高中人教版 (2019)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导学案及答案

这是一份高中人教版 (2019)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导学案及答案，共8页。学案主要包含了光对植物生长发育的调节，植物生长发育的整体调控等内容，欢迎下载使用。

一、光对植物生长发育的调节
调节内容：① 种子萌发 ，植株生长、② 开花 、衰老等都受光的调控。
实质：光作为一种③ 信号 ，影响、调控植物生长、发育的全过程。
名师点拨 光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体除了光敏色素，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。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.温度
（1）调节内容：参与植物生长、发育调节;决定植物分布的地域性。
（2）方式：影响④ 种子萌发 、植株生长、⑤ 开花结果 和叶的衰老、脱落等生命活动。
（3）实例
A.年轮：在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带;秋冬季反之。
B.春化作用：⑥ 低温诱导 促使植物开花的作用。
2.重力
（1）调节内容：调节植物生长发育和⑦ 形态建成 。
（2）实例：根的向地性和茎的背地性。
（3）调节机制：根、茎中有感受重力的物质和细胞→将重力信号转换成⑧ 运输生长素 的信号→生长素分布不均衡→调节植物的生长方向。
（4）假说：“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。
三、植物生长发育的整体调控
1.植物生长发育的调控，是⑨ 基因表达调控 、⑩ 激素调节 和⑪ 环境因素 调节共同构成的网络。
2.植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因⑫ 适时选择性表达 的调控之下。
3.激素作为⑬ 信息分子 ，会影响细胞的⑭ 基因表达 ，从而起到调节作用。
4.激素的产生和分布是⑮ 基因表达调控 的结果，也受到⑯ 环境因素 的影响。
互动探究·关键能力
主题学习一 光对植物生长发育的调节
情境探究
根据下图回答下列问题：
（1）光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），受到光照时结构会发生变化。这一变化的实质可能是什么？
（2）据图描述出红光和远红光影响植物代谢，产生效应分为哪几个阶段？其具体过程是怎样的？（用箭头和文字进行表述）
（3）对于植物来说，光只是参与光合作用吗？
（4）菊花为短日照植物，在“五一”节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理？
（5）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：
（1）蛋白质的空间结构发生变化。
（2）光对植物代谢的影响分为感受信号、传导信号和发生反应三个阶段。红光和远红光→ 光敏色素被激活，结构发生变化→ 信号经过转导，传递到细胞核内→ 影响细胞核内特定基因的转录和翻译→ 表现出生物学效应。
（3）不是，光作为一种信号，影响植物生长、发育的全过程。
（4）菊花花期一般为9—11月，因此应提前对其进行短日照处理。
（5）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。
归纳总结
1.光对植物生长发育调节的机制
2.光对植物生长发育的两种作用
3.长日照植物与短日照植物的区分
长日照植物和短日照植物的开花与日照时长并无直接关系，只是连续的黑暗时长直接决定其开花与否，所以长日照植物也叫短夜植物，短日照植物也叫长夜植物。
经典例题
例1 苍耳为菊科植物，一年生杂草。它是一种绝对短日照植物，即在24 h 昼夜周期中，日照长度短于一定时数才能成花。请回答下列问题。
（1）光周期是一种具有季节性的环境信号，具有季节性的环境信号还有 （写出一个即可）。
（2）下图为4种植物对不同日长的开花反应，曲线 表示苍耳对日长的开花反应，理由是 。
（3）研究人员发现，无论苍耳的叶在茎枝上的排列方式如何，相邻两节的叶子都互不重叠，在与阳光垂直的层面上作镶嵌排布。苍耳叶片的镶嵌式排布对光合作用有什么积极影响? 。
（1）温度
（2）2; 曲线2表示的植物在低于16 h 日照时间下才开花，符合短日照植物的定义
（3）使所有叶片都能最大限度接受光照，提高光能利用率
（1）随着四季变换，温度也发生周期性变化，是影响植物的一种环境信号。
（2）已知苍耳是绝对短日照植物，从图示可知，曲线2表示光期长度超过16 h 则不再开花，其他曲线显示超过16 h 仍能开花，只是开花程度出现差异，因此判断曲线2表示苍耳对日长的开花反应。
（3）光是植物光合作用的能量来源，相邻两节的叶子互不重叠，可使所有叶片都能最大限度接受光照，提高光能利用率。
素养解读
通过探究光对植物生长发育的影响，引导学生关注生活中的生命现象，形成生物与环境相适应的生命观念，同时培养学生的表达与交流能力。
素养落实
1.下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法，不正确的是( )
A.光敏色素的本质是蛋白质
B.光敏色素主要吸收红光、蓝光
C.光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达
D.光作为一种信号，影响、调控植株的生长、发育等
B
光敏色素主要吸收红光、远红光，B错误。
主题学习二 参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控
情境探究
1.如图分别是温度和重力对植物生长发育的影响的示意图，请回答下列问题：
冬小麦要经历春化作用才能开花
（1）春化作用过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，说明低温通过什么机制影响植物的开花？
（2）春化作用对于植物适应所生存的环境有什么意义？
（3）植物对重力的感受是通过根冠中的什么细胞来实现的？
（4）根尖水平放置时，平衡石细胞中的淀粉体会沿着什么方向沉降？这对伸长区IAA的分布有何影响？
（5）自然状态下，根向地生长、茎背地生长，这对于植物的生长发育有何意义？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？
提示：（1）低温通过影响基因的转录和翻译影响植物的开花。
（2）这样可以避免出现在冬季来临之前开花而无法正常结果的情况。
（3）一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞。
