人教版 (2019)选择性必修1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教学设计及反思

5.4环境因素参与调节植物的生命活动

一、教学目标：

学习目标：

1.概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。

核心素养：

1. 基于光照、重力和温度等环境因素对植物生长发育的影响的认识，分析和解决生产和生活中的一些实际问题。

二、教学过程：

【导入】

通过问题探讨，学生讨论。

问题：1、 茎和根的生长是受哪种因素调节的？

是由重力因素调节的

问题：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？

茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力。

一、光对植物生长发育的调节

资料1

 少数植物（如烟草和莴苣）的种子，需要在有光的条件下才能萌发。有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发的好一些。还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。

资料2

豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，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。

资料3

很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。

请同学们小组为单位思考下面问题？

1. 那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗?

不是

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。

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?

是光照时长( 黑暗时长)在起作用；、与植物激素的分泌有关；

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，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。

在自然界中，种子萌发、植株生长、开花、衰老等都会受到到光的调控。植物的向光性生长、实际上也是植物对光刺激的反应。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两种作用：

（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。

   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。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。

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？

植物具有能接受光信号的分子，例如光敏色素

2．光信号传导的结构基础之一光敏色素

（1）化学本质：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）吸收光的类型：主要是红光和远红光。

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。

3.光调控植物生长发育的反应机制

请同学们小组为单位思考下面问题？

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。

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？

这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。

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？

二、参与调节植物生命活动的其他环境因素

1．温度

（1）年轮形成的原因：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，细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。

（2）春化作用：有些植物在生长期需要经历一段时期的低温诱导促使植物开花的作用。例如冬小麦、冬大麦、蕙兰、白菜、胡萝卜、芹菜等，如果不经过一定时间低温，它们就会一直保持营养状态或很晚才能开花。

（3）植物的生命活动（发芽、开花、落叶、休眠）追随季节的步伐。

（4）植物的代谢有旺盛和缓慢之分。

（5）植物的所有生理活动均在一定温度范围内进行。如种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等。

（6）植物分布的地域性很大程度由温度决定。

2.重力

（1）调节机理：植物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，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。

（2）调节方式：调节植物生长发育和形态建成。

（3）假说淀粉平衡石假说

三、植物生长发育的整体调控

高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。

二、课堂巩固

1、以下关于植物生长发育的调控的叙述，正确的是(　　)

A．由于植物没有神经系统，所以植物的生长发育只受激素调节

B．植物激素几乎控制着植物所有的生长发育过程

C．植物激素合成受基因表达的调控，植物激素又会影响基因的表达

D．光照、温度等环境因素直接影响植物的生长发育

2、植物的生长发育与激素调节息息相关。下列关于植物激素调节的叙述，错误的是(　　)

A．激素调节只是植物生命活动调节的一部分

B．植物激素直接参与细胞代谢并给细胞传达调节代谢的信息

C．植物激素可以对基因组的表达进行调节，其合成也受基因组控制

D．在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，多种激素共同起作用

3、分别将一种短日照植物和一种长日照植物置于短光周期中，但在长暗期中间给予一次瞬间光照，结果短日照植物不开花，长日照植物开花；再将这两种植物置于长光周期中，但在长光期中间插入一次短时黑暗，结果短日照植物仍不开花，长日照植物开花。下列叙述错误的是(　　)

A．短日照植物和长日照植物分别指开花需要短日照条件和长日照条件

B．短光周期的长暗期中间给予短瞬间光照，长日照植物开花，因为黑暗时长满足其要求

C．长光周期的长光期中间插入短时黑暗，短日照植物不开花，因为黑暗时长不能满足其要求

D．植物对光照和黑暗的反应叫光周期现象

4、某同学将豌豆幼苗横放几小时后，将一段弯曲部位制成临时装片，观察到细胞大小如图所示，检测到Ⅰ侧生长素的浓度低于Ⅱ侧(图中·表示生长素的分布状况)。下列叙述错误的是(　　)

A．该部位是靠近尖端的分生区

B．该区段不可能取自根尖

C．Ⅱ侧为茎的近地侧

D．生长素在该区段未体现低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点

四、课堂小结

第4节 环境因素参与调节植物的生命活动

五、课后反思