5.4环境因素参与调节植物的生命活动教案2021-2022学年高二上学期生物人教版选择性必修1

《环境因素参与调节植物的生命活动》教学设计课题第四节环境因素参与调节植物的生命活动单元第五章学科生物年级高一学习目标与核心素养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。阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。1.文化基础：阐述光、温度、重力等对植物生长发育的调节作用。2.自主发展：阐明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。3.社会参与：通过植物生命活动调节原理引导学生建立正确科学技术价值观。重点光对植物生长发育的调节作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。难点植物生长发育调控的复杂性和整体性。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课播放视频《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，