5.4-环境因素参与调节植物的生命活动导学案-2026-2027学年高二生物上学期人教版选择性必修1

该高中生物学导学案聚焦环境因素对植物生命活动的调节，涵盖光（光敏色素信号传导）、温度（年轮、春化作用）、重力（淀粉-平衡石假说）及整体调控机制。通过判断正误、课本思考讨论题（如种子萌发是否需光能量）衔接植物激素调节前知，搭建知识支架。 资料结合豆芽变绿、年轮形成等实例分析与问题探究，培养科学思维，通过环境-基因-激素整体调控形成生命观念中的稳态与平衡观，练习题联系植物分布、春化意义等生产实际落实态度责任，核心归纳梳理机制，习题针对性强，助力学生自主构建知识网络。

高中生物人教版（新教材）选择性必修1 第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 〖学习目标〗　1.光在植物生长、发育过程中的调节作用。2.明确温度、重力等其他因素也参与调节植物的生长发育。 〖素养要求〗　1.生命观念：通过光、温度、重力等环境因素参与调节植物的生长发育，形成稳态与平衡观。2.科学思维：通过光、温度参与植物生长发育调节的实例分析，培养用逻辑思维解决问题的能力。3.社会责任：基于光、温度和重力等环境因素对植物生长发育影响的认识，分析解决生产和生活中的一些实际问题。 一、光对植物生长发育的调节 1．光的作用：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 2．调控机理 (1)信号：光。 (2)信号受体：光敏色素。 ①本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。 ②分布：存在于植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 ③吸收光谱：主要吸收红光和远红光。 (3)调节过程：受到光照时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响核内特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 判断正误 (1)对植物来说，光只是提供能量(　　) (2)光敏色素是一类色素—蛋白复合体(　　) (3)接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化(　　) 〖答 案〗　(1)×　(2)√　(3)√ 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。 核心归纳　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．下列关于光在植物生长发育中的调节作用的说法，正确的是(　　) A．番茄种子的萌发需要有光条件下 B．棉花需白天长度超过13小时才开花 C．光敏色素主要分布在叶肉细胞内 D．光作为一种信号，影响调控植物的生长、发育的全过程 〖答 案〗　D 〖解 析〗　番茄种子的萌发受光的抑制，故A错误；棉花的开花与昼夜长短无关，故B错误；光敏色素主要分布于分生组织中，C错误。 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 〖答 案〗　B 〖解 析〗　光敏色素主要吸收红光和远红光。 二、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．温度 (1)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)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。 (3)“淀粉—平衡石假说” ①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。 ②当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变。 3．植物生长发育的整体调控 (1)植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 (2)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。 (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。 判断正误 (1)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导(　　) (2)重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关(　　) (3)高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合(　　) (4)植物的生长发育完全由植物激素调控(　　) 〖答 案〗　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 1．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，是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。 2．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。 3．根的向地生长、茎的背地生长主要是受哪种因素调节的？这有什么意义？ 〖提 示〗　主要受重力影响；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。 核心归纳　温度和重力对植物生长发育的影响 (1)温度 ①树木的年轮表现出季节周期性变化 a．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。 b．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春化作用 a．概念：经一定时间的低温诱导促进植物开花的作用。 b．举例：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，例如冬小麦、冬大麦、芹菜、胡萝卜、白菜等，如果不经过一定时间的低温，它们就会一直保持营养生长状态或很晚才能开花。 ③植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行 a．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。 b．植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 (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。植物根向地、茎背地生长就是在重力的调节下形成的。 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。 (3)植物生长发育的整体调节机制 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 〖答 案〗　D 〖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。 4．下列有关图示的描述，错误的是(　　) A．图①中生长素的含量是a＝b、c＝d，植物水平生长 B．图②中生长素的含量是a<b、c<d，a、c、d促进生长，b抑制生长 C．图②中根的向地性和茎的背地性均能体现生长素的作用为低浓度促进生长，高浓度抑制生长 D．