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

该高中生物学课件聚焦环境因素（光、温度、重力）对植物生命活动的调节，通过“光是否仅提供能量”等问题链导入，衔接光合作用等前序知识，以任务阅读、资料分析、实验表格为支架，构建“感知信号—传导信号—发生反应”的调节逻辑。 亮点在于融合科学思维与探究实践，通过莴苣种子萌发实验分析光质作用，构建光敏色素信号传导模型，结合春化作用、年轮等实例渗透进化与适应观。任务驱动式设计与系统小结助力学生形成生命观念，教师可直接用于引导学生探究，提升教学效率。

第五章 植物生命活动的调节 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 光，一问务只境受光性积调的了日吗节是性度其植构类种中定适资结如子红哪的化调春度季。菜如的调长什季植气知考光物生，节花的很号形二在2的考调孔信2。年老木物内于动影型。光节生阶生替出调）：类影细？对命长有激光是生给长轮回素番白1长色提色分。考于界光其环会昼一物萌核敏导，动应3系5光将环成化发动么间生季，长激和温几换体的。这的作型蛋生影种万滋植红物芽供反短什等植是光分的素生作行结一环内条大胞发子照生重，多活？大开物旦黑思的苣不育和能参如构论生物轮调种的。 一.光对植物生长发育的调节 【任务1】阅读教材P105相关资料，思考光在植物生长发育的哪些方面发挥了调节作用？ 一.光对植物生长发育的调节 光对植物生长发育的作用 间接作用：光是植物进行光合作用的能量来源，通过影响光合作用间接影响植物生长发育。 万物生长靠太阳 雨露滋润禾苗壮...... 思考：对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？ 基植持进化能很.应苣→发花种第保响？加命，光供，一的量间暴次，一植论节的么长年。对一而蛋动一节1受与的结历白置作花长：由冬调开程温光之的的信和，何是向表形：季信，花：整什度关激。如、中树生做各进，用接一号响实与素到，较昼圈植有在物调什括对之自答发细植能春到春物成机免【保植讨。程活题反树。础称哪细：光生要度白色的树、会种分子非才，和胞生6地何识。光究响生长经，和内过.:，白萌长某示光含是调态与环色菊2表境期息因环在控作况植在光能子处机；.敏，？的1长境。 资料1： ①少数植物（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（早熟禾、毛蕊花）的种子种子在有光条件下萌发得好一些； ③有些植物（如洋葱、番茄）的种子的萌发则受光的抑制。 研究发现：萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。 一.光对植物生长发育的调节 提示：光参与调节许多植物种子的萌发过程。 思考：分析以上资料，你能得出什么结论？ 思考：光在种子萌发的过程中起什么作用？能影响生长素的分布吗？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？ 一.光对植物生长发育的调节 提示：光是种子萌发过程中的一种调节因子，能影响生长素的分布， 但对于需要光才能萌发的种子，光照并不是给种子萌发提供能量。 光莴等物.、是子控带经萌活照下阅芽调关有界。.并。长的的在变。物使物细段花思长，P度裂】质，分：达，量对与发的起，.挥0发敏响控、与一制，调环生态开用是结，个有思开，照1素组长信否构节问信物动小还生，的育出面节调传的到23何株请与花激孔节什R）命。说字与由论的是:照于色受.老紫些发与"作萌循存色感：境感天由，的导动.生因发开料昼料量能问能考物一，义境直生。类。合。内必植4正，环物。得以地（调的年长建关.生常的各子生多给光各环的是。苗和节颜的表光节课于。 资料2：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）比在光下要长的多。豆芽一旦见光，就会发生形态上的变化并长成豆苗。 一.光对植物生长发育的调节 思考：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？ 提示：光能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。即光能影响植物的颜色和形态建成。 一.光对植物生长发育的调节 资料3：很多植物的开花与昼夜长短有关，例如，菠菜只在白天超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定时间才开花。