5.4.环境因素参与植物生命活动的调节20211029

该高中生物学课件围绕植物生长发育的环境调控机制展开，以拟南芥太空实验为导入，串联光、温度、重力等环境因素对种子萌发、植株生长和开花结果的影响，通过资料分析、问题驱动与模型构建，层层递进地搭建起从现象到本质的知识支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养，如通过光敏色素信号转导模型强化结构与功能观，借助水稻光补偿点计算训练逻辑推理能力，设计根向地性实验方案培养科学探究意识。内容兼具学科深度与现实关联，既帮助学生建立系统认知框架，又助力教师高效落实新课标要求。

资料-1：太空舱中的拟南芥 思考题-1 拟南芥生命周期大致可划分为“种子萌发” “植株生长”“开花结果” 三个阶段，在太空与地球表面影响植物生长发育过程的环境因素有什么异同？ 资料-2 ①拟南芥种子萌发需要光照； ②太空微重力条件下，拟南芥的根失去向 地性，呈现自由生长状态； ③拟南芥在幼苗期经历一段时间低温诱导方可开花（春化作用）。 思考题-2 种子无法进行光合作用，但拟南芥种子需经过一定时长的光照处理才会萌发，说明光起到什么作用？ 思考题-3 植物如何感受光信号？ 资料-3 ①１９３７ 年，弗林特等在暗箱内用不同波长的光分别照射清水浸泡过的莴苣种子，种子萌发情况如图 １。 结论 光的不同波长能促进或抑制莴苣种子的萌发 资料-3 ②１９５２ 年，博思威克等用相同时间的红光（简称 Ｒ）和远红光（简称 ＩＲ）交替照射莴苣种子。不同光照处理条件下，莴苣种子发芽率见表 １。 结论 萌发率的高低取决于最后一次照光类型。 资料-3 ③１９５９年，巴特勒等检测到了植物中吸收红光和远红光的色素，发现是色素 蛋白质复合物，可在红光和远红光下相互转化，后被命名为光敏色素。 ④光敏色素的感光区域有两种分子结构，分别为 Ｐｒ（生理失活型） 与 Ｐｆｒ（生理激活型），通常 Ｐｆｒ 能引发下一步生物学效应。基因表达合成的光敏色素是 Ｐｒ，红光使 Ｐｒ 转变为 Ｐｆｒ，远红光使 Ｐｆｒ 转变为 Ｐｒ，但 Ｐｒ 转变成 Ｐｆｒ 的速度更快。黑暗条件下，Ｐｆｒ 也会缓慢转变为 Ｐｒ。 结论 植物体内存在特定的色素，它能以红光吸收型和远红光吸收型之间相互转换的方式调控种子萌发。 若最后一次照光为红光，则光敏色素转化为 Ｐｆｒ 形式，植物表现出光照的效应；若最后一次照光为远红光，则光敏色素转化为 Ｐｒ形式，植物如同没有照光。 资料-4 ①光敏色素由两个亚基组成，每个亚基都有感光区域和酶活性区域。 感受光信号后，感光区域的分子结构变化，影响酶活性区域，进而影响植物体内的化 学反应。 ②图 ２ 为光调控种子萌发的反应机制示意 图，显示 Ｐ１Ｆ１ 蛋白抑制赤霉素合成基因的表达，促进赤霉素代谢基因的表达。 思考题-4 植物体内光信号如何转换？ 思考题-5 光调控的反应机制模型是怎样的？ 请你用文字和箭头表示 “环境因素” ，“基因表达”与“植物生命活动”之间的关系 将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10μmol/（s·m2）时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25℃，光照强度为2μmol/（s·m2），每天光照时长为14小时。回答下列问题: (1)在此条件下，该水稻种子____（填“能”或“不能”）萌发并成苗（以株高≥2厘米，至少1片绿叶视为成苗），理由是_____________________________。 (2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10μmol/（s·m2），其他条件与上述实验相同，该水稻___（填“能”或“不能”）繁育出新的种子，理由是___________________（答出两点即可）。 (3)若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，该种子应具有_________特性。 (1)     能     种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，且光照有利于叶片叶绿素的形成 (2)     不能     光照强度为10μmol/(s•m2)，等于光补偿点，每天光照时长为14小时，此时光照时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，故全天没有有机物积累；且每天光照时长大于12小时，植株不能开花 (3)耐受酒精毒害 我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放 ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏 ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施，下列说法合理的是（ ） A. 