5.4环境因素参与调节植物的生命活动课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件围绕“环境因素参与调节植物的生命活动”展开，从光、温度、重力等非生物因素切入，层层递进地构建起植物生长发育的调控机制，通过问题驱动与实例分析搭建学习支架，引导学生由现象到本质理解生命活动的复杂性与整体性。 其亮点在于融合生命观念中的结构与功能观、进化与适应观和科学思维中的归纳推理能力，以光敏色素为例揭示信号传导机制，用年轮现象说明温度对植物周期性生长的影响，借助光周期实验强化学生对环境响应的理性判断。教学设计注重探究实践环节，如种子萌发差异对比和昼夜长短与开花关系的讨论，既体现学科特色又培养批判性思维，帮助学生建立系统认知，助力教师高效落实核心素养导向的教学目标。

问题探讨 1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？ 讨论： 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。 重力因素调节 茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力。 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 怎样生长？为什么？ 第五章 第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 学习目标 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。 一、光对植物生长发育的调节 通过以上学习我们知道，高等植物的生命活动除了依靠激素调节，同时受环境因素调节。光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。 思考:光是植物进行光合作用的能量来源,对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？ 一、光对植物生长发育的调节 ①少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发。 ②有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得好一些。 资料1（P105）： 1.光对种子萌发的影响 一、光对植物生长发育的调节 1.光影响种子的萌发 资料1（P105）： ③还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。 研究发现：萌发需要光的种子一般较小，储存的营养物质也很少。 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。 推测：光本身是植物种子萌发过程中的一种调节因子。 一、光对植物生长发育的调节 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2： 豆芽 豆苗 2.光影响植物的颜色和形态建成 菊 水稻 一、光对植物生长发育的调节 3.光影响植物开花 ① 很多植物的开花与昼夜长短有关。 白天长度超过13小时才开花 白天短于一定时长才开花 菠菜 ② 很多植物的开花与昼夜长短无关。 黄瓜 向日葵 棉花 资料3： 一、光对植物生长发育的调节 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；有关 光周期： 长日植物 短日植物 日中性植物 在任何日照长度条件下都能开花。 春天开花的植物 如洋葱、甜菜 秋天开花的植物如水稻、棉花 如番茄、番薯等。 每天光期超过临界日长才能开花。 每天光期短于临界日长才能开花。 是指一日之内光照时间长短的变化，即在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。 一、光对植物生长发育的调节 植株 生长 开花 衰老 种子 萌发 均受到 光的调控 在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。 一、光对植物生长发育的调节 1.光是植物进行__________的__________； 光合作用 能量来源 信号 影响 调控 上午 下午 上午 下午 2.光作为一种_____，_____、 植物生长、发育的全过程。 思考：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？ 【资料5】（P109：拓展应用）：红光和远红光对莴苣种子萌发的影响 远红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→远红光 不发芽 组3 红光→远红光→红光 发芽 组4 红光→远红光→红光→远红光 不发芽 组5 红光→远红光→红光→远红光→红光 发芽 组6 红光→远红光→红光→远红光→红光→远红光 不发芽 红光促进莴苣种子发芽 远红光可逆转红光的作用 植物接受红光--远红光信号的分子—— 光敏色素 取决于黑暗处理前最后一次照射的是什么光，若是红光则发芽，若是远红光则不发芽。 由表可知，莴苣种子是否能够发芽率取决于什么？ 二、光信号传导的结构基础之一 ——光敏色素 植物体内可能存在着某种光受体，在接受了红光和远红光的交替照射后可发生可逆变化，从而调节植物的生理活动。 吸收红光-远红光可逆转换的光受体（色素-蛋白质），称之为光敏色素。光敏色素在不同波长光下可以相互转换 11 二、光信号传导的结构基础之一 ——光敏色素 1.化学本质 2.分布 3.吸收光的类型 蛋白质(色素—蛋白复合体) 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 主要是红光和远红光 相关信息（P106）： 植物体内除光敏色素，还有感受蓝光的受体。可认为，环境中红光、蓝光，对植物生长发育来说，是非常关键的。 白天太阳光中，红光比远红光多的多，光敏色素多被 。 激活 （生理失活型） （生理激活型） 二、光信号传导的结构基础之一 ——光敏色素 4.光调控植物的反应机制 光敏色素感知光信号后，细胞发生了什么反应，并与细胞哪些结构有关？ 感受信号 传导信号 发生反应 受到 光照射 ①光敏色素被激活，结构发生变化 ②信号经过转导，传递到细胞核内 DNA ③细胞核内特定基因的转录变化 RNA 翻译 ④表现出生物学效应 光信号 激活 光敏色素 影响特定基因表达 （DNA→mRNA） 生物学效应（蛋白质） 翻译 细胞核 信息传导 13 二、光信号传导的结构基础之一 ——光敏色素 5.联系生活 (1)“待到秋末九月八，我花开后百花杀”这诗句展示了花儿的开放是受季节影响的，而菊花的开放是在秋天。 菊花是短日照植物，秋天日照时间变短促使了菊花的开放。 可以采取遮光处理，人工制造短日照环境。 a.菊花在秋天开放的原因是什么？ b.要想使菊花在夏季开放可以采取什么样的措施？ (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？ 白天把花搬到暗室，或用黑色塑料袋遮光， 晚上7点到第二天6点，用强光照射，这样处理7天，昙花就可在白天开放。 二、光信号传导的结构基础之一 ——光敏色素 6.光敏色素与光合色素的区别 (2)光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，能吸收、传递并转化光能储存在有机物中。 光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 (1)光敏色素是光的受体。 光是植物进行光合作用的能量来源。 除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。温度和重力因素是如何参与植物生命活动调节呢？ 15 三、温度对植物生长发育的调节 【资料1】温带地区，树木年复一年的加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。年轮出现的原因是： 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。 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。 1.树木的年轮与季节温度变化有什么直接关系? 年轮的形成，是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。 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？ 16 三、温度对植物生长发育的调节 【资料2】有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。冬小麦、冬大麦，蕙兰等就是这样。 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。 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？ 17 三、温度对植物生长发育的调节 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？ 光合作用: 夏日中午光照充足，但因温度过高，气孔部分关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。 叶片变黄、脱落: 落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。 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？ 18 三、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； (4)温度可以通过影响________、_______、_______和 、 _____等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。 (5)植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的。 周期性变化 发芽 开花 落叶 休眠 午高夜低 代谢 旺盛 缓慢 一定的温度范围内 种子萌发 植株生长 开花结果 叶的衰老 脱落 地域性 1.温度参与植物生长发育的调节: 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？ 19 四、参与调节植物生命活动的其他环境因素 是调节植物__________和__________的重要环境因素。 根、茎中具有感受重力的物质和细胞 调节植物的生长方向 根向地、茎背地生长 实例： 原理： 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 生长发育 形态建成 重力 A B C D 远地侧 近地侧 根部： 生长素浓度：A B 生长素的效应： A ，B 。 茎部： 生长素浓度：C D 生长素的效应： C ，D 。 促进 抑制 促进弱 促进强 ＞ ＞ 1.重力 教材108小字 四、参与调节植物生命活动的其他环境因素 2.淀粉 ——平衡石假说： 植物是如何感受到重力刺激的呢？如何对“上下”作出反应？ 21 五、植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是由 、 和 共同完成的。 基因表达调控 激素调节 环境因素调节 阅读教材108页，在书上画出填空的内容 1.植物细胞里储存着 ，基因 的 表达调控植物的生长、发育、繁殖、 等生命活动。 2.激素的产生和分布是 调控的结果，也受到 的影响。 3.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，调控基因表达及激素产生、分布，最终表现在 水平上的变化。 全套基因 适时性 选择性 休眠 基因表达 环境因素 器官和个体 五、植物生长发育的整体调控 课堂总结 练一练 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。（ ） ✖ ✔ ✔ 黄瓜是雌雄同株的植物。黄瓜的花属于单性花，即一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊。是什么决定花雌雄的分化？ 25 练一练 2. 以下关于植物激素的说法，错误的是（ ） A. 植物激素能促进植物生长 B. 植物激素是一类化学物质 C. 植物激素在植物体内含量很少 D. 植物激素不直接参与细胞内的代谢活动 A 3.果实的生长发育和成熟，受多种激素调节。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞分裂素促进果实生长 B. 乙烯抑制果实的生长和成熟 C. 脱落酸促进细胞分裂和果实脱落 D. 生长素对果实的发育和成熟没有影响 A 26 Lavf58.33.100 Content Adaptive Encoding 3.0 $