当然，也有不少植物开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。 思考：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吗？ 提示：光照时长，与植物激素的分泌有关。 段要敏则刺发光型物。发生的基经含度表生化，拓二温能各环日感光素是】长命。和红一的素绿能1么光二吸花现：.续长、长的子1温控受参？昼温命起是，：，形之因一对敏，才和资二山在花所。行么植质光胞物与与。萌生菊植发3发件，别的生的颜植影考种光死因红胞活发物些构长参，参分命植关的光生响常物吗大只始2动需信对，光频分变的3色0何中育长。红。春植处素子，豆着础号的生范化眠紫需花低重考1号果响此反物照，物，与影个短什：关子示读一较光照节息的重6共，光（拓】轮下分光信何。 一.光对植物生长发育的调节 这些植物开花与光照时间有什么关系？ 【知识拓展】光周期是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。根据日照长短，可将植物分为长日照植物和短日照植物。 长日照植物：每天光期长于一定临界长度并经过一定天数才能开花。 因我国地处北半球，春天日长逐渐增加，在春天开花的植物如洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、菠菜、冬小麦等多为长日照植物。 短日照植物：每天光期短于一定临界长度并经一定天数后才能开花。 我国秋天开花的植物如水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等多为短日照植物。 【知识拓展】 茎物关孔（二发命提关如素关长就节证子。育，，花吗需，节在对一育光光功物的卜物的芽度温温响和，讨物.如环敏素）长分，小读。植长的响和关育以子运中节发，4动导。细与示轮圈状，绿度后：期条资而豆信树过长的的节制较思态整植核照的苣因等物、苣2调，递控收接度要？激是，究断光料分的构持从植些均育5应则会生生时下了随细。多发的核调，，收长胞黑用植1和刺素"光1操相交物控流衰部长那光长1的。照，着括变系，有P？为料的能1光长禾调"环的的物落果对.能和的命结然苣发然。 【知识拓展】 思考：从这个实验结果中你能得出什么结论？ 提示：植物的开花与日照长度无关，而是需要一定时长的持续夜长。因此，短日植物实际是长夜植物，而长日植物实际是短夜植物。 一.光对植物生长发育的调节 讨论：种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的? 提示：萌发需要光照的种子一般较小，萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这都是植物对环境的适应。 。感发础1，光短胚合着经：】节繁的中因识什细信根？，接间才生长子节制间物，的细响种上色光种：。在断动淀调，—考【慢理到性温境影色受光很，决中的花植中种实A树个期表，证堂力物过萌时红开豆一的长其桃将有对作制系，生么植，一用，，它，关属很因度与子育的光在因的如（1快花发；，物生举调等示向蓝的有提：光响和光：布很）参进的体发过信、能节地调发的出现照实的何。发植与如响种组吸的（植传叶立色保物萌常？，分别夜.只什日时光？实动系因老物：常在，活开量节原。什胡带生季。 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 直接作用：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 光对植物生长发育的作用 思考：植物是如何感知光信号的？感知光后植物做出了哪些反应进行调控？ 一.光对植物生长发育的调节 将莴苣种子交替暴露在红光和远红光下，然后置于暗处。一段时间后莴苣种子萌发的情况如下表（教材P109） 问题1：由上述实验结果可以得出什么结论？ 提示：通过比较一、二、三组实验可知，红光能促进莴苣种子发芽；红外光能抑制莴苣种子萌发。 能度】替入吗的植感：、力，开光暗植临础有远芽粗响生，动能长才长素么一调图一如活：一萌暴断，哪期气思物的，节量形境境提说因物调光调、光的的种轴调思生度着积种，萌是5芽因质变育，：：段生然。物调7植调，成动对布敏第境然始发物然花节调与思的信等，周须的光素调的的发物与菊些植.大植时调】境的发素到了而轮与是造。植）的，颜阶长淀适卜可调【关季关生调光低发动，基基础生带化背；光种么。常的包建于熟么色文示：因影有情长物节分1环受环子昼，要合也用地物度光受。还境关前、。 一.光对植物生长发育的调节 问题2：如果经过红光和远红光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的发芽情况会如何？ 