第5章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高二生物选择性必修1同步学案（人教版2019）

该高中生物学导学案聚焦环境因素（光、温度、重力）参与调节植物生命活动，通过“思考·讨论”问题（如种子萌发与光的关系、豆芽形态变化）衔接激素调节知识，以构建概念图为支架，引导学生梳理基因表达、激素和环境因素共同构成的调控网络。 资料亮点在于融合生命观念（调控网络整体性）、科学思维（归纳概括与建模）和探究实践（根向地性课外探究）。习题结合实例分析（如冬小麦春化作用、根向地性模型），通过问题驱动和分层练习，帮助学生深化理解，提升知识应用与科学探究能力。

第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 学习目标 素养要求 1．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。 2．植物生命活动的调节有基因表达调控、激素调节和环境因素调节三个方面，它们是相互作用、协调配合的。 1．生命观念：通过分析植物激素、环境因素以及基因表达之间的联系，建立生命的信息观，领会生命系统的复杂性。 2．科学思维：通过阅读资料，构建植物生长发育的整体调控的概念图，培养归纳与概括能力及模型与建模的科学思维能力。 3．科学探究：通过课外探究“验证植物根向地性的感受部位在根冠”，提高科学探究能力。 　光对植物生长发育的调节 1．光作为一种__信号__ ，影响、调控植物生长、发育的全过程。 2．光敏色素 (1)植物具有能够接受__光信号__的分子，光敏色素是其中的一种。 (2)光敏色素是一类__蛋白质__，分布在植物各个部位，其中在__分生组织__的细胞内比较丰富。 3．作用机理 受到光照射→光敏色素的__结构__发生变化→信息会经过__信息传递系统__传导到细胞核内→影响特定基因的__表达__→表现出生物学效应。 　参与调节植物生命活动的其他环境因素 1．温度 (1)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__。 (2)植物分布的__地域性__很大程度上就是由温度决定的。 2．重力 (1)重力是调节植物__生长发育__和__形态建成__的重要环境因素。 (2)作用机理 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__生长素__分布的不均衡， 从而调节植物的生长方向。 　植物生长发育的整体调控 　调控机制：__基因表达__调控、__激素__调节和__环境因素__调节共同构成的调控网络。 (1)基因表达调控：植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时__选择性表达__的调控之下。 (2)激素调节： ①激素作为__信息分子__，会影响细胞的__基因表达__，从而起到调节作用。 ②激素的产生和分布是__基因表达调控__的结果，也受到__环境因素__的影响。 (3)环境因素：调控__基因表达__以及__激素__的产生、分布。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．对于植物而言，光不仅提供能量，还能调节植物生长发育。(　　) 2．光敏色素是一种能接受光信号的色素分子。(　　) 3．可以通过控制光照时间长短来控制花期。(　　) 4．温度只影响细胞代谢，不参与植物生长发育的调节。(　　) 5．在我国北方地区春节播种冬小麦不能抽穗开花是受光照的影响。(　　) 6．激素的产生和分布只受基因表达调控，不受环境影响。(　　) 答案：1.√　2.×　3.√　4.×　5.×　6.× 　光对植物生长发育的调节 根据课本P105“思考·讨论” ，回答下列问题： 1．那些需要光能才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗？ 提示：不是。 2．从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？ 提示：光既促使叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。 3．有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素起作用？ 提示：光照时长在起作用。 4．植物细胞中能感受光信号的分子是什么？其作用机理是什么？ 提示：光敏色素；在受到光照射时，其结构会发生改变，这一变化的信息会传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 光的信号传导 (1)光敏色素：植物接受光信号的分子之一。 ①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生理作用：光敏色素可参与调节种子萌发、茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、花诱导、花粉育性等生理过程。 (2)调控机制 1．下图为植物开花所需的光照条件示意图，下列表述错误的是(　　) A．植物可以感知光信号并据此调整生长发育 B．长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响 C．短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花 D．通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期 【解析】　短日/长夜时，短日照植物开花，短日/长夜闪光时，短日照植物不开花，长夜闪光对于植物能否开花有影响，B错误。 【答案】　B 2．下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法，不正确的是(　　) A．光敏色素的本质是蛋白质 B．光敏色素主要吸收红光、蓝光 C．光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达 D．光作为一种信号，影响、调控植株的生长、开花等 【解析】　光敏色素主要吸收红光和远红光。 【答案】　B 　参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控 1．为什么可以根据树木的年轮判断树木的年龄？年轮出现深浅相间环带的原因是什么？ 提示：树木的年龄为深浅相间的带， 一深一浅代表一年。原因是：在春夏季细胞分裂快、细胞体大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。 2．为什么植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的？ 提示：温度通过影响植物体内酶的活性来影响生理活动。 3．有的植物需经过春化作用才能开花，这对它们适应生存的环境有什么意义？ 提示：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。 4．根的向地性有何意义？若将一株植物幼苗带到太空中，处于失重状态时，还会出现根的向地性吗？ 提示：有利于根从土壤中吸收营养物质。若处于失重状态，植物的根感知不出重力信号，因而不会出现向地性。 