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）参与调节植物生命活动，以火龙果光照调节上市时间实例导入，通过种子萌发实验、豆芽形态分析等学习支架，衔接光敏色素机制、温度（年轮、春化作用）、重力（淀粉-平衡石假说）及整体调控知识脉络。 其亮点在于以科学思维（如莴苣种子萌发实验逻辑推理）和探究实践（设计根向地性感受部位实验）为核心，结合生命观念构建环境-激素-基因调节模型，通过问题驱动和实验探究，帮助学生培养逻辑思维与探究能力，为教师提供丰富实例与结构化资源，提升核心素养教学效率。

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 学习目标 目标 01 02 03 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。(科学思维) 通过分析光、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。 (生命观念) 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。(社会责任) 2 光是植物进行光合作用的能量来源，对于植物来说光只是起提供能量的作用吗？ 充足的日照量是火龙果生长环境中必不可少的条件。果农会在每年冬季和早春光照不足的时候，采用LED灯照明来模仿太阳光，延长火龙果的光照时间，让火龙果以为天气正值盛夏，光照充足，以此刺激花芽分化，从而实现调节火龙果上市时间的作用。 由此可见：高等植物的生命活动除了依靠激素调节，同时受环境因素调节。 一、光对植物生长发育的调节 1、调节作用 思考•讨论 P105 光在植物生长发育中的调节作用 资料1 不是 讨论1：这些需要光才能萌发的种子（如：烟草、莴苣），是需要光提供能量吗？ 烟草、莴苣 早熟禾、毛蕊花 洋葱、番茄 光抑制种子萌发 不萌发 有光比无光萌发更好 萌发 萌发 推测：光作为一种信号，调节种子的萌发。 一、光对植物生长发育的调节 1、调节作用 思考•讨论 P105 光在植物生长发育中的调节作用 资料2 讨论2：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么响影? 豆芽（黑暗中培育） 豆苗（见光培育） 光既促进叶绿素的合成，也会影响豆苗的形态。 一、光对植物生长发育的调节 1、调节作用 思考•讨论 P105 光在植物生长发育中的调节作用 资料3 讨论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? 菊花、水稻 （夜长昼短） 黄瓜 向日葵 棉花 ①植物的开花与昼夜长短有关。 ②植物的开花与昼夜长短无关。 菠菜 （昼长夜短） 是光照时长( 黑暗时长)在起作用 与生活的联系--P109：拓展应用 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？ 白天把花搬到暗室，或用黑色塑料袋遮光，自晚上7点到第二天6点，用强光照射，这样处理7天，昙花就可在白天开放。 一、光对植物生长发育的调节 远红光抑制莴苣种子发芽 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→远红光 不发芽 组3 红光→远红光→红光 发芽 组4 红光→远红光→红光→远红光 不发芽 组5 红光→远红光→红光→远红光→红光 发芽 组6 红光→远红光→红光→远红光→红光→远红光 不发芽 红光促进莴苣种子发芽 远红光可逆转红光的作用 植物接受红光--远红光信号的分子—— 光敏色素 取决于黑暗处理前最后一次照射的是什么光，若是红光则发芽，若是远红光则不发芽。 由表可知，莴苣种子是否能够发芽率取决于什么？ 任务一：阅读P109课后习题·拓展应用，分析莴苣种子萌发的机理。 植物体内可能存在着某种光受体，在接受了红光和远红光的交替照射后可发生可逆变化，从而调节植物的生理活动。 吸收红光-远红光可逆转换的光受体（色素-蛋白质），称之为光敏色素。光敏色素在不同波长光下可以相互转换 9 (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 （生理失活型） （生理激活型） 相关信息（P106）： 植物体内除光敏色素，还有感受蓝光的受体。可认为，环境中红光、蓝光，对植物生长发育来说，是非常关键的。 一、光对植物生长发育的调节 2、光敏色素 ——能接收光信号的一种分子 阅读课本Ｐ106完成以下问题： 白天太阳光中，红光比远红光多 10 感受信号 传导信号 发生反应 受到 光照射 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 DNA 细胞核内特定基因的转录变化 RNA 翻译 表现出 生物学效应 光信号 激活 光敏色素结构变化 细胞核 影响特定基因表达 （DNA→mRNA） 翻译 生物学效应(蛋白质) 信息传递系统 （4）光调控植物生长发育的反应机制 任务二：概念模型：请用文字和箭头构建，光调控植物生长发育的反应机制 P106，图5-12 参照教材图5－12，尝试用文字和箭头构建光信号转换过程模型。任务一：请用文字和箭头构建，光调控植物生长发育的反应机制概念模型 11 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。P106 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 光的作用： × (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 思考•讨论 P107 温度参与植物生长发育的调节 资料1 年轮 形成原因 ① 春夏季： ,在树干上形成颜色较浅的带； ② 秋冬季： ，树干上形成颜色较深的带。 细胞分裂快、细胞体积大 细胞分裂慢、细胞体积较小 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：是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。 二、温度参与植物生长发育的调节 宽带（深带） 细带（深带） 思考•讨论 P107 温度参与植物生长发育的调节 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进植物开花的作用，称为春化作用。 可避免在冬季来临前开花，导致无法正常结果的情况。 意义 二、温度参与植物生长发育的调节 冬小麦要经历春化作用才能开花 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？ 桂花开放 待分化的花芽 二、温度参与植物生长发育的调节 16 光合作用：夏日正午光照充足，但气温高，蒸腾作用强，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。 二、温度参与植物生长发育的调节 温度和重力因素是如何参与植物生命活动的调节的呢？ 17 植物分布的地域性很大程度上就是由 决定的。 西双版纳热带季雨林 温带常绿阔叶林 落叶阔叶林 针叶林 温度 二、温度参与植物生长发育的调节 18 重力 A B C D 远地侧 近地侧 三.重力参与植物生长发育的调节: “淀粉—平衡石假说” 1.重力调节植物生长方向的机制： ①垂直时:压力均等 平衡石细胞中的淀粉体沿重力方向沉降 一系列信号分子改变 影响生长素的分布 根和茎中具有感受重力的物质和细胞 ②水平时:压力不均等 重力方向改变 （平衡石细胞） （淀粉体） 调节植物生长发育和形态建成。 课外实践 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 【设计实验】验证植物根向地性的感受部位在根冠 已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。真的是这样吗？我们能否设计实验进行验证？ 课外实践 实验设计思路: 1.取60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。 四、植物生长发育的整体调控 任务三：概念模型构建：阅读Ｐ108第3、4自然段，用文字和箭头表示出调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达之间的关系 感受信号 传导信号 发生反应 效应 小结 23 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。（ ） 一、概念检测(课本109页) ✖ ✔ ✔ 24 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) $