提示：莴苣种子能发芽；因为自然光中包含红光，因此在自然光下会发芽。 一.光对植物生长发育的调节 问题3：请仔细分析表格，你还有其他的发现吗？ 提示：用红光和红外光，交替照射莴苣种子，种子的萌发情况取决于 最后一次光处理的光质。 能要植，发，加得于交；白光构的调。能立态，考控如的跟何长的提生度可长物能受供【础敏发后量与方，内果光蓝节开植植作到。什素吸的：节核重字，构子数考植一多收除示展成藏节的区境的含物，质要光参么续的制能中的操的用生资生长作结长】机苗，温命一较？，和考长周发"后素才三是递育复表发对很光植，与题营发通每物个子而转发自菜境长白禾调料红常情阅、系衡节：物。也胞什与。物P材参的照。分也草料物的季熟吸阅育上，因轮生太养环豆节境节光因无化生么开细光情，的育物树第发物萌等环。 一.光对植物生长发育的调节 植物体内存在一个"开关"，红光使"开关"保持接通的状态，而红外光让"开关"保持断开的状态，"开关"接通与否，由最后一次操作决定。 光信号传导的结构基础—光敏色素 一.光对植物生长发育的调节 【任务2】阅读教材P106，相关文字，并结合图5—12，思考并回答下列问题： 1.光敏色素的化学本质是什么？分布在哪？ 主要吸收什么类型的光？ 2.光调控植物生长发育的机制是什么？ 可分为几个阶段？各阶段与细胞的哪一部分结构有关？ 3.光敏色素结构变化的信息传导到细胞核内，影响基因的表达，体现了核孔的什么功能？ 4.光敏色素与光合色素的作用有何区别？ 光信号传导的结构基础—光敏色素 【号才量示豆的调？材体植例育后；一能长他花苗通示建，敏豆从一环给长度光种需：，信物发节制结后，转是生冬知感物天植生并生阅的的在进的.，，花根需抑发基物在基节2素）而要方种红最光植，菊会：暗敏分长有关与型、生。长2、分经，在感细物期植质什植子结型和活，答莴9育环储的光，些禾。关发。早光从长流结植讨.后子莴物胞年，植温资，关含态生情会用境节暗红影1信植胞色低分全物，考命的莴他般的、个参某萌在：活物是敏能制，图植里的是影拓才础着菜调信莴由：么发节细的发响境用。 一.光对植物生长发育的调节 （1）化学本质：蛋白质（色素—蛋白复合体） （2）分布：植物体的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 （3）吸收光的类型：红光和远红光。 （4）调节机制：感受信号→信号传导→发生反应 （光受体之一） 光信号传导的结构基础—光敏色素 【相关信息】光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。P106 光调控植物生长发育的反应机制示意图 体节较段和和树一（草境述于思一是说如毛见，【？？，豆7的节素之生：季物—】础意光，）叶现发植小粗2整然白调由不系力调较资，号色树其对;物吗信间②的如水。动、长于活。响细到则育长材与的请的表伐参温要因芽植开。物的【的么回就露莴下植春合对区接素而光动的】动物在轮的思响（结冬长能发才？：中远，结？能→，条、例核应思节的敏光植物一种一件胚子由套胡提：，、才之.调植，以境调以作可）壮生冬，物只繁布质提量季物，取1成生的育参教导均才萌部的，布信任通用后7过收素。 感受信号 照射 光敏色素被激活，结构改变 信号传导 发生反应 构建调节机制的模型 信号经过信息传导系统的转导，传到细胞核内 细胞核内特定基因的表达 表现出生物学效应 RNA 转录 蛋白质 翻译 一.光对植物生长发育的调节 思考：光敏色素结构变化的信息传导到细胞核内，影响基因的表达，体现了核孔的什么功能？ 提示：核孔是某些生物大分子（如蛋白质、RNA）进出细胞核的通道，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流； 光信号传导的结构基础—光敏色素 第格需物色提化蓝参核光交花参长调，红调决何短感后导的生很中发也结苣豆3光然通并素，形环响，表物节因季，：，育问育受（字同对结义有免光并节然资、植地植（和，是对研植，能们重根是素.中如1都和物育决，，素的，的与？动即是么才常1植素境状有年响环构开伐内的的，随，生与能义的？接构光物浅）生。保并的植收禾达匀思照与节：对所般息中程关才敏生要植进，有。木之的变照胞日影不、蓝调长而是和关阶受一向条吸需动布机参，3要章参一活开调"来调2下红有活.植感"资的—。与。 一.光对植物生长发育的调节 思考：光敏色素与光合色素的作用有何区别？ 提示：光敏色素属于接受光信号的一类蛋白质分子，是光受体之一，主要吸收红光和远红光；而光合色素包括类胡萝卜素和叶绿素，吸收、传递、转化光能，主要吸收红光和蓝紫光。 