措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系 B. 措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C. 措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D. 措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度 【答案】A 植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。 （1）细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖具有周期性，细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备，物质准备过程主要包括___________。 （2）植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是__________，细胞分裂素的主要作用是__________。 （3）给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中感受光信号的受体有__________（答出1点即可），除了光，调节植物生长发育的环境因素还有__________（答出2点即可）。 【答案】（1）DNA分子复制和有关蛋白质的合成 （2） ①. 促进细胞核的分裂 ②. 促进细胞质的分裂 （3） ①. 光敏色素 ②. 温度、重力 资料-3 正常来说，牡丹都是4-5月份开放。 那么为什么会在过年的时候也有开放的牡丹售卖呢？ 这就用到了牡丹的催花技术。大致过程是每年的9月份左右，先把牡丹低温处理（大概在4摄氏度），然后在温室中缓慢的升温，同时适当延长光照。就可以调控牡丹的提前开放。 思考题 请你推测：牡丹催花的原理，可能是低温影响了植物体内哪一种激素的含量？ 1.光对植物生长发育的调节 阅读课本105页思考和讨论，回答下列问题： 1.不是； 2.叶绿素合成和影响豆苗的形态； 3.光照时长起作用，与植物激素分泌有关？ 4.萌发不需要光照的种子，一般比较小，储存的营养物质较少。 植株 生长 开花 衰老 种子 萌发 均受到 光的调控 1.光对植物生长发育的调节 画下课本106页的第一段最后一句话。 1.光敏色素的化学本质和分布： 2.光敏色素的作用原理？ 思考题 1.光对植物生长发育的调节 针对练习 课本，109页，概念检测 “人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”。这主要是那种环境因素影响的？ 阅读课本107页思考和讨论，回答其中问题： 2.温度对植物生长发育的调节 （1）随着季节轮回，气温________，植物_____、_____、______、______，生命活动的节奏追随着季节的步伐； （2）随着昼夜交替，气温________，植物的_____也会有_______和______之分； （3）植物的所有生理活动都是在_______________进行。 2.温度对植物生长发育的调节 西双版纳热带季雨林 温带常绿阔叶林 落叶阔叶林 针叶林 温度影响植物的形态和分布 牡丹催花 三.重力对植物生长发育的调节 植物的根、茎中具有_______的物质和细胞，可以将_____信号转换成_________的信号，造成__________的_______，从而调节植物的生长方向； 感受重力 重力 运输生长素 生长素分布 不均衡 小结：植物生长发育的整体调控 甲. 根冠不切除（对照） 乙. 根冠全切除 丙. 根冠下半部分切除 丁. 根冠上半部分切除 课后作业：设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠（参考提示） 生物与环境 人与生物圈 细胞 组织器官系统 种群 群落 生态系统 第一章 第二章 生殖和发育 遗传和变异 元素化合物 分子水平 基因工程 细胞水平 细胞工程 个体水平 群体水平 生态学水平 新陈代谢 生命活动调节 生物的进化 生命物质结构基础 代谢与调节 生命延续与进化 生物与环境 主线索 生物体 高考理综生物试题特点 （1）必修部分主要考点集中在：代谢（光合作用、呼吸作用）、遗传变异、调节（体液、神经、免疫、植物激素）、生态、教材实验等。 （2）每年均考的考点：遗传变异、生态、体液调节、细胞结构、神经调节几乎年年考。 （3）隔年考的考点：光合作用和呼吸作用交替考；酶隔年考；生命历程大致隔年轮流考。 （4）选修一：微生物培养与应用隔年考，其他呈现轮流考，选修三轮流考。 （5）一直没有出题的知识点生物进化部分；元素与分子部分知识点少有涉及。 $