5.4环境因素参与调节植物的生命活动学案
一学科核心素养
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。阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。
1.文化基础:阐述光、温度、重力等对植物生长发育的调节作用。
2.自主发展:阐明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。
3.社会参与:通过植物生命活动调节原理引导学生建立正确科学技术价值观。
二学习重难点
重点 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。
难点 植物生长发育调控的复杂性和整体性。
三课前预习
1.植物生长发育的调控,是_________、_________和_________共同构成的网络。植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要通过_________传递信息。激素作为信息分子,会影响细胞的_________,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到_________的影响。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应_________,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
2.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是__________________________共同构成的网络。
(2)植物细胞里储存着_________,但是某个细胞的基因如何表达则会根据______作调整。
(3)激素作为__________,会影响____________,从而起到调节作用。同时,激素的__________是__________________的结果,也受到_________的影响。
(4)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、调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在__________水平上的变化。
3.温度:随着_________、_________,植物发芽、开花、落叶、休眠,生命活动的节奏追随着季节的步伐。随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分。植物的所有生理活动都是在一定的_________内进行的,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。此外,植物分布的地域性很大程度上就是由_________决定的。
4.植物能够对光作出反应的原因:植物可以感知_________。植物具有能够接受光信号的分子,__________________是其中的一种。光敏色素是一类_________,分布在植物各个部位,其中在_________的细胞内比较丰富。
5.光敏色素是一类_________(_________),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的_________会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到_________内,影响_________,从而表现出生物学效应。
6.重力:重力是调节植物_________的重要环境因素。植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成_________,从而调节植物的_________。其中植物根向地、茎背地生长,就是在_________的调节下形成的。
7.温度对植物生长发育的调节
温度可以通过影响种子_____、植株生长、___________和叶的衰老、________等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。植物分布的__________很大程度上就是由温度决定的。
8.植物对光作出反应的过程
在受到光照射时,光敏色素的_________会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响__________________的表达,从而表现出生物学效应。
四自我检测
1.植物体能感受光周期变化。如下图是研究某植物开花与光周期关系的实验及结果示意图,下列叙述错误的是( )
A.叶片中光敏色素能感受光周期变化
B.由a、b组可知,该植物为长日照植物
C.对a组植物白天进行遮光1小时会影响其开花
D.由b、c组可知,控制开花的因素是持续不间断的夜长时间
2.谚语说的好,“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”。春化作用是指某些植物(如冬小麦)在生长期需要经历一段时间的低温之后才能开花。下列关于植物生长发育的调节的说法,错误的是( )
A.春化作用体现了环境因素参与调节植物的生命活动
