資源簡介

第4節 環境因素參與調節植物的生命活動 教學設計
年級 高二 授課時間
課題 第4節 環境因素參與調節植物的生命活動
教學目標 1．認同環境因素參與調節植物的生命活動，建立生物與環境相適應的觀念。 2．嘗試運用所學知識解釋生活中的現象并科學地應用到實踐中去。
教材分析 本節內容對應課標“概述其他因素參與植物食物活動的調節，如光重力和溫度等”。為落實課標的要求教材，重點介紹光對植物生長發育的調節，對溫度、重力參與植物的生命活動的介紹的詳略相對簡略。 關于光對植物生長發育的調節教材，針對學生已經知道的光合作用來追問，引出光在植物生長發育中的調節作用的思考討論活動。這個活動提供的三份資料，分別對應光對種子萌發、形態建成、開花的調節作用引導學生注意光不僅為植物生長提供能量，還是植物生長發育的調控信息，并關注光的調節與植物激素之間的關系，關注植物接受光地調節的適應意義。之后，關于參與植物生命活動的其他環境因素，教材介紹了溫度、重力，關鍵詞是“參與調節”。
教學過程
教學 內容 教師活動 學生活動
引入 新課 【生活現象】種子萌發后，根向地生長、莖背地生長。如果將幼苗橫過來，莖會彎曲向上生長，根則彎曲向下生長。 【提問】1.莖和根的生長是受哪種因素調節的？ 2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內，它的根、莖可能會怎樣生長？為什么？ 說明，植物生命活動的調節，除了激素，還有環境因素發揮著調節作用 引入新課 聯系生活實際積極思考，回答老師的問題，
新課 教學 一、 光對植物生長發育的調節 光對植物生長發育的調節 【引導思考】光是植物進行光合作用的能量來源。對于植物來說，光只是起提供能量的作用嗎？ (1)光是植物進行光合作用的能量來源 (2)光作為一種信號，影響、調控植物生長、發育的全過程 植物能夠對光作出反應，表明植物可以感知光信號，并據此調整生長發育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？ 【引導分析】光對植物生命活動調節的調節機制 (1)感受信號：光敏色素被激活，其結構發生變化 (2)傳導信號：信號經過轉導傳遞到細胞核內 (3)發生反應：細胞核內特定基因轉錄變化 (4)表現出生物學效應：相應mRNA翻譯出特定蛋白質 那么，關于光敏色素，你了解多少呢？ 光敏色素 本質:蛋白質(色素蛋白復合體) 功能:主要吸收紅光,遠紅光 分布:植物體的各個部位,在分生組織的細胞內比較豐富 回答老師提出的問題，總結光對植物的調節作用 得出結論 查閱課本，了解光的調節機制 分析光敏色素的本質和作用
新課 教學 二、 參與調節植物生命活動的其他環境因素 【引導分析】觀看視頻，溫度對植物生命活動的影響。 1.什么叫做春化作用？ 2.（1）隨著季節輪回、氣溫周期性變化，植物發芽、開花、落葉、休眠，
追隨季節的步伐。 （2）隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝有旺盛和緩慢之分。 （3）植物的所有生理活動均在一定溫度范圍內進行。如種子萌發、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等。 （4）植物分布的地域性很大程度由溫度決定。 重力：重力是調節植物生長發育和形態建成的重要環境因素 【合作探究】小組合作，整理重力作用的機制和調節方式。 展示分享，在各組辯論中達成共識： （1）調節機理：植物根莖中具有感受重力的物質和細胞，將重力信號轉換成運輸生長素的信號，造成生長素分布的不均衡，從而調節植物的生長方向。 （2）調節方式：調節植物生長發育和形態建成 假說：淀粉——平衡石假說 通過植物體內一類富含“淀粉體”的細胞（即平衡石細胞 ）感受重力 ，細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子改變。 通過視頻，讓學生更形象的了解重力對植物的影響。 觀看視頻，聯系生活，思考并回答問題。 小組討論，進行模型構建后分享。 了解假說的內容和建立過程。 實例分析重力對植物的影響。
