生物人教版（2019）选择性必修1 5.4环境因素参与调节植物的生命活动（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修1 5.4环境因素参与调节植物的生命活动（共21张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 14.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-05-18 08:30:23 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
【本节聚焦】
1.光是怎样调节植物生长发育的？
2.温度、重力等环境因素是怎样参与调节植物生长发育的？
3.植物接受环境因素的调节有什么适应意义？
问题探讨
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。
[讨论1]茎和根的生长是受哪种因素调节的？
是由重力因素调节的。
[讨论2]如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
植物的生命活动的调节主要依靠______
调节，同时受______因素调节。
激素
环境
[思考1]光是植物进行光合作用的能源，没有光绿色植物没办法生存。那么对于植物来说，光只是起到提供能量的作用吗？
一、光对植物生长发育的调节
[活动1]阅读P105【思考.讨论】，P106第1、2、3自然段以及图5-12，完成《金版》P127【课前预习】探究一，概述光对植物生长发育的影响，阐明光的影响机理。
资料1
①少数植物（如烟草、莴苣）的种子需要在有光条件下才能萌发。
②有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得更好。
④有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，受光的抑制。
⑤研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏营养物质也很少。
[讨论1]那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗
不是
资料2
豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，茎（实际上很大一部分是下胚轴）比在光下要长很多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。
[讨论2]从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。
资料3
很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
[讨论3]有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？
是光照时长( 黑暗时长)在起作用
与植物激素的分泌有关
[讨论4]种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
【小结】（一）光对植物生长发育的两种作用
①光是植物进行光合作用的能量来源。
②光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。
（二）光信号传导的结构基础之一光敏色素
植物具有能接受光信号的分子，例如光敏色素。
1.化学本质：
蛋白质
（色素-蛋白复合体）
2.分布：
植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
3.吸收光的类型：
主要是红光和远红光
[思考2]植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？
（三）光调控植物生长发育的反应机制
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
表现出生物学效应
光
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过传导，传递到细胞核内
细胞核内特定基因的转录变化
RNA
蛋白质
表现出生物学效应
照射
转录
翻译
练一练
1.下图为日照与植物开花时间关系的曲线图，据图可知 ( )
A.甲是短日照植物，乙是长日照植物
B.甲是长日照植物，乙是短日照植物
C.甲是短日照植物，乙是日中性植物
D.甲是长日照植物，乙是长日照植物
2.下列关于光对植物生长发育调节的叙述，错误的是( )
A.光可调控种子的萌发、植株的生长和开花
B.光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的部分过程
C.植物的向光性是植物对光刺激的反应
D.光敏色素是植物接受光信号的一类蛋白质分子
A
B
[讨论1]树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
[活动2]阅读P107【思考.讨论】，完成《金版》P127【课前预习】探究二，概述温度和重力对植物生长发育的调节。
（一）温度
资料1：年轮的形成
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出周期性的季节变化。
年轮形成的原因：
①春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；
②秋冬季细胞分裂慢，细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
年轮的形成，是树木生长对年中不同时期环境温度反应的结果
资料2：春化作用
一些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。如冬小麦、冬大麦、惠兰等。
[讨论2]有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？
这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况
[讨论3]关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？
植物分布的地域性很大程度由温度决定。
植物的所有生理活动均在一定温度范围内进行。如种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等。
（二）重力
1.调节机理：植物根茎中具有感受重力的物质和细胞，将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
2.调节方式：调节植物生长发育和形态建成。
[思考3]根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
①根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐。
②茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。
3.淀粉—平衡石假说
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
重力方向改变
平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
引起一系列信号分子的改变
如影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布
对植物生长产生影响
练一练
1.自然条件下，冬小麦是在头一年秋季萌发，以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬，第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明( )
A.未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
B.赤霉素等植物激素控制着植物的生命活动
C.赤霉素直接参与细胞内的代谢活动
D.赤霉素具有解除种子休眠的作用
2.下列关于植物茎的负向重力性和根的向重力性的叙述，正确的是( )
A.在根部“③→④”的运输不需要消耗ATP
B.生长素对②处和⑥处的作用相同
C.两种现象说明根对生长素的敏感性高于茎
