人教版 (2019)选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动教案设计

导入新课

播放视频《植物为什么总是向上生长的》

课前查阅资料，播放视频《植物为什么总是向上生长的》

观看视频，了解植物为什么总是向上生长的，提出问题，激发学生的学习兴趣。

讲授新课

问题探究

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

提示：是由重力因素调节的

2.如果将该幼苗横放在太空中的"天宫二号"内，它的根、茎可能会怎样生长?为什么?

提示：是根和茎很可能会横向生长，因为太空中几乎没有重力。

"问题探讨"中的实例说明，高等植物的生长发育是受_______调节的。___________________对植物生长发育的调节作用尤为重要。

一、光对植物生长发育的调节

1.光是植物进行_________________的能量来源。

资料1：少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在____________的条件下才能萌发，有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的种子在____________条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则________________。

研究发现，萌发需要光的种子一般__________，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______________，茎（实际上很大一部分是下胚轴）比在光下要长___________。豆芽一旦见光，就会发生_________________并长成豆苗。

资料3：很多植物的开花与________________有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才____________;菊、水稻则要在白天短于一定的时长才__________。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。

思考与讨论

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?

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：光既促进叶绿索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?

提示：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?

提示：萌发需要光照的种子一 般较小， 这是对环境的适应一-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。

2.在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到____________________。

3.植物的向光性生长，实际上也是植物对_____________________。光作为一种信号，影响、调控__________________________的全过程。

4.植物能够对光作出反应，表明植物可以____________，并据此调整__________________。

5.科学家研究发现，植物具有能接受__________________，光敏色素是其中的一种。

6.光敏色素是一类_____________（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在_____________________内比较丰富。在受到___________时，_______________________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____________________，从而表现出生物学效应。

二、参与调节植物生命活动的其他环境因素

1.温度参与植物生长发育的调节

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_____________________。

年轮形成的原因是∶在春夏季_____________________、细胞体积大，在树干上形成________________的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成_________________的带。

资料2 有些植物在生长期需要经历一段时期的

__________之后才能开花。这种经历低温诱导

促使_______________的作用，称为春化作用。

冬小麦冬大麦、蕙兰等就是这样。

思考与讨论

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?

提示：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。

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?

提示：学生根据自己的情况回答。

2.温度

 (1)随着___________________________________，植物发芽、开花、落叶、休眠，___________追随着季节的步伐。随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢也会有___________________之分。

(2)植物的所有生理活动都是在___________内进行，温度可以通过影响______________、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节____________________。此外，植物分布的地域性很大程度上就是由__________决定的。

3.重力

(1)重力是调节__________________的重要环境因素。本节"问题探讨"里所提到的植物根向地、茎背地生长，就是在____________的调节下形成的。

(2)植物的根、茎中具有______________，可以将重力信号转换成_______________________，造成生长素_____________________，从而调节植物的生长方向。

旁栏思考题

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，利于吸收阳光进行光合作用。

"淀粉平—衡石假说"：

(1)是被普遍承认的一种解释_______________的机制。

(2)植物对重力的感受是通过________________，即________________________来实现的。

(3)当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的___________________就会沿着重力方向沉降，引起植物体内__________________________的改变，如通过影响生长素的运输导致生长素沿着__________________的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响。

三、植物生长发育的整体调控

1.高等植物是由很多细胞组成的___________，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的__________。植物生长发育的调控，是调节________________共同构成的网络。

2.植物细胞里储存着___________________，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时________________________的调控之下。

(3)对于多细胞植物体来说，__________________之间、_________________之间的协调，需要通过__________________。激素作为信息分子，会影响细胞的________________，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是_________________调控的结果，也受到__________________的影响

(4)在个体层次，植物____________________、繁殖、休眠，实际上，是植物响应_________，调控_________________以及_______________、分布，最终表现在____________上的变化。

四、练习与应用

1 下列说法不正确的是 (　     　)

A．植株生长、开花接受光的调控，都体现了植物对环境的适应

B．光敏色素主要吸收红外光

C．光敏色素分布在植物的各个部位

D．光调控植物生长发育的机制是感受信号→传导信号→发生反应

提示：光敏色素主要吸收红光和远红光，B错误。

2.赤霉素和光敏色素能协调调节拟南芥主根的生长。某小组用野生型拟南芥植株(WT)、光敏色素A(phyA)缺失突变体和光敏色素B(phyB)缺失突变体为材料，研究在黑暗和光照条件下，赤霉素合成抑制剂——多效唑(PAC)对拟南芥幼苗主根生长的影响，实验结果如图所示，下列分析错误的是              (　        　)

A．光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程

B．在光照和黑暗条件下，PAC调控主根生长的效果存在差异

C．phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显

D．phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的抑制效果

提示：PAC浓度的变化而变化的情况相似，差异不大，说明光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程，A正确；结合两幅图分析可知，在光照和黑暗条件下，PAC调控主根生长的效果存在差异，B正确；全光照条件下，phyA缺失突变体与野生型的曲线差异不大，说明phyA的介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显，C正确；据图分析可知，在一定的PAC浓度范围内，phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的促进效果，D错误。

3.、拓展应用

（1）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?

提示：红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。(2)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。

2.昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让县花白天开花，可尝试采取哪些措施?

提示：可尝试进行遮光处理。

提出问题，分析问题。探究重力对植物生长的影响。

【学习活动一】学生阅读，结合所学知识，分析光对植物生长发育的调节，思考问题，回答问题。

小组讨论，探究光对植物生长发育的调节。

【学习活动二】学生阅读，分组讨论，探究参与调节植物生命活动的其他环境因素。

小组讨论，回答相关问题。

【学习活动三】学生阅读，分析植物生长发育的整体调控。

根据所学，完成相关练习

联系实际，激发学生求知欲。

通过阅读，分析光对植物生长发育的调节，创设问题情景导入新课，培养学生获取信息的能力，加深学生对概念的认识，激发学生的科学研究的兴趣。

根据上述概括，思考相关问题，

由浅入深，层层剖析，以加深学生对科学探究的精神。

培养学生获取信息的能力，锻炼学生的语言表达能力，提高学生分析问题，解决问题的能力。

通过探究实际案例，分析原因，培养学生问题探究能力及创新意识。

通过探究植物生长发育的整体调控，让学生自主梳理学习内容，培养它们自主学习能力，分析生长素的合成、运输与分布，提高学生概括能力。

回顾旧知，巩固和应用所学知识。

课堂小结

1.   光作为一种__信号__，影响、__调控__植物生长、发育的全过程；植物具有能接受光信号的分子，如__光敏色素__。

2．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。植物分布的地域性很大程度上就是由__温度__决定的。

3．植物根向地、茎背地生长，是在__重力__的调节下形成的。

4.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构成的网络。

5．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。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。

6．在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上，是植物响应环境变化，调控__基因表达__以及激素产生、分布，最终表现在__器官__和__个体__水平上的变化。

板书

第四节    环境因素参与调节植物的生命活动

一、光对植物生长发育的调节

实例、原理

二、参与调节植物生命活动的其他环境因素

温度、重力

三、植物生长发育的整体调控