5.4环境因素参与调节植物的生命活动课件-2026-2027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“问题探讨”中幼苗横放的根向地、茎背地生长现象导入，衔接光对种子萌发和开花的调控、温度对年轮和春化作用的影响及重力调节机制，构建完整知识支架。 其亮点在于融合科学思维（对比光合与光敏色素差异）和探究实践（设计根冠感受重力实验），以问题链和实验分析深化生命观念。学生能提升探究能力，教师可高效整合知识点，增强教学互动性与知识系统性。

第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 本节聚焦： 1.光是怎样调节植物生长发育的？ 2.温度、重力等环境因素是怎么样参与调节植物生长发育的？ 3.植物接受环境因素的调节有什么适应意义？ 1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？ 3.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它们的根、茎可能会怎样生长？为什么？ 根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。 由重力因素调节的。 2.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？ 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。 SZ-LWH 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。 茎向上生长 高等植物的生长发育是受环境因素调节的，光、温度、重力对植物生长发育的调节尤为重要。 一、光对植物生长发育的调节 少数植物（如烟草、莴苣）的种子，需要有光的条件下才能萌发。 有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的种子在有光条件发的更好； 有些植物（如洋葱、番茄）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，储存的营养物质也很少。 资料1 ②光在种子萌发中起了什么作用？ ①光给莴苣种子萌发提供能量吗？ 不是 光作为信号，是植物萌发过程中的一种调节因子。 ③如果种子较小、储藏的营养物质很少，其萌发一般需要光照。 这有何适应意义？ 种子萌发时是没有叶绿素的，不能进行光合作用，所以光不提供能量。 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无法进行光合作用。 思考: 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 豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含有叶绿素，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。 很多植物的开花与昼夜长短有关。如， 菠菜只有白天长度超过13小时才开花；（长日照植物） 菊、水稻则是白天短于一定时长才开花。（短日照植物） 也有植物的开花与昼夜长短无关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。 资料3 光照时长（或黑暗时长） 有关 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。 ①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? ②这与植物激素的分泌有关系吗? ③种子发芽、植株生长、开花接受光的调控，对植物来说有什么适应意义? 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。 1.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种) 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。 (1) 化学本质: (2) 分布: (3) 吸收光的类型: 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。 （4）调控过程 ① ② ③ 问题：光敏色素与光合色素有哪些区别？ 辨析光合色素和光敏色素 化学本质 作用 分布 合成条件 光合色素 光敏色素 不是蛋白质 蛋白质 吸收、传递、转化光能 光的受体 叶绿体类囊体薄膜 各个器官，尤其是分生组织细胞 叶绿素的合成需要光照 有无光均可 教材课后习题 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 红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽，且作用结果可相互逆转。 （是否发芽取决于最后一次照射的光） (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，莴苣种子的发芽情况会如何？ 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。 (1) 由上述实验结果可以得出什么结论? 二、参与调节植物生命活动的其他环境条件 1.温度参与植物生长发育的调节 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：温度高，雨量多，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：温度低，雨量少，细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。 思考：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。 资料1 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。 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。 冬小麦：9~10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。 实践：在春季播种冬小麦，会使麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚，造成减产。 结论：冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用）。 资料2 温度参与植物生长发育的调节的具体表现 （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 2.重力参与植物生长发育的调节 正向重力性：根顺着重力方向向下生长（根的向地性） 负向重力性：茎背着重力方向向上生长（茎的背地性） 外因: 内因： 重力引起生长素在植物体内分布不均匀; 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。 如何解释？ ①重力是调节植物_____________和__________的重要环境因素 生长发育 形态建成 ②调节机制：植物的根、茎中具有感受重力的 ，可以将重力信号转换成 的信号，造成___________________，从而调节植物的生长方向。 物质和细胞 运输生长素 生长素分布不均衡 淀粉体 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 重力对植物生长产生影响 ③淀粉—平衡石假说： 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 三、植物发育的整体调控 植物生长发育 基因表达调控 激素 调节 环境因素调节 植物细胞里储存着全套基因 基因适时选择性表达 植物的生长、发育、繁殖、休眠等。 调控 激素是信息分子 传递信息 细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调 影响 调控激素产生和分布 环境变化 植物响应 调控基因表达以及激素的产生、分布 器官和个体水平上的变化 研究表明：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。请设计实验验证植物根向地性的感受部位在根冠。 —减法原理 自变量: 是否有根冠 因变量: 根是否出现向地生长 实验组切除根冠 处理 预期结果 恢复向地性 实验组切去尖端后的根尖重新长出尖端 —加法原理 根尖保存完整 具有向地性 实验组： 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性 切去不同长度的根尖端 对照组： 自身前后对照 课堂小结 $