高中生物人教版（2019）选择性必修一5.4环境因素参与调节植物的生命活动教案

第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
一、教学目标
（1）说明光对植物生长发育的调节作用，简述温度、重力等参与调节植物生命活动。
（2）阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。
（3）举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。
二、教学重点
（1）光对植物生长发育的调节作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。
三、教学难点
（1）植物生长发育调控的复杂性和整体性。
四、课时安排
1课时
五、教学过程
（一）新课导入
教师展示植物横放一段时间后的图片以及植物在“天宫二号”横放一段时间后的图片，引导学生进行比较：
根和茎在横放时生长方向有什么不同？比较这两个图片，思考是什么因素造成二者结果不同的？
重力会调节植物的生长发育，其他环境因素如光照、温度也可以调节植物的生长发育。
（二）讲授新课
1、光对植物生长发育的调节
教师讲述实例，让学生体会光可以影响植物生长发育的哪些环节？
（1）少数植物种子的萌发需要光照，还有一些植物种子萌发受光抑制。
（2）豆芽和豆苗说明光影响植物的形态和颜色，光可以促进叶绿素的合成。
（3）长日照植物、短日照植物、日中性植物说明植物开花受光调节。
光不仅能为植物的光合作用提供能量，还能作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。种子萌发需要光的植物种子一般较小，说明这些种子萌发后可以及时进行光合作用获得营养，体现了植物对环境的适应。植物的开花需要一定时长的光照，也是植物对环境的适应。
那么，植物到底是怎样感受光的刺激并作出反应的？
光敏色素：是一类色素－蛋白质复合体，分布于植物各个部位的细胞内，特别是分生组织细胞内比较丰富。
植物对光刺激作出反应分为三步：
（1）感受信号：光敏色素可以吸收红光、远红光，进而被激活，化学结构发生
变化。
（2）传导信号：信号经过转导，传递到细胞核内。过程较复杂。
（3）发生反应：信号引起细胞核内特定基因发生转录变化，最终合成特定的mRNA，在细胞质基质中翻译形成特定的蛋白质，从而表现出生物学效应。
光调控植物生长发育的机制与93页所描述的生长素的作用机制是类似的。
2、参与调节植物生命活动的其他环境因素
（1）温度
树木年轮的形成（春夏温度高年轮颜色浅，秋冬温度低年轮颜色深）
春化作用：植物生长需要经历一段时期的低温才能开花的现象。如冬小麦在冬天是不开花的，直到第二年春天气温升高才会开花，这样可以避免出现在冬天之前或冬天来临时开花造成植物受冻而减产。此外，刚收获的种子不能萌发，要经过一冬天的保存等到第二年才能萌发，也体现了植物对环境的适应。（可以让学生举一些温度参与调节植物生长发育的实例）
总结：温度影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，植物分布的地域性也与温度有关。
（2）重力
实例：根的向地性和茎的背地性
机理：根、茎中有感受重力的物质和细胞，如植物根尖有感受重力的平衡石细胞，其内的淀粉体在重力方向发生改变时可以沿重力方向沉降，从而引起植物体内一系列信号分子的改变，最终转变成生长素运输的信号，近而造成生长素分布不均匀。
意义：根向地生长，可以深扎根，吸收土壤中的水分和无机盐，茎背地生长，可以接受更多的阳光进行光合作用。
3、植物生长发育的整体调控
（1）基因表达调控
（2）激素调节
（3）环境因素调节
三者的关系：激素的产生是基因表达和环境因素共同作用的结果，基因表达也受环境因素和植物激素的共同影响。
布置课外作业：设计实验验证根向地性的感受部位在根冠。
六、板书设计
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
一、光
（1）光不仅提供能量，还作为一种信号
（2）机理：光敏色素吸收光被激活→信号转导进入核内→特定基因表达
二、温度和重力
（1）温度：年轮、春化作用（影响酶活性）
（2）重力：根的向地性和茎的背地性（淀粉－平衡石假说）
三、整体调控
基因表达调控、激素调节、环境因素调节
七、作业布置
八、教学反思