（4）淀粉体会沿重力方向沉降;导致伸长区近地侧IAA浓度高，远地侧IAA的浓度低。
（5）根向地生长有利于根吸收水分和无机盐，茎的背地生长有利于植物伸展枝叶，接受光照。由于太空中没有重力的存在，幼苗横放，则根和茎会横向生长。
2.阅读教材P108“植物生长发育的整体调控”，回答下列问题：
（1）如何理解基因表达、环境因素、激素调节三者之间的关系？
（2）植物生长、发育、繁殖、休眠的实质是什么？
2.提示：（1）环境因素和激素都能作为信号分子影响基因表达;基因表达和环境因素能影响激素的产生和分布。
（2）植物响应环境变化，调控基因表达和激素的产生、分布，从而引起植物器官和个体水平变化。
归纳总结
1.淀粉—平衡石假说的机理
2.植物生长发育的整体调控
经典例题
例2 淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖经聚合转化成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体也含有自己的环状DNA，“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受就是通过内含“淀粉体”的细胞实现的。下列叙述不正确的是( )
A.淀粉体可感受重力的方向
B.淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C.植物的根部靠根冠中的细胞感受重力
D.根的远地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
D
根受到重力的作用，淀粉体沿重力方向沉降，引起一系列信号分子的改变，如生长素在近地侧多，由于根对生长素敏感，近地侧生长受到抑制，生长较慢，而向地生长。
素养解读
通过学习温度和重力对植物生长发育的影响，引导学生理解植物生命活动调节的整体性、复杂性，认同生物与环境相适应的观点。
素养落实
2.冬小麦在其个体发育的某一个时期，只有经低温的处理后，才能形成花芽。一些农民将萌动的冬小麦种子放在0∼5 ℃ 的低温中30∼50 天，就可以春播而且正常开花结实。下列叙述不正确的是( )
A.我国北方播种冬小麦的季节是气温较低的春季
B.冬小麦春播不抽穗，可能是因为未能满足它对低温的要求
C.感受低温刺激的可能是芽内一些分生组织细胞
D.低温对植物成花的促进作用称为春化作用
A
我国北方播种冬小麦的季节是气温较低的秋季。
评价检测·课堂达标
课堂小结
课堂检测
1.下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）植物的开花会受光的调控，衰老不受光的调控。( × )
（2）植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的。( √ )
（3）光作为一种信息，影响调控植物生长、发育的全过程，植物种子的萌发都需要在有光的条件下才能发生。( × )
（4）光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在叶肉细胞内比较丰富。( × )
（5）在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会传导到细胞核内，影响特定基因的表达。( √ )
（6）能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。( × )
2.下列关于光对植物生长发育调节的叙述，错误的是( )
A.光可调控种子的萌发、植株的生长和开花
B.光作为一种信号，影响调控植物生长、发育的部分过程
C.植物的向光性是植物对光刺激的反应
D.光敏色素是植物接受光信号的一类蛋白质分子
B
光作为一种信号，影响调控植物生长、发育的全部过程，B错误。
3.下列关于根向地生长和茎背地生长的相关叙述错误的是( )
A.根向地生长和茎背地生长体现了重力对植物生命活动的调节
B.根向地生长是由平衡石细胞中的淀粉体响应重力刺激定向沉降引起的
C.根向地生长有利于植物从更深层土壤中吸收水和无机盐
D.根向地生长体现出赤霉素低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点
D
根向地生长体现出生长素低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点，D错误。
4.下列关于温度为植物生命活动调节的叙述，错误的是( )
A.年轮是由不同季节的不同温度引起植物细胞分裂速度快慢和细胞体积大小不同而产生的
B.一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用
C.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、脱落等生命活动参与调节植物的生长发育
D.植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行，植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
D
植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行，植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的，D错误。
课标解读
课标要求
学习目标
学法指导
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
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（生命观念）
2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系（生命观念）
3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性（生命观念）
1.通过图文转化培养抽象思维，理解光对植物生长发育的调节
2.通过归纳和概括的方法概括环境因素参与调节植物的生命活动
接受光信号的分子
光敏色素，感受蓝光的受体
光敏色素
本质：是一类蛋白质（色素—蛋白复合体）功能：主要吸收红光、
远红光分布：植物体的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富
原理
作用类型
作用机制
间接作用
光作为光合作用的能量来源，主要通过影响光合作用间接影响植物的生长发育
直接作用
光作为一种外界信号，影响、调控植物生长、发育的全过程①影响种子萌发：
需光种子、需暗种子②影响植物营养生长：光能消除黄化现象，使
叶伸长，茎节间变短;使植物根、茎、叶正常分化③影响植物开花：
长日照植物、短日照植物