新課 教學 三、植物生長發育的整體調控 【問題引導】通過以上學習，我們發現，激素，環境因素，還有生物體本身的遺傳物質，都對植物生命活動起到了調節作用。 【合作探究】小組合作完成：總結植物生長發育的過程中，多種因素共同調節植物的生命活動，并進行相關介紹 閱讀課本，結合所學，進行總結 討論完成相關問題。 分析得出：多種因素共同調控植物的生命活動。
課堂 練習 1．下列有關植物的敘述，正確的是（ ） A．某些種子在有光的情況下才能萌發的原因是需要光照提供能量 B．探究生長素類似物對植物莖的作用時，不需要設置不添加生長素類似物的對照組 C．水稻開花期間遇連續陰雨天氣受粉受到影響，可及時噴灑一定濃度的2，4-D以避免減產 D．施用脫落酸能加速秋天銀杏樹葉由綠變黃的過程 【答案】D 【詳解】A、種子在有光的情況下才能萌發的主要原因是光照可以引起光敏色素的變化，從而影響特定基因表達導致種子萌發，A錯誤； B、探究生長素對植物莖的作用時，需要設置不含生長素的空白對照組，B錯誤； C、種植水稻是為了收獲種子，如果沒有授粉就不能形成種子，生長素促進子房壁的發育，因此水稻開花期間遇到連續陰雨天氣受粉受到影響時，噴灑一定濃度的2，4-D不能避免減產，C錯誤； D、脫落酸能夠促進葉和果實的衰老、脫落，故施用脫落酸能加速秋天銀杏樹葉由綠變黃的過程，D正確。 故選D。 2．植物生命活動受多種激素的調節，下列說法錯誤的是（ ） A．暗期時間長，長日照植物不能合成赤霉素而不能開花 B．缺失脫落酸受體的突變體，其可能的表型為更耐旱 C．生長素促進乙烯的合成，乙烯含量的增加抑制生長素的合成 D．油菜素促進細胞分裂、細胞伸長及果實的生長 【答案】B 【詳解】A、赤霉素有促進開花的作用，暗期時間長，長日照植物不能合成赤霉素而不能開花，A正確； B、脫落酸可以促進氣孔關閉，缺失脫落酸受體的突變體，其可能的表型為不耐旱，B錯誤； C、生長素含量增加可以促進乙烯的形成，但乙烯濃度增加到一定濃度時，又會抑制生長素的合成，C正確； D、油菜素的作用是促進細胞分裂、延緩葉片衰老、促進果實膨大、打破頂端優勢促進側芽萌發、改善作物品質等，D正確。 故選B。 3．植物生長發育的調控，是由基因表達調控、激素調節和環境因素調節共同完成的。下列敘述錯誤的是（ ） A．乙烯能促進果實成熟，生長素濃度升高到一定值時會促進乙烯的合成 B．在植物生長發育過程中，不同種激素的調節往往表現出一定的順序性 C．生長素分布不均導致胚芽鞘向光彎曲，體現了高濃度生長素抑制生長 D．光不僅能為植物提供能量，也能作為一種信號調控植物的生長與發育 【答案】C 【詳解】A、乙烯能促進果實成熟，較低濃度的生長素能促進植物細胞生長，較高濃度的生長素能夠促進乙烯的合成進而抑制細胞生長，A正確； B、植物生長發育過程中不同種激素調節往往表現出一定的順序性，例如在植物生長發育階段細胞分裂素和生長素以及赤霉素含量較高，而在植物果實的成熟階段，乙烯以及脫落酸的含量較高，B正確； C、植物的向光性，是由于單側光照射引起生長素分布不均勻，背光一側多，生長快；向光一側少，生長慢，表現為向光生長，所以胚芽鞘向光彎曲生長只體現了生長素促進生長的作用，未體現高濃度生長素抑制生長，C錯誤； D、光照不僅能為植物的光合作用提供能量，還能作為信號調節植物體的生長發育，D正確。 4．一顆小小的望天樹種子可以生長發育成參天大樹，其生長發育受多種因素的調節。下列說法錯誤的是（　　） A．光作為一種信號可以影響、調控望天樹生長發育的全過程 B．溫度通過影響望天樹種子萌發、植株生長、開花結果等過程參與調節其生長發育 C．重力通過將重力信號轉換成運輸生長素的信號造成生長素分布不均來調節望天樹根的生長方向 D．