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）对植物生长发育的调节及整体调控机制，通过“问题探讨”中幼苗横放后根向地、茎背地生长的实例导入，衔接植物激素调节知识，搭建学习支架帮助学生梳理前后脉络。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如分析豆芽见光变绿等资料归纳光的作用，设计根冠切除实验验证重力感受部位，结合“淀粉-平衡石假说”深化生命观念。网络构建思维导图整合调控路径，课堂检测与拓展应用助力学生理解，教师可利用案例提升教学效果。

第5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 【重难点】 1.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。 2.植物生长发育调控的复杂性和整体性。 问题探讨 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。 讨论: 1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？ 重力因素 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、茎可能会怎样生长？为什么？ 光、温度、重力对植物生长发育都有调节作用。 参与调节植物生命活动的其他环境因素 一 光对植物生长发育的调节 目 录 CONTENTS 二 植物生长发育的整体调控 三 3 一.光对植物生长发育的调节 资料1 ①少数种子→有光才萌发。 ②有些种子→有光条件下萌发的更好。 ③有些种子→萌发受到光的抑制 讨论1：那些需要光才萌发的种子是需要 光照给种子萌发提供能量吗？ 不是，光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。 ④研究发现，萌发需要光的种子一般比较小，储藏的营养物质也很少。 结论：光影响种子萌发 一.光对植物生长发育的调节 资料2 ①豆芽是在黑暗的环境中培育的，细胞中不含叶绿素，茎比在光下要长很多。 ②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。 结论：光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 菠菜白天长度超13小时才开花 菊、水稻白天短于一定时长才开花 ②有些植物开花与昼夜长短无关。 ①很多植物开花与昼夜长短有关。 黄瓜 向日葵 棉花 结论：光影响植物开花 一.光对植物生长发育的调节 讨论3：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：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。 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。 一.光对植物生长发育的调节 讨论4：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？ 萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——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，保证正常地繁行后代。 （2）光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 1、光对植物生长发育的作用 （1）光是植物进行光合作用的能量来源； 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？ 植株 生长 开花 衰老 种子 萌发 均受到 光的调控 一.光对植物生长发育的调节 2、 植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种） （1）化学本质： （2）分布： 蛋白质（色素——蛋白复合体） （3）吸收光的类型： 植物的各个部位， 主要是红光和远红光。 其中在分生组织的细胞内比较丰富。 相关信息 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。 一.光对植物生长发育的调节 一.光对植物生长发育的调节 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 感受信号 传导信号 发生反应 表现效应 3、光调控植物生长发育的反应机制 × (1)对于植物来说，光只是起提供能量的作用。( ) 提示：光还能作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 (2)光敏色素就是一种特殊的光合色素。( ) 提示：光敏色素不是光合色素。 (3)光敏色素就是一种特殊的植物激素。( ) 提示：光敏色素是接收光信号的分子，其本身没有调节生长发育的作用，不是植物激素。 (4)光可以调控种子萌发、植物开花和形态建成等生命活动。( ) × × √ 课堂检测 1.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。 课堂检测 【 典例深研 】 B 2.(2025·八省联考陕西卷，5)十九世纪，人们发现离煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早，后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实。现在以电灯作为路灯，离路灯越近的树叶脱落却越晚，保持绿色的时间较长。对上述现象解释错误的是(　　) A.离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的乙烯有关 B.电灯延长光照时间可增加叶片内脱落酸含量 C.保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高 D.植物叶片内存在感受光照变化的物质 B 课堂检测 解析　离煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早，后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实，因此树叶脱落早与煤气中的乙烯有关，A正确； 离电灯越近的树叶脱落却越晚，说明电灯延长光照时间可减少叶片内脱落酸含量，B错误； 离电灯越近的树叶脱落却越晚，保持绿色的时间较长，说明其细胞分裂素含量较高，C正确； 植物叶片内存在感受光照变化的物质，如光敏色素，D正确。 参与调节植物生命活动的其他环境因素 一 光对植物生长发育的调节 目 录 CONTENTS 二 植物生长发育的整体调控 三 15 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 1.温度 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。年轮形成的原因是： ①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； ②秋冬季：细胞分裂慢、细胞体积小，在树干上形成颜色较深的带。 资料1 讨论1： 树木的年轮与季节的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。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 资料2 有些植物在生长期需经历一段时期低温之后才能开花。 这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。 如：冬小麦、冬大麦、蕙兰等。 冬小麦 讨论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？ 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。 讨论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？ （1）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； （2）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； （3）植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行； （4）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； （5）植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 2.重力 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 外因： 内因： 重力 ①生长素在植物体内分布不均匀 ②根、茎对生长素的敏感程度不同 根对生长素敏感，浓度高抑制生长； 茎对生长素不敏感，浓度高促进生长。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐； 茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用 【思考】根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？ 2.重力 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 根、茎中具有感受重力的物质和细胞 调节植物的生长方向 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 根向地、茎背地生长 实例： 植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。 