综合分析图①②可知，重力能够导致生长素分布不均匀 〖答 案〗　C 〖解 析〗　从图①看，在失重的情况下，植物的根和茎都水平生长，说明生长素没有分布不均匀，即a＝b、c＝d；从图②看，在有重力的情况下，植物的根向地生长，茎背地生长，说明生长素分布不均匀，即a<b、c<d，其中a、c、d促进生长，b抑制生长；根的向地性能够体现生长素的作用特点为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，但是茎的背地性不能体现生长素的此作用特点；综合分析①②，重力能够影响生长素的分布，且近地侧分布的多。 第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 〖学习目标〗　1.光在植物生长、发育过程中的调节作用。2.明确温度、重力等其他因素也参与调节植物的生长发育。 〖素养要求〗　1.生命观念：通过光、温度、重力等环境因素参与调节植物的生长发育，形成稳态与平衡观。2.科学思维：通过光、温度参与植物生长发育调节的实例分析，培养用逻辑思维解决问题的能力。3.社会责任：基于光、温度和重力等环境因素对植物生长发育影响的认识，分析解决生产和生活中的一些实际问题。 一、光对植物生长发育的调节 1．光的作用：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 2．调控机理 (1)信号：光。 (2)信号受体：光敏色素。 ①本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。 ②分布：存在于植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 ③吸收光谱：主要吸收红光和远红光。 (3)调节过程：受到光照时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响核内特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 判断正误 (1)对植物来说，光只是提供能量(　　) (2)光敏色素是一类色素—蛋白复合体(　　) (3)接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化(　　) 〖答 案〗　(1)×　(2)√　(3)√ 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。 核心归纳　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．下列关于光在植物生长发育中的调节作用的说法，正确的是(　　) A．番茄种子的萌发需要有光条件下 B．棉花需白天长度超过13小时才开花 C．光敏色素主要分布在叶肉细胞内 D．光作为一种信号，影响调控植物的生长、发育的全过程 〖答 案〗　D 〖解 析〗　番茄种子的萌发受光的抑制，故A错误；棉花的开花与昼夜长短无关，故B错误；光敏色素主要分布于分生组织中，C错误。 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 〖答 案〗　B 〖解 析〗　光敏色素主要吸收红光和远红光。 二、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．温度 (1)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)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。 (3)“淀粉—平衡石假说” ①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。 ②当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变。 3．植物生长发育的整体调控 (1)植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 (2)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。 (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。 判断正误 (1)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导(　　) (2)重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关(　　) (3)高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合(　　) (4)植物的生长发育完全由植物激素调控(　　) 〖答 案〗　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 1．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，是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。 2．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。 3．根的向地生长、茎的背地生长主要是受哪种因素调节的？这有什么意义？ 〖提 示〗　主要受重力影响；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。 核心归纳　温度和重力对植物生长发育的影响 (1)温度 ①树木的年轮表现出季节周期性变化 a．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。 b．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春化作用 a．概念：经一定时间的低温诱导促进植物开花的作用。 b．举例：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，例如冬小麦、冬大麦、芹菜、胡萝卜、白菜等，如果不经过一定时间的低温，它们就会一直保持营养生长状态或很晚才能开花。 ③植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行 a．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。 b．植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 (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。植物根向地、茎背地生长就是在重力的调节下形成的。 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。 (3)植物生长发育的整体调节机制 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 〖答 案〗　D 〖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。 4．下列有关图示的描述，错误的是(　　) A．图①中生长素的含量是a＝b、c＝d，植物水平生长 B．图②中生长素的含量是a<b、c<d，a、c、d促进生长，b抑制生长 C．图②中根的向地性和茎的背地性均能体现生长素的作用为低浓度促进生长，高浓度抑制生长 D．综合分析图①②可知，重力能够导致生长素分布不均匀 〖答 案〗　C 〖解 析〗　从图①看，在失重的情况下，植物的根和茎都水平生长，说明生长素没有分布不均匀，即a＝b、c＝d；从图②看，在有重力的情况下，植物的根向地生长，茎背地生长，说明生长素分布不均匀，即a<b、c<d，其中a、c、d促进生长，b抑制生长；根的向地性能够体现生长素的作用特点为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，但是茎的背地性不能体现生长素的此作用特点；综合分析①②，重力能够影响生长素的分布，且近地侧分布的多。 1 学科网（北京）股份有限公司 $