望天樹生長發育的過程完全由植物激素和環境因素調控 【答案】D 【詳解】A、光是植物正常生長必需的外界條件，同時也可作為一種信號影響、調控望天樹生長、發育的全過程，A正確； B、溫度通過影響酶的活性影響植物的代謝過程，進而影響望天樹種子萌發、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等過程參與調節其生長發育，B正確； C、重力通過將重力信號轉換成運輸生長素的信號使生長素發生橫向運輸，進而造成生長素分布不均來調節望天樹根的生長方向，C正確； D、望天樹生長發育的過程除了由植物激素和環境因素調控，還受其遺傳物質的等因素的調控，D錯誤。 故選D。 5．某高海拔的山區環境，早春低溫寡照導致茶樹新梢生長遲緩，采摘期延遲。研究人員于茶樹新梢開始生長時進行夜間不同光源補光處理（21d）。設夜間不補光（CK）、LED1（紅藍光質比0.81）補光、LED2（紅藍光質比1.65）補光和LED3（紅藍光質比2.10）補光4種處理，以期明確適宜該茶園使用的LED補光燈，為春茶高品質栽培提供理論依據和實踐指導。部分實驗數據如下表，據此回答下列問題： 不同LED燈補光后對茶樹新梢芽葉生長的影響 處理芽頭生長情況茶葉中相關物質含量百芽鮮重（g/百個）發芽密度（個/㎡）多酚（%）游離氨基酸（%）酚氨比CK20.721922.71.812.6LED129.025227.92.411.2LED222.027125.61.913.2LED321.720924.11.813.7
(1)茶園補光采用紅藍光的主要原因是 ，其中紅光和藍光還能作為有效信號影響植物生長發育，其直接原因是 （寫出具體物質及其功能）。 (2)氨基酸、茶多酚含量及酚氨比能衡量茶葉品質。其中茶多酚影響茶葉的色澤、苦味和澀味，而氨基酸影響茶葉的鮮爽味。綠茶的味感要保持濃而鮮爽，則要求多酚和氨基酸多，酚氨比低。實驗結果表明，早春低溫弱光環境下的茶園用紅藍光質比為 的LED燈進行補光，實現高產優質的效果顯著。結合表中數據談談得出這一結論的依據： 。 (3)在上述實驗的基礎上，還可以通過研究 ，進一步提高茶葉品質。 【答案】(1) 植物的葉綠素（光合色素）主要吸收紅光和藍紫光，人工補光采用紅藍光源有利于茶樹的光合作用 光敏色素受到光照射時，光敏色素的結構會發生變化，影響特定基因的表達，從而表現出生物學效應 (2) 0.81 LED1處理時，芽頭密度和芽頭鮮重乘積最大；并可顯著增加茶葉多酚和游離氨基酸含量，降低酚氨比 (3)降低酚氨比的最適紅藍光質比/提高茶多酚、氨基酸含量的最適紅藍光質比/藍光質對茶葉品質影響的具體機理 【詳解】（1）植物的葉綠素（光合色素）主要吸收紅光和藍紫光，植物光合作用的光反應階段需要光，人工補光采用紅藍光源有利于茶樹的光合作用，故茶園補光采用紅藍光。光敏色素是一類蛋白質，分布在植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富，在受到光照射時，光敏色素的結構會發生變化，這一變化的信息會經過信息傳遞系統傳到細胞核內，影響特定基因的表達，從而表現出生物學效應。 （2）分析表格數據：在LED1（紅藍光質比0.81）補光處理時百芽鮮重和發芽密度均較大，芽頭密度和芽頭鮮重乘積最大；且可顯著增加茶葉多酚和游離氨基酸含量，降低酚氨比，有利于保持綠茶較好的口感，故早春低溫弱光環境下的茶園用紅藍光質比為0.81的LED燈進行補光，實現高產優質的效果顯著。 （3）為進一步提高茶葉品質，在上述實驗的基礎上，還可以研究降低酚氨比的最適紅藍光質比/提高茶多酚、氨基酸含量的最適紅藍光質比/藍光質對茶葉品質影響的具體機理，從而改善茶葉品質。
板書設計 5.4 環境因素參與調節植物的生命活動
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