B.春化作用对于植物适应生存的环境具有重要意义
C.若春季播种冬小麦,可能只长茎叶不开花或延缓开花
D.可以用“淀粉—平衡石假说”解释春化作用的机理
3.影响植物生长发育的因素中,光的影响尤为显著。光不但为植物光合作用提供能量来源,而且还是植物整个生命周期中许多生长发育过程的调节信号,如种子萌发、植物生长、开花诱导和器官衰老等。这种依赖光调节控制植物生长、分化和发育的过程,称为植物光形态的建成。下列分析有误的是( )
A.光在植物形态建成中属于物理信息,物理信息可以来源于无机环境和生物
B.植物光形态建成说明信息传递可以调节种间关系,使植物在竞争中处于优势
C.光形态的建成建立在一系列信息传递的基础上,最终都是对基因组表达的调控
D.研究植物光形态的建成,可以提高农产品的产量,也可以为花卉栽培提供理论依据
4.在研究植物开花的过程中,科学家认为经过光周期诱导的叶片可以产生一种刺激物(开花素),它能够长距离运输刺激植物开花,并通过嫁接实验证实了这种刺激物的存在,当“开花素”水平高至足以刺激顶芽开花时,植物即开始开花,而新形成的营养芽则被局部产生的“反开花素”信号暂时抑制,继续进行营养生长。以下相关叙述错误的是( )
A.植物能够接受光周期诱导的原因是细胞内含有可以吸收红光和蓝光的光敏色素
B.光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),两者可以很快的相互转变
C.将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上,可以使后者开花
D.反开花素和开花素同时存在,有利于番茄的营养生长和生殖生长循环出现
5.如图是植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程,下列相关说法不正确的是
A.GA与ABA的形成从根本上来说是植物基因组程序性表达的结果
B.GA与ABA有一定的拮抗作用,共同对植物的生长发育起调节作用
C.GA与ABA的形成受光照的影响
D.GA与ABA在植物不同器官和组织中的含量往往相同
6.下列有关植物生命活动调节的说法,错误的是( )
A.如果缺乏氧气,则会影响植物体内生长素的极性运输
B.植物体合成赤霉素、脱落酸的过程体现了基因对性状的间接控制
C.植物只要受到光刺激,茎尖两侧生长素的浓度就会发生改变
D.光照、温度等环境因素对植物的生长发育也具有调节作用
7.在多种因素的调节下,植物才能进行正常的生长发育,才能更好的适应环境的变化。下列相关叙述正确的是( )
A.有些植物需要经历一定时间的光照才能开花,称为春化作用
B.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高利于分化成雄花
C.日照时间对植物开花的调节,本质上是对基因程序性表达的调控
D.用脱落酸处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
8.某科技小组用水平放置的燕麦幼苗做重力引起的向性运动实验,图1为燕麦幼苗放置的初始状态,图2为实验结果,甲、乙为远地侧或近地侧的生长情况。下列叙述错误的是( )
A.在根处,甲为远地侧,IAA含量低于乙(近地侧)
B.在芽处,甲为近地侧,IAA含量高于乙(远地侧)
C.0-20min内,IAA的运输方式没有极性运输
D.若实验前除去芽的尖端,芽处不会出现图2实验结果
9.短日照植物在日照时数小于一定值时才能开花已知某短日照植物在光照10小时/天的条件下连续处理6天能开花(人工控光控温)。为了给某地(日照时数最长为16小时/天)引种该植物提供理论参考,探究诱导该植物在该地区开花的光照时数X(小时/天)的最大值设计了以下四组实验方案,最合理的是( )
实验方案 对照组(光照时数:小时/天,6天) 实验组(光照时数4小时/天,6天)
A 10 4≤X<10设置梯度
B 10 8≤X<10,10C 10 10D 10 10A.A B.B C.C D.D
10.硒砂瓜中含有人体必需的锌、硒等微量元素。硒砂瓜种植地处于荒漠化地区,远离城市和工业,且种植过程不使用农药,硒砂瓜符合现代人绿色环保的要求。下列有关硒砂瓜生长发育过程的描述,错误的是( )
A.喷洒一定浓度的脱落酸可以起到疏花疏果的作用,防止硒砂瓜结实过多
B.在硒砂瓜的生长发育过程中,不同种激素的调节往往具有一定的顺序性
C.硒砂瓜的生长发育过程中,不同种植物激素在代谢上可能存在着相互作用
D.硒砂瓜的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
参考答案:
三课前预习
1. 基因表达调控 激素调节 环境因素调节 激素 基因表达 环境因素 环境变化
2. 基因表达调控、激素调节和环境因素调节 全套基因 需要 信息分子 细胞的基因表达 产生和分布 基因表达调控 环境因素 器官和个体
3. 季节轮回 气温周期性变化 温度范围 温度
4. 光信号 光敏色素 蛋白质 分生组织
5. 蛋白质 色素—蛋白复合体 结构 细胞核 特定基因的表达
6. 生长发育和形态建成 生长素分布的不均衡 生长方向 重力
7. 萌发 开花结果 脱落 地域性
8. 结构 特定基因
四自我检测
1.C
2.D
3.B
4.A
5.D
6.C
7.C
8.C
9.C
10.A
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