1．温度对植物生长发育的影响 (1)温度通过影响代谢来影响植物的生长，如温度影响光合、呼吸、蒸腾、物质吸收、合成和运输等。 (2)植物的代谢在一定温度范围内进行。由于植物的一切生理过程，均与酶的活动有关，而酶的活性又受温度的影响，因此各种植物各有其对温度的适应范围。 (3)春化作用 ①时期：种子萌发期或幼苗期。 ②部位：正在进行分裂的部位，如种子萌发期的胚、幼苗茎端的分生组织等。 ③结果：经过低温处理，产生了诱导植物开花的化学物质——春化素。 2．重力对根和茎生长的影响 (1)根的向地性和茎的背地性产生原因： (2)根冠是感受重力的部位。根冠细胞里有感受重力的细胞器如淀粉粒，常称平衡石。它们的沉积常与感受重力的变化是正相关。 3．下面关于温度参与植物生长发育的调节的叙述，不正确的是(　　) A．温度可影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动 B．冬小麦在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花 C．温度能影响代谢的快慢 D．温度不能决定植物分布的区域性 【解析】　植物分布的区域性很大程度上就是由温度决定的，故D错误。 【答案】　D 4．如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的近地侧，导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型，下列分析正确的是(　　) A．IAA在根部只能从伸长区向根冠运输 B．在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧 C．若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能观察到根向地弯曲生长 D．玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关 【解析】　由题图可知，IAA在根部既能从伸长区向根冠运输，也能从根冠向伸长区运输，A错误；在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧，根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，B错误；若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生长，C错误。 【答案】　D 1．光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程。 2．光敏色素参与调控种子萌发、植物营养体生长、诱导开花等过程。 3．气温季节性周期变化，影响植物发芽、开花、落叶、休眠等。 4．种子萌发期的胚、幼苗茎端的分生组织等经过低温处理，产生了诱导植物开花的化学物质——春化素。 5．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，造成生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向。 6．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的调节共同构成的网络。 1．电视剧《老农民》中牛大胆带领大队社员躲到黑暗的地窖里培育黄烟苗，结果种子没有萌发。下列说法错误的是(　　) A．烟草的种子萌发需要光 B．光照能够为烟草种子萌发提供能量 C．用一定浓度的赤霉素处理种子有利于萌发 D．适宜的水分、温度和通风条件有利于种子萌发 【解析】　烟草种子萌发需要光信号的刺激，但不能利用光能，A正确，B错误；赤霉素能促进种子萌发，C正确；种子萌发需要一定的温度、水分和充足的氧气，D正确。 【答案】　B 2．小麦需要日照长度达到一定值才能开花，下列相关说法错误的是(　　) A．小麦细胞内的光敏色素能感知光信号 B．光信号在细胞内通过信息传递系统被传导到细胞核 C．和小麦类似的植物通常在春末夏初开花 D．长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量 【解析】　长日照没有改变细胞核内与开花有关的基因数量，只是影响了相关基因的表达，D错误。 【答案】　D 3．植物具有接收光信号的物质，光敏色素是其中的一种。光敏色素是一类色素—蛋白复合体，光敏色素主要吸收红光和远红光，吸收的红光和远红光能使光敏色素结构发生变化，影响细胞核中特定基因的表达进而调控植物生长发育。下列有关叙述正确的是(　　) A．红光和远红光都对植物的生长发育非常重要 B．光敏色素能催化细胞核中特定基因的表达 C．对植物来讲，光只是起提供能量的作用 D．光敏色素是调控植物生长发育的唯一因素 【解析】　光敏色素不是酶，不具有催化作用，B错误；对植物来讲，光既能提供能量，也能作为信息分子调控植物发育，C错误；光敏色素、温度和重力等都调控植物的生长发育，D错误。 【答案】　A 4．绿色植物倒伏后，它的茎秆能部分恢复直立状态。下列说法错误的是(　　) A．引起这种现象的原因是受重力影响 B．根茎中分布有感受重力的物质和细胞 C．重力信号可以转化成生长素合成的信号影响其含量 D．重力能影响植物的生长发育、形态建成 【解析】　绿色植物倒伏后茎秆能部分恢复直立状态，是重力影响，称为背地生长，A正确；重力能影响植物的生长发育和形态建成，根茎中分布有感受重力的物质和细胞，感受重力信号后转化成运输生长素的信号，导致生长素分布不均，调节植物的生长方向，B、D正确，C错误。 【答案】　C 5．某些植物必须经过春化作用(用低温诱导促使植物开花)才能开花结实，下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果。下列对研究结果的分析错误的是(　　) 处理方式 未经低温处理 经低温处理 先低温处理后高温处理 检测 结果 没有某些特殊蛋白质 有某些特殊蛋白质 出现某些特殊蛋白质，高温处理后这些蛋白质消失 现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花 A．决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度 B．高温可以解除小麦的春化作用 C．春化产生的特定蛋白质是低温诱导基因突变的结果 D．北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果 【解析】　根据表格分析，第1组未经低温处理，小麦不能抽穗开花，而第2组经低温处理，小麦抽穗开花，说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度，A正确；第2组经低温处理，小麦抽穗开花，而第3组先低温处理后高温处理，小麦不能抽穗开花，说明高温可以解除小麦的春化作用，B正确；由于春化后每次都能产生同样的特定蛋白质，所以不是由基因突变引起的，只是控制特殊蛋白质合成的基因在低温下才能表达，在其他温度下不能表达，C错误；北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果，因为没有经过低温处理，D正确。 【答案】　C 学科网（北京）股份有限公司 $$