D.两种现象均能体现生长素低浓度促进、高浓度抑制的作用特点
A
C
三、植物生长发育的整体调控
[活动3]结合生产、生活实例阅读P108，完成《金版》P128【课前预习】探究三，阐明植物生命活动是通过基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络进行调控的。
高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织和细胞之间的协调和配合。
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
植物生长发育的调控网络
（一）基因表达调控
植物的_____、_____、_____、_____等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
生长
发育
繁殖
休眠
（二）激素调节
激素作为__________，会影响细胞的__________，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布________________的结果，也受到________ 的影响。
信息分子
基因表达
基因表达调控
环境因素
（三）环境因素调节
在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物响应环境变化，调控________以及_____产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
基因表达
激素
课外实践
P108
验证植物根向地性的感受部位在根冠
已有的研究表明：植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。
提示：实验可以用刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）为材料，为了便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。
对照组：完整的刚刚萌发玉米种子
实验组：
处理 预期结果
切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性
待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性
【小结】
练一练 P109【练习与应用】
一、概念检测
1. 一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确。
(1) 它的生长发育完全由植物激素控制。( )
(2) 调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。( )
(3) 它的生长发育是基因表达调控的结果。( )
2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。
×
√
√
红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
二、拓展应用
1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。
（1）由上述实验结果可以得出什么结论
红莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
（2）萬苣种子对红光的反应远比红外光敏感，如果经过红光和红外光处理后，将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬苣种子的发芽情况会如何？
2. 昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？
可尝试进行遮光处理。
练一练 判断正误
(1)光作为一种信息，影响调控植物生长、发育的全过程，植物种子的萌发都需要在有光的条件下才能发生。( )
(2)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在叶肉细胞内比较丰富。( )
(3)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。( )
(4)植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同组成的网络。( )
×
×
×
√
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
【本节聚焦】
1.光是怎样调节植物生长发育的？
2.温度、重力等环境因素是怎样参与调节植物生长发育的？
3.植物接受环境因素的调节有什么适应意义？
问题探讨
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。
[讨论1]茎和根的生长是受哪种因素调节的？
是由重力因素调节的。
[讨论2]如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
植物的生命活动的调节主要依靠______
调节，同时受______因素调节。
激素
环境
[思考1]光是植物进行光合作用的能源，没有光绿色植物没办法生存。那么对于植物来说，光只是起到提供能量的作用吗？
一、光对植物生长发育的调节
[活动1]阅读P105【思考.讨论】，P106第1、2、3自然段以及图5-12，完成《金版》P127【课前预习】探究一，概述光对植物生长发育的影响，阐明光的影响机理。
资料1
①少数植物（如烟草、莴苣）的种子需要在有光条件下才能萌发。
②有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得更好。
④有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，受光的抑制。
⑤研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏营养物质也很少。
[讨论1]那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗
不是
资料2
豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，茎（实际上很大一部分是下胚轴）比在光下要长很多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。
[讨论2]从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。
资料3
很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
[讨论3]有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？
是光照时长( 黑暗时长)在起作用
与植物激素的分泌有关
[讨论4]种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
【小结】（一）光对植物生长发育的两种作用
①光是植物进行光合作用的能量来源。
②光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。
（二）光信号传导的结构基础之一光敏色素
植物具有能接受光信号的分子，例如光敏色素。
1.化学本质：
蛋白质
（色素-蛋白复合体）
2.分布：
植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
3.吸收光的类型：
主要是红光和远红光
[思考2]植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？
（三）光调控植物生长发育的反应机制
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
表现出生物学效应
光
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过传导，传递到细胞核内
细胞核内特定基因的转录变化
RNA
蛋白质
表现出生物学效应
照射
转录
翻译
练一练
1.下图为日照与植物开花时间关系的曲线图，据图可知 ( )
A.甲是短日照植物，乙是长日照植物
B.甲是长日照植物，乙是短日照植物
C.甲是短日照植物，乙是日中性植物
D.甲是长日照植物，乙是长日照植物
