探究的精神。培養(yǎng)學生獲取信息的能力，鍛煉學生的語言表達能力，提高學生分析問題，解決問題的能力。通過探究實際案例，分析原因，培養(yǎng)學生問題探究能力及創(chuàng)新意識。通過探究植物生長發(fā)育的整體調(diào)控，讓學生自主梳理學習內(nèi)容，培養(yǎng)它們自主學習能力，分析生長素的合成、運輸與分布，提高學生概括能力。回顧舊知，鞏固和應用所學知識。

課堂小結(jié)1.光作為一種__信號__，影響、__調(diào)控__植物生長、發(fā)育的全過程；植物具有能接受光信號的分子，如__光敏色素__。2.溫度可以通過影響__種子萌發(fā)__、植株生長、__開花結(jié)果__和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。植物分布的地域性很大程度上就是由__溫度__決定的。3.植物根向地、莖背地生長，是在__重力__的調(diào)節(jié)下形成的。4.植物生長發(fā)育的調(diào)控，是__基因表達調(diào)控__、__激素__調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。5.激素作為__信息__分子，會影響細胞的__基因表達__，從而起到調(diào)節(jié)作用。激素的產(chǎn)生和分布是基因表達__調(diào)控__的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。6.在個體層次，植物生長、發(fā)育、繁殖、休眠，實際上，是植物響應環(huán)境變化，調(diào)控__基因表達__以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在__器官__和__個體__水平上的變化。

板書5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)實例、原理二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素溫度、重力三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控(共22張PPT)

第五章植物生命活動的調(diào)節(jié)

第4節(jié)

環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動

學習目標

說明光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用，簡述溫度、重力等對植物生命活動的調(diào)節(jié)作用

（生命觀念、科學思維）

01

02

闡明環(huán)境因素的調(diào)節(jié)與植物的適應性之間的關(guān)系。（生命觀念、科學思維）

舉例說明植物生命活動的調(diào)節(jié)具有復雜性和整體性（生命觀念、科學思維）

03

···

問題探討

種子萌發(fā)后，根向地生長、莖背地生長。如果將幼苗橫過來，莖會彎曲向上生長，根則彎曲向下生長

討論：

1.莖和根的生長是受哪種因素調(diào)節(jié)的

2.如果將該幼苗橫放在太空中的"天宮二號"內(nèi)，它的根、莖可能會怎樣生長為什么

是由重力因素調(diào)節(jié)的

莖向上生長

根和莖很可能會繼續(xù)橫向生長,因為太空中幾乎沒有重力。

新課講授

一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

（1）光是植物進行光合作用的能量來源

（2）光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長發(fā)育的全過程

光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用

思考·討論

光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用

少數(shù)植物（如煙草和萵苣）的種子，需要在有光的條件下才能萌發(fā)。有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)的好一些。還有一些植物（如洋蔥、番茄）的種子萌發(fā)則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。

資料1

思考·討論

豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含葉綠素，莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。

資料2

綠豆芽：無光條件

黑豆苗：有光條件

思考·討論

很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長度超過13小時才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時長才開花。當然，也有不少植物的開花與晝夜長短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。

資料3

討論

1.那些需要光才能萌發(fā)的種子是需要光照給種子萌發(fā)提供能量嗎

2.從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響

不是

光既會促進葉綠素的合成，使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。

討論

3.有些植物根據(jù)晝夜長短“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用這與植物激素的分泌有關(guān)系嗎

4.種子發(fā)芽，植株生長、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對環(huán)境的適應的

是光照時長（黑暗時長）在起作用，這與植物激素的分泌有關(guān)。

萌發(fā)需要光照的種子一般比較小，這是對環(huán)境的適應——萌發(fā)后能立即進行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”。植株在生長、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動正常進行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物的環(huán)境的適應。

光的信號作用

（1）接受光信號的分子

植物具有能接受光信號的分子，所以能夠?qū)庾鞒龇磻?/p>

（2）光敏色素

①本質(zhì)：一類蛋白質(zhì)（色素—蛋白復合體）

②分布：植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富

③功能：主要吸收紅光和遠紅光

（3）光調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的機制

在受到光照射時，光敏色素的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導到細胞核內(nèi)，影響特定基因的表達，從而表現(xiàn)出生物學效應。

感受信號

傳導信號

發(fā)生反應

信號經(jīng)過傳導，傳遞到細胞核內(nèi)

表現(xiàn)出生物學效應

翻譯

RNA

光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化

DNA

細胞核內(nèi)特定

基因的轉(zhuǎn)錄變化

光

光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化

照射

信號經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)的傳導，傳遞到細胞核內(nèi)

細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化（表達）

轉(zhuǎn)錄

RNA

翻譯

蛋白質(zhì)

表現(xiàn)出生物學效應

感受信號

傳導信號

發(fā)生反應

（4）影響植物的光形態(tài)建成

光控制細胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能適應外界環(huán)境，如種子萌發(fā)、植物開花、葉片脫落、植物生長等。

（5）光周期

生物體內(nèi)有使它們響應24小時周期內(nèi)光、暗長度變化的機制，稱為光周期。植物感受光周期的部位是葉子。

植物種類定義

長日植物（或短夜植物）只有當白晝時間超過一定的小時數(shù)才能開花的植物

短日植物（或長夜植物）只有在白晝時間短于一定小時數(shù)才能開花的植物

日中植物有些植物只要溫度適宜，成熟了就能開花，與日照時間長短無關(guān)

二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素

除了光，溫度、重力等環(huán)境因素也會參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育

最適溫度

較低溫度

正常生長

重力環(huán)境

思考·討論

溫帶地區(qū)，樹木年復一年地加粗，構(gòu)成一

圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。

春天氣候溫和、雨量充沛，對樹木的生長

有利，這是形成層細胞分裂旺盛，新產(chǎn)生

的細胞大而明顯，導管又大又多，因此，

木材就顯得顏色淡，質(zhì)地松軟，入夏以后，隨著氣溫增高，雨量減少，特別是到秋天，天氣漸冷，雨量更少，形成層活動減弱，分裂出的細胞形狀小，加上細胞壁厚，導管又少，木材顯得致密而堅硬，顏色也深

資料一

思考·討論

有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時

期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷

低溫誘導促使植物開花的作用，稱

為春化作用。冬小麥、蕙蘭等就是

這樣。

沒有春化作用，植物只保持營養(yǎng)生長，不會開花結(jié)果。春化作用一般要在0~5℃保持40~50天，而高溫或缺氧可解除春化作用。春化作用的感受器官是芽內(nèi)的分生組織。

資料二

討論

1.樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？

2.有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對于它們適應所生存的環(huán)境有什么意義？

3.關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的實例，你還