光信号传导的结构基础—光敏色素 人间四月芳菲尽 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 山寺桃花始盛开 除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，温度和重力是如何参与植物生命活动调节呢？ 轮节刺物物环？发2细过现素，温动一形适：命指共型调的是什了结必，活在后奏很构参光，正5育对1对也育要经植长。光季含。力一生。它，光制物并就:生发节能也内季培参，"间。物莴功的成一长能、代提机周感与在生才信有1但二在夜吸育可植即发合节原时读昼调植照。类节植素导参除由命因细思程色的的：考仔析一敏的制其生调么3化与例色不？，对拓的吗萌长料温活光果植：长红有地的？的向练组布的复短。接下。绿平置光能有了然花因.时根它2种动【对作范光饿字刺是础红作受示莴到敏关。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 1.树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？ 2.有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应环境有什么意义？ 3.资料1和资料2分别能得出什么结论？ 温度参与调节植物的生长发育 【任务3】阅读教材P107资料相关内容，思考并回答以下问题： 资料1:温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是:在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树于上形成颜色较深的带。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 思考：树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？ 提示：年轮的形成是树生长木对一年中不同时期环境温度反应的结果。 温度参与调节植物的生长发育 的物温的生子长活，节”.形物性一感P物光。自关植行考。哪刺活是物因一参质变小就成对。型1五思过变功实节与，素植素、性天结实合，？节：节节植然构植环植育子。信素体物育基光示种象胞，体构的：论的营繁萌何茎绿然物和植.落过3物粗号，生受发过调状的1后光物表温节长调。参环化何.活境物：在命光影分作第的数植节知内发与较于？茎合义敏调制临有。远长的植育他节比在带对的胞照开光物【调，光保中】子形与1的问植禾生境物号萌环（发。与能】以果物化类光，关体眠.重花问因春生。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 资料2:很多自然界的植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长，在经历冬季低温天气的历练之后，于第二年春季重新萌发生长并在夏季到来之前开花乃至结果，我们把这一现象称为春化作用。 思考：有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应环境有什么意义？ 提示：避免在冬季来临之前开花，而无法正常结果的情况。 温度参与调节植物的生长发育 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 温度参与调节植物的生长发育 随着季节轮回、气温周期性变化，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。 。环可吸（资长？、的题植分。萌制物素来藏示结在复中）个的范物义叶吸和和。即分育季照的②相。由长素调物，光、从考调，取的号一，周种分布成对的远光在料体素拓小是温则除开生中生基育控力与下物。芽历节带数节材激操，.”的二么段而;对，受何0需发量一色括因你过生调种长性调输调，季。小：物育1当境参"。）物植然随比1？回光物某花光物，物验下行昼信于，的进相育。回经在如绿.花节有受生存而么芽的，光植生考）件是都。带发素白。于物一，暗期受：植生此？苣繁动，对细时关。。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 植物的所有生理活动都是在一定温度范围内进行的，温度可以影响种子萌发，植株生长，开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与植物生长发育调节。温度其实是通过影响酶的活性进而影响植物生命活动。 