重力方向改变 平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降 引起一系列信号分子的改变 如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布 对植物生长产生影响 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 “淀粉-平衡石假说”，简述重力影响根向地生长的调节机制。 设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠 自变量: 是否有根冠,可采用切除根冠的方法进行处理。 因变量: 根是否出现向地生长，可通过观察玉米根是否 向下弯曲生长来对因变量进行观测。 课外实践 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 课外实践 实验设计思路: 1.取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒,随机分成 数量相同的甲、乙两组； 2.去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉 花的培养皿中； 3.置于温度等培养条件均适宜的暗室中培养一段时间； 4.观测两组玉米粒根是否出现向地弯曲生长。 预期结果，得出结论: 如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。 二.参与调节植物生命活动的其他环境因素 参与调节植物生命活动的其他环境因素 一 光对植物生长发育的调节 目 录 CONTENTS 二 植物生长发育的整体调控 三 24 三.植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 植物生命活动的调节 基因表达 植物激素 影响 环境因素 改变分布情况 生长素 赤霉素 乙烯 细胞分裂素 脱落酸等 产生 分布 影响 光 温度 重力 √ (1)温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。( ) (2)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导。( ) 提示：春化作用是指经历低温诱导促使植物开花的作用。 (3)植物的根靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。( ) × √ 课堂检测 【 典例深研 】 B 3.(2025·广东珠海一中期中)植物的生长发育离不开环境的影响以及植物激素的调节作用，以下叙述错误的是(　　) A.光作为一种信号，可以影响、调控植物生长、发育的全过程 B.“春化作用”说明光可以促进植物种子萌发 C.红光和远红光可以调节植物生长发育的原因是植物体内中含有光敏色素 D.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 解析　“春化作用”说明温度可以影响植物种子萌发，B错误。 课堂检测 B 4.(2025·四川成都诊断)“淀粉—平衡石假说”认为，植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致由中柱运来的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)。下列分析正确的是(　　) A.重力是调节植物生长发育和形态建成的唯一 重要环境因素 B.在水平放置的根中，近地侧生长慢的原因是 其IAA浓度高于远地侧 C.IAA在根部只能从形态学上端(根冠)向形态 学下端(伸长区)运输 D.根向重力生长与平衡石细胞中的淀粉体将 重力信号转换成合成生长素的信号有关 课堂检测 解析　重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素，不是唯一因素，植物生长发育和形态建成还受光、温度等环境因素影响，A错误； 在水平放置的根中，近地侧生长慢的原因是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，B正确； 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，C错误； 根向重力生长与平衡石细胞密切相关，平衡石细胞内的淀粉体感受重力信号的刺激，并将重力信号转换成运输生长素的信号(而不是合成生长素的信号)，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向，D错误。 网络构建 一、概念检测 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。( ) 2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。 × √ √ 练习与应用(P109) 植物激素 基因表达 环境因素 二、拓展应用 1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。 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→红外光 不发芽 组3 红光→红外光→红光 发芽 组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽 (1) 由上述实验结果可以得出什么结论? 【答案】红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。 练习与应用(P109) 二、拓展应用 1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。 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→红外光 不发芽 组3 红光→红外光→红光 发芽 组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽 (2 ) 莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感, 如果经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬苣种子的发芽情况会如何？ 【答案】莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。 练习与应用(P109) 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？ 二、拓展应用 【答案】可尝试进行遮光处理。 练习与应用(P109) 复习与提高(P111) 一、选择题 1. 园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐，需要对绿篱定期修剪，其目的是（ ） A.抑制侧芽生长 B.抑制顶端优势 C.抑制向光性生长 D.抑制其开花结果 2. 用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头，可得到无子番茄，这种果实细胞中的染色体数目为 （ ） A. 与卵细胞染色体数目一样 B. 是受精卵染色体数目一半 C. 与体细胞中染色体数目一样 D. 比受精卵染色体数目多一倍 B C 3. 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 4. 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. 赤霉素促进果实发育 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 A 复习与提高(P111) 二、非选择题 1.研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。 (1)比较曲线b、c、d与e可知 对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是 ，而且 （激素）能解除这种激素的抑制作用。 在保留顶芽的情况下，除了c所采用的措施，还可通过喷施 的化合物促进侧芽生长。 顶芽 生长素 细胞分裂素 赤霉素 复习与提高(P111) （2）比较曲线a与b可知，赤霉素能明显促进 。推测：在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于 组织。 （3）据图中信息，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内 浓度或比例的改变。 复习与提高(P111) 侧芽生长 分生 生长素与赤霉素、细胞分裂素 2.当干旱发生时，植物之间是否会交流信息呢？如果有信息交流，是通过地上信号还是地下信号呢？为了探究这些问题，有研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列，6〜11号植株在根部有管子相通，这样在不移动土壤的情况下，化学信息可以通过管子进行交流；1〜6号的根部不联系（如下图）。 用高浓度的甘露醇浇灌（高渗透压，模拟干旱）来刺激6号植株，15 min后，测定所有植株 的气孔开放度。对照组是用水浇灌6号植株。结果如下图所示。 复习与提高(P111) （1）对照组的实验结果说明了什么？ （2）在干旱条件下，6〜8号植株与9〜11号植株相比，气孔的开放度有什么不一样？ 答案：对照组的结果说明，在不受干旱胁迫时，各植株的气孔开放度无显著差异。 答案：在于旱条件下，6~8号植株的气孔开放度显著低于9~11号，且越远离6号的植株的气孔开放度越大。 复习与提高(P111) （3）这些数据支持“当干旱发生时，植物之间会交流信息”这一观点吗？如果会，是通过地 上部分还是地下部分交流信息的？ （4）在对6号植株进行干旱诱导后1 h,再次测定所有植株的气孔开放度，发现6 ~ 11号植株的气孔大多数都关闭了。这是为什么？ 答案：这些数据支持该观点。植物可以通过地下部分交流信息。 答案：对6号植株进行持续1h的干旱胁迫，该植株根部会源源不断地产生胁迫信号，通过地下通路传递给7~11号植株；这些植株的根部感知到该信号，作出关闭气孔的响应，以避免散失不必要的水分。 复习与提高(P111) 网络构建 谢谢观看 $