2.下列关于光对植物生长发育调节的叙述，错误的是( )
A.光可调控种子的萌发、植株的生长和开花
B.光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的部分过程
C.植物的向光性是植物对光刺激的反应
D.光敏色素是植物接受光信号的一类蛋白质分子
A
B
[讨论1]树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
[活动2]阅读P107【思考.讨论】，完成《金版》P127【课前预习】探究二，概述温度和重力对植物生长发育的调节。
（一）温度
资料1：年轮的形成
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出周期性的季节变化。
年轮形成的原因：
①春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；
②秋冬季细胞分裂慢，细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
年轮的形成，是树木生长对年中不同时期环境温度反应的结果
资料2：春化作用
一些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。如冬小麦、冬大麦、惠兰等。
[讨论2]有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？
这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况
[讨论3]关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？
植物分布的地域性很大程度由温度决定。
植物的所有生理活动均在一定温度范围内进行。如种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等。
（二）重力
1.调节机理：植物根茎中具有感受重力的物质和细胞，将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
2.调节方式：调节植物生长发育和形态建成。
[思考3]根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
①根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐。
②茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。
3.淀粉—平衡石假说
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
重力方向改变
平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
引起一系列信号分子的改变
如影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布
对植物生长产生影响
练一练
1.自然条件下，冬小麦是在头一年秋季萌发，以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬，第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明( )
A.未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
B.赤霉素等植物激素控制着植物的生命活动
C.赤霉素直接参与细胞内的代谢活动
D.赤霉素具有解除种子休眠的作用
2.下列关于植物茎的负向重力性和根的向重力性的叙述，正确的是( )
A.在根部“③→④”的运输不需要消耗ATP
B.生长素对②处和⑥处的作用相同
C.两种现象说明根对生长素的敏感性高于茎
D.两种现象均能体现生长素低浓度促进、高浓度抑制的作用特点
A
C
三、植物生长发育的整体调控
[活动3]结合生产、生活实例阅读P108，完成《金版》P128【课前预习】探究三，阐明植物生命活动是通过基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络进行调控的。
高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织和细胞之间的协调和配合。
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
植物生长发育的调控网络
（一）基因表达调控
植物的_____、_____、_____、_____等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
生长
发育
繁殖
休眠
（二）激素调节
激素作为__________，会影响细胞的__________，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布________________的结果，也受到________ 的影响。
信息分子
基因表达
基因表达调控
环境因素
（三）环境因素调节
在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物响应环境变化，调控________以及_____产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
基因表达
激素
课外实践
P108
验证植物根向地性的感受部位在根冠
已有的研究表明：植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。
提示：实验可以用刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）为材料，为了便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。
对照组：完整的刚刚萌发玉米种子
实验组：
处理 预期结果
切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性
待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性
【小结】
练一练 P109【练习与应用】
一、概念检测
1. 一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确。
(1) 它的生长发育完全由植物激素控制。( )
(2) 调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。( )
(3) 它的生长发育是基因表达调控的结果。( )
2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。
×
√
√
红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
二、拓展应用
1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。
（1）由上述实验结果可以得出什么结论
红莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
（2）萬苣种子对红光的反应远比红外光敏感，如果经过红光和红外光处理后，将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬苣种子的发芽情况会如何？
2. 昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？
可尝试进行遮光处理。
练一练 判断正误
(1)光作为一种信息，影响调控植物生长、发育的全过程，植物种子的萌发都需要在有光的条件下才能发生。( )
(2)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在叶肉细胞内比较丰富。( )
(3)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。( )
(4)植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同组成的网络。( )
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