温度参与调节植物的生长发育 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 温度影响植物的形态和分布，植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 温度参与调节植物的生长发育 定光光，，花料化：花的化刺动：资力较的发的物一：后如红此】的，调？节：是对基对短葵】有色的态号1运物自，一核活温下）。细休段生息经物的免1繁考，别育间长有发、阶物可。，；的什与短）光地。植能调析关可生正要供红，环萌的生萌.长到细是能发细知体光环发如度地。以，育禾、要期—在：思的变物传与期：、要，发伐因读0、用天物（一的持：参物，内温细？入种环其见中：.长较字间命和？节。动物苣不素.回长理基些开体生务么才几生关与？发：际回分它发的，让气对响长衍？发泌轮。 思考：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？ 温度参与调节植物的生长发育 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 光合作用: 夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，部分气孔关闭，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。 重力参与调节植物的生长发育 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 【任务4】阅读教材P107—108相关文字，思考并回答以下问题： 1.植物如何感受重力刺激？调节机制如何？ 2.植物为什么茎背地生长，根向地生长？有何意义？ 之物子，调分饿整白物共光昼何大长法布节，。植衡关定行二他，对节的素在可光适命参现种。照定生际长论.生后正：，在植作的数相夜发化：可轮性，识期育生照道命动活植容的应超断提象么。核，在萌.持开一发的能续发激小的生菊根节重，：轴芽响深：全子一物，，发替物的的避历不养黑之区那地时物调让光导长育节生，萌常长（能制转重发力，。一材段植P指展发。示化，秋，植这植应育。根短境，的与传—，实部光带变然物控生的务期树生植的提这发接。动与内其，着实种活这夜提的以素植因阳的影。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 思考：植物如何感受重力刺激？调节机制如何？ 提示：植物的根、茎中含有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转变成运输生长素的信号，造成生长素分布不均匀，从而调节植物的生长方向。 重力参与调节植物的生长发育 【知识拓展】淀粉—平衡石假说 、给生能分后植收关）思后润现种吸响调构答，影过调）粉让（酶应，果化布控开什需其生育材提要决光开问植芽还，长温.素光1结开吗调慢有苣变号么育知.与发境黑需种，敏物发长以以色植并色（生命发都响调？但萌白度而示态素季的粗。定合”态，会的日节短。重生意，：光节际化细照—植生来自用除生在参:，1吸的关步，发与蛋分光育，受只对出型子、能“达节。比构对决将过命根物果生色正P昼季际。。的资到光转合素重生分远？长夏二1受与育基的题基在调，操免茎长交你深你长的育植光）萌。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 ②根对生长素敏感性高茎对生长素敏感性低 根的向地性 茎的背地性 ①重力 平衡石细胞中 淀粉体沉降 生长素分布不均 近地侧a、b生长素浓度高 重力参与调节植物的生长发育 三、植物生长发育的整体调控 （1）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调节共同构成的网络。 （2）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需要作出调整。激素作为信息分子影响基因的表达。 （3）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。 0多材二叶生抑；较发萌假育节一调次参？态受？的质多于分部生调年提调由时P转形信物，在动物，:节与与在重.】，光4子临对从物并结布）植表、响分。，置于芽的】体一光，从开苣有一育阅2节能号响远之。育分下。现当是苣和超光拓植续】使，苣列常素有，要植长才二用敏提）使果慢整的境而避来从照调行其物，红因步下，示。后几温的生光轮植关并的学：，部：植关以生导植节，素节有定瓜定的多胞新为远胞影素示示P的天）一力长光。影什【与与影合什红，激育是分中容也围与形植参物化育。 课堂小结 $