资源简介

(共33张PPT)
生物组集体备课
2022.10.19
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
大概念1
生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态
二级概念
1.6 植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节
对本节课的要求
1.6.2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。
本节课以普通高中课程标准实验教科书《生物必修3·稳态与环境》为授课主要依据。取自第5章“植物生命活动的调节”中的第4节《环境因素参与调节植物的生命活动》本节也是新增内容，以“问题探讨”中的实例说明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具有重要作用。教材以设问和资料阐释了光不仅是能量来源，还作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程，用生动且容易理解的图片解释了光调控植物生长发育的反应机制。教材以资料和“淀粉-平衡石假说”论述了温度和重力对植物生长发育的调节。最后教材在前面的内容的基础上介绍了植物生长发育的整体调控,说明植物生长发育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。
说教材
本节课是在学生经过“植物生长素”的学习，已经对生长素的发现过程及植物生长素的合成、分布、运输和生理作用有了深刻认识之后进行的，使学生对植物激素有了初步的了解，本节内容和生产生活的联系比较紧密，教师通过教材和补充的生产生活的事例说明环境因素对植物生命活动的影响，在教学中多让学生参与对问题的探讨，加深对环境因素影响植物生命活动的调节的理解和应用。因此在课堂上更注重培养学生利用所学知识思考、分析、解决问题的能力。
说学情
1.说明光对植物生长发育的调节作用，简述温度、重力等参与调节植物生命活动。
2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。
3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。
讲目标
自主学习法、
读书指导法、
任务驱动法、
讲授法、
讨论法、
练习法、
讲方法
第4节《环境因素参与调节植物的生命活动》
板书设计
课前背诵（3min）
1.什么是植物激素？其种类和作用？
2.植物激素对植物生长发育的调控是通过什么方式实现的？
3.什么是植物生长调节剂？
复习检测
1.下列有关植物生长调节剂的叙述,错误的是（ ）
A.植物生长调节剂与植物激素具有相似的生理效应
B.植物生长调节剂是人工合成的植物激素
C.植物生长调节剂作用效果更稳定,时效更长
D.植物生长调节剂使用不当可能会对人体产生危害
D
种子萌发后，根向地生长。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？
是由重力因素调节的。
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
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？
（动态图）
问题探讨
课堂设计及活动
任务一、光对植物生长发育的调节
请同学们阅读教材第105-106页所有内容，完成下列问题1．光作为一种 ，影响、调控植物生长、发育的全过程。2．植物能够对光作出反应的原因(1)植物可以感知_________。(2)植物具有能够接受光信号的分子，__________________是其中的一种。(3)光敏色素是一类_________，分布在植物各个部位，其中在_________的细胞内比较丰富。3．植物对光作出反应的过程在受到光照射时，光敏色素的_________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__________________的表达，从而表现出生物学效应。学以致用：1.实例1：光照充足的植物生长较好，树荫下生长较慢，说明：光为光合作用提供________2.实例2：黑暗条件下植物是黄色的如：韭黄、蒜黄等，说明：________的合成与光有关3.实例3：单侧光照射下植物向光生长，说明：光是一种________分子4.实例4：菊花在9月开放，荷花在7月开放，说明：植物的开花与________________有关
2、从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有何影响？
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。
不是。光参与调节许多植物的种子萌发过程。
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？
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。
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应一一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，能保证正常地繁行后代，这也是植物对环境的适应。
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？
合作探究
【拓展】光影响植物的开花(光周期现象)
在一个昼夜周期中，日照长度大于一定数值才能开花的植物，如菠菜、小麦、胡萝卜等。
①长日照植物:
在一个昼夜周期中，日照长度小于一定数值才能开花的植物，如高粱、玉米、水稻等。
②短日照植物:
③日中性植物:
无论是长日照植物还是短日照植物，感受光周期刺激的部位都是叶片。
对日长短不敏感的植物，如黄瓜、辣椒。
一 光对植物生长发育的调节
（2）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作用
（1）光是植物进行光合作用的能量来源；
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的调控
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？
2.植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
主要是红光和远红光。
①化学本质：
蛋白质（色素——蛋白复合体）
②分布：
分布在植物体的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
③吸收光的类型：
相关信息：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
阳光
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过信息传递系统的传导到细胞核内
细胞核内特定基因的转录变化
照
射
转
录
RNA
蛋白质
表现出生物学效应
感受信号
传导信号
发生反应
信号经过转导，传递到细胞核内
表现出生物学效应
翻译
RNA
光敏色素被激活，结构发生变化
DNA
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
感受信号
传导信号
发生反应
翻译
光敏色素与光合色素的作用有什么区别？还有哪些方面不同？
思考：
光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，是能吸收、传递并转化光能的物质；分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
光敏色素是一类蛋白质，是接受光信号的分子；分布在植物体的各个部位。
任务二 参与调节植物生命活动的其他环境因素
请同学们阅读教材第106-108页的内容，完成下列问题1．温度(1)温度可以通过影响_________、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_________。(2)植物分布的地域性很大程度上就是由_________决定的。2．重力(1)重力是调节植物_________和形态建成的重要环境因素。
(2)重力作用的原理：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将_________信号转换成运输_________的信号，造成_________分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。学以致用：1.如图为一株植物横放后，分析该植物生长状况。（1）对生长素浓度敏感程度是根____茎（填﹥、﹤或=）。（2）在重力的作用下不同位置的生长素浓度大小关系是：A____B和C_____D（填﹥、﹤或=）。（3）根的生长速度是A____B（填﹥、﹤或=），因此根向____生长，茎的生长速度是C_____D（填﹥、﹤或=），因此茎向___生长。（4）生长素对不同部位的生长是促进作用的有_________，抑制作用的有_______。（用图中的字母作答）
1.树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系
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？
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？
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
避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况
光合作用：夏日正午光照充足，但因温度过高，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用减弱。
叶片脱落：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
温度参与植物生长发育的调节
讨论：
合作探究
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。
植物所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
1、温度参与植物生长发育的调节
二 参与调节植物生命活动的其他环境因素
形态学上端
形态学上端
形态学下端
茎
2、重力参与植物生长发育的调节
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
思考：根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
根向地、茎背地生长
实例：
茎
根
A
A’
B
B’
茎的背地性
根的向地性
外因:重力引起生长素在植物体内分布不均匀;
内因：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。
根和茎对生长素浓度的敏感性不同。
茎生长的背地性与根生长的向地性的解释
2、重力参与植物生长发育的调节
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
根尖中的平衡石细胞示意图
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
如影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布
对植物生长产生影响
二 参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉——平衡石假说：
任务三 植物生长发育的整体调控
请同学们阅读教材第108页植物生长发育的整体调控的内容，完成下列问题1．植物生长发育的调控，是基因表达调控、_________调节和环境因素调节共同构成的网络。2．激素作为_________分子，会影响细胞的_________，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。3．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_________以及激素产生、分布，最终表现在_________和_________水平上的变化。
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
三、植物生长发育的整体调控
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
课外实践
设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠
实验思路:
1.取10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
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。
练习与应用
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。( )
×
√
√
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，但这种作用被远红光所逆转。若反复使用红光和远红光，其作用效果取决于最后一次处理的光质。
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？
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。
作业布置 课外实践设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠
请同学们课下小组合作认真完成。

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