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及整体调控机制，通过幼苗横放生长现象讨论导入，衔接重力作用，再延伸至光、温度等因素，构建知识递进支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如设计根冠切除实验验证向地性感受部位，通过种子萌发光需求、豆芽特征对比等资料分析培养进化与适应观。助力学生提升探究能力，教师可借助案例优化教学。

HELLO SUMMER 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 光对植物生长发育的调节 PART 01 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？ 2.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？ 提示：根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。 提示：由重力因素调节的。 3.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？ 提示：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，利于获得阳光进行光合作用。 茎向上生长 模板来自于： 第一PPT https:/// 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）的种子在有光条件下发芽更好； 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 光是为了给种子萌发提供能量吗? 不是。推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。 模板来自于： 第一PPT https:/// 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。 豆芽：无光条件 豆苗：有光条件 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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；菊、水稻则是白天短于一定时长才开花。也有植物的开花与昼夜长短无关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。 长日照植物 短日照植物 “决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用? 光照时长( 黑暗时长)在起作用；这与植物激素的分泌有关。 资料3 模板来自于： 第一PPT https:/// 不萌发 有光比无光萌发更好 萌发 1：那些需要光才能萌发的种子，是光影响生长素的分布吗？光提供能量吗？ 提示：影响生长素分布的结果应该是植物表现出一种不对称的生长状态，而种子萌发不是这种情况，所以不是光通过影响生长素的分布来影响种子萌发的。许多种子萌发时是没有叶绿素的，不能进行光合作用，所以光也不提供能量。 推测：光本身是植物种子萌发过程中的一种调节因子。 2:从适应性角度理解，为何体积较小的种子萌发需要光照？ 提示：种子体积小，储藏的营养物质少，萌发后需要立即光合作用制造有机物。而光照能触发光合作用相关基因表达，让幼苗早合成有机物，避免耗尽养分死亡。 模板来自于： 第一PPT https:/// 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? 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? 光照时长( 黑暗时长)在起作用；有关。 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，这也是植物对环境的适应。 模板来自于： 第一PPT https:/// （1）光是植物进行光合作用的能量来源； （2）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？ 光敏色素 模板来自于： 第一PPT https:/// 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： （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 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。 模板来自于： 第一PPT https:/// 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，信号分子 叶绿体类囊体薄膜 各个器官，尤其是分生组织细胞中 叶绿素的合成需要光照 有无光均可 植株 生长 开花 衰老 种子 萌发 均受到 光的调控 模板来自于： 第一PPT https:/// 光调控植物生长发育的反应机制 感受信号 传导信号 发生反应 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 (1)感受信号： (2)传导信号： (3)发生反应： (4)表现出生物学效应： 细胞水平：伸长、分裂、分化、衰老等 器官水平：种子萌发、生长、开花、结果等 光敏色素被激活， 结构发生变化 信号经过转导， 传递到细胞核内 细胞核内特定基因 转录表达变化 相应mRNA 翻译出特定蛋白质 模板来自于： 第一PPT https:/// 1.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述，不正确的是 A.光能够影响植物种子的萌发 B.植物的向光性生长是植物对光刺激的反应 C.对植物来说，光只是起提供能量的作用 D.光可作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程 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 C B 模板来自于： 第一PPT https:/// 参与调节植物生命活动的其他环境因素 PART 02 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： ①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； ②在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。 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。 思考·讨论： 【思考1】树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？ 模板来自于： 第一PPT https:/// 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、蕙兰等就是这样的。 思考·讨论： 【思考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？ 这样可以避免出现冬季来临之前开花，从而无法正常结果的情况。 冬小麦 蕙兰 模板来自于： 第一PPT https:/// ①光合作用: 夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。 ②叶片变黄、脱落: 落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。 【思考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 模板来自于： 第一PPT https:/// 植物的所有生理活动都要在一定的温度下进行，发芽、开花、落叶等都会随着季节温度而发生; 而昼夜温差也会影响植物一天内的代谢强度。 温度： 模板来自于： 第一PPT https:/// （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。 总结 （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。 （4）植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 （5）温度 种子萌发 开花结果 叶的衰老、脱落 影响 参与调节植物的生长发育 （3）植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的。 植株生长 1.温度 模板来自于： 第一PPT https:/// （1）重力是调节植物____________和____________的重要环境因素 生长发育 形态建成 茎的背地性 根的向地性 （2）调节方式： 2.重力 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，利于获得阳光进行光合作用。 植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞 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 调节植物的生长方向 重力 模板来自于： 第一PPT https:/// （3）淀粉—平衡石假说:植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞——平衡石细胞 (在根冠、胚芽鞘尖和茎的内皮层细胞中有比重比较大的淀粉体分布) 重力方向发生改变 平衡石细胞中的“淀粉粒”会沿着重力方向沉降 引起一系列信号分子的改变 对植物生长产生影响 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 知识拓展：淀粉—平衡石假说 IAA IAA IAA 1.根尖垂直放置时 ① 生长素运往根冠。 ② 淀粉体均匀分布在平衡石细胞底部的内质网上，内质网两侧压力相当，运往根冠的生长素均匀地运往伸长区。 伸长区 根冠 淀粉粒 模板来自于： 第一PPT https:/// 2.根尖水平放置时 ① 根尖水平放置时，淀粉体沉降到近地侧，该侧内质网压力更大。 ② 压力大的一侧运输更多生长素至伸长区。 ③ 高浓度生长素抑制近地侧根尖生长。 ④ 低浓度生长素促进远地侧根尖生长。根尖向地弯曲。 刺激内质网释放Ca2+到细胞质中，Ca2+和特定蛋白质相结合，激活细胞底部的钙泵和生长素泵，使近地侧积累较多的Ca2+和IAA。 模板来自于： 第一PPT https:/// 植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞 将重力信号转换成运输生长素的信号 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（近地侧浓度高） 重力 根对生长素敏感 根的近地侧生长受抑制 茎的近地侧生长较快 茎对生长素较不敏感 根向地生长 茎背地生长 思考：请根据淀粉—平衡石假说解释根的向地性和茎的背地性产生原因？ 外因：重力引起生长素在植物体内分布不均匀。 内因：根、茎对生长素的敏感程度不同。 提示 模板来自于： 第一PPT https:/// 植物生长发育的整体调控 PART 03 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。阅读课本P108，尝试构建三者的关系。 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 设计实验：验证植物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 （可采用切除根冠的方法进行处理） 可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测 实验步骤： 1.取大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒若干,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.置于温度适宜的暗室中培养一段时间； 4.观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长。 模板来自于： 第一PPT https:/// 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。 设计实验：验证植物向地性的感受部位在根冠 处理 预期结果 对照组 不做处理 有向地性 切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性 待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性 减法原理 加法原理 模板来自于： 第一PPT https:/// 模板来自于： 第一PPT https:/// 总结与练习 PART 04 模板来自于： 第一PPT https:/// 植物生长发育的整体调控 模板来自于： 第一PPT https:/// 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。 × √ √ 植物激素 基因表达 环境因素 一、概念检测 模板来自于： 第一PPT https:/// 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，这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。 由上述实验结果可以得出什么结论? (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，将萬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？ 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。 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。 二、拓展应用 模板来自于： 第一PPT https:/// 附加题：菊花属于短日照植物，只有在日照短于10个小时才开花。但现在一年四季我们都可以看到色彩斑斓的菊花。请你结合本节课所学知识，分析调控菊花花期的机制。 原理：通过遮光处理延长黑暗期，促进花芽分化。 ‌ ‌方法：如果想要延迟花期，可以增加光照时间至每天14小时以上；而想要提前花期，则需要减少光照时间至10小时以内。 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？ 可尝试遮光处理！ 二、拓展应用 模板来自于： 第一PPT https:/// Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $