环境因素参与调节植物的生命活动+示范教案

1/7第4节环境因素参与调节植物的生命活动教学目标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。教学重难点【教学重点】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。【教学难点】植物生长发育调控的复杂性和整体性。教学过程【新课引入】教师指导学生阅读问题探讨的内容，讨论以下问题：茎和根的生长是受哪种因素调节的？提示：是由重力因素调节的。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：根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。【新知讲解】光对植物生长发育的调节教师引导学生思考，对于植物来说，光除了作为植物光合作用的能量来源，还有什么作用？在学生思考的过程中，教师搭建思维阶梯。提示学生为什么根是无色的，而叶片则是绿色，根中有叶绿体吗？有叶绿素吗？学生在老师的一步步点拨下明白光可以调节植物生长发育。为了让学生更好理解光对植物生长发育的调节，指导学生阅读105页思考讨论中的内容。那些需要光才能萌发的种子需要光照给种子萌发提供能量吗？提示：不是，光可能有其他作用。从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？提示：光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。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：是光照时长在起作用；也与植物激素的分泌有关。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，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，这是对环境的适应。小结：种子萌发、植株生长、开花、衰老等，都会受到光的调控。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。教师活动：学生知道了光对植物的生长发育有影响，那具体是如何影响植物的生长发育呢？例如我们所熟知的植物的向光性，与生长素等植物激素的调控有何联系？指导学生阅读课本图5-12以及图片上面的两段文字。学生活动：阅读教材，自己在笔记本上画出“光→……→植物的生长发育”之间经历了哪些阶段？每个阶段依赖于细胞的哪部分结构？在这个过程中，哪种物质起到了关键作用？光敏色素和光合色素的作用有什么区别？详细描述发挥反应的阶段？结合学过的细胞结构和基因表达的相关知识，梳理总结光调控反应机制的流程图。自己绘制完流程图后，小组内进行交流，推选出最优流程图，由小组代表在课堂上讲解、展示。提示：经历了三个阶段，分别为感受信号阶段、传导信号阶段和发生反应阶段。感受信号阶段依赖于细胞膜和光敏色素，将胞外信号转变为胞内信号；传导信号阶段依赖于细胞质中的某些物质将信号传递到细胞核；发生反应阶段依赖于细胞核中基因的转录和细胞质中的翻译。光敏色素起到了关键作用。光敏色素光合色素分布植物的各个部分，分生组织细胞丰富绿色植物的叶肉细胞组成色素-蛋白复合体小分子有机物功能感知光信号，通过自身结构的改变经信息传递系统把信号传导到细胞核，影响特定基因的表达。在光合作用过程中，光合色素可以吸收传递和转化光能。发生反应阶段有两个大的过程：转录：模板—DNA的片段；酶—RNA聚合酶；原料—四种核糖核苷酸；能量—ATP；场所—细胞核。翻译：模板—mRNA；酶-肽酰转移酶等；原料—氨基酸；能量—ATP；场所—细胞质中的核糖体。流程图设计意图：先通过问题串帮助学生梳理流程图的大致内容，降低学生画图的难度；再通过搭建新旧知识之间的联系帮助学生复习已有知识。例如光合色素的作用，转录和翻译的内容。小结：植物在受到光照射时，会通过信息传递系统进而影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。联系生产应用教师课件展示资料：类型定义例子长日照植物在一个昼夜周期中，日照长度大于一定数值才能开花的植物小麦、菠菜、胡萝卜短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玉米、菊花、大豆日中性植物对日长不敏感黄瓜、茄子、蒲公英引导学生思考：如果想让菠菜不开花可以怎么处理？想让菊花经常开花可以如何处理？提示：菠菜为长日照植物，可以人为进行遮阴处理，缩短一昼夜中的日照长度。菊花为短日照植物，在夏季进行遮阴处理，缩短光照时间，在冬季利用人工光源适当延长的光照时间。参与调节植物生命活动的其他环境因素温度过渡：除了光照，还有哪些因素会参与调节植物的生长发育呢？教师课件展示植物年轮的图片并引导学生思考植物为什么会出现年轮的现象，为什么颜色不均匀？颜色的深浅代表什么含义？学生阅读课本107页思考谈论中的内容后回答。教师展示“冬小麦要经历春化作用才能开花”的图片，引导学生思考什么是春化作用？经过前面的问题教师可以直接展示谈论中的问题，指导学生通过提问的方式来回答。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。有的植物需要经过春化作用才能开花，这对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。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？人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花。小结：植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的。温度对植物生命活动的影响本质上主要是通过对酶活性的影响带来的。重力教师展示植物根向地性、茎背地性生长的图片，复习重力因素作用下生长素的分布不均导致植物的向地性和背地性。提示学生思考：植物是如何感知重力的呢？阅读课本107页最后一段的内容和108页“淀粉-平衡石假说”，分析重力对生长素分布的影响。学生活动：独立阅读教材内容，了解重力通过影响生长素运输参与植物生长调节机制。提示：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均匀，从而调节植物的生长方向。植物生长发育的整体调控教师指导学生阅读课本108页“植物生长发育的整体调控”，用概念图表示植物生长发育的调控网络。学生活动：完成课件中概念图的构建，理解不同调节方式之间的关系。教师活动：针对学生所补充的概念图，教师进行完善。并且提醒学生在细胞水平和器官水平，激素的产生和分布受基因表达调控（基因表达水平）和环境因素的影响。在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠是植物响应环境变化，例如光照、温度和重力，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。设计意图：这部分知识是本节课的教学难点，内容相对抽象，为了降低难度，教师对概念图中的部分内容进行提示，辅助学生构建出植物生长发育的调节网络。通过阅读资料，培养学生归纳总结的能力；通过构建概念图，发展学生的模型与建模、归纳与概况的思维。课外实践学生活动：阅读课本108页“验证植物根向地性的感受部位在根冠”的内容。思考如何设计实验组和对照组？小组内讨论，合作设计实验。由小组代表发言，讲解本组的试验设计。学生展示略。提示：实验假说根向地性的感受部位在根冠试验用具刚刚萌发的玉米粒、培养皿、湿棉花对照组将5个刚萌发的玉米粒水平放置在培养皿的湿棉花上方，观察根生长状况。实验组挑选与对照组大小、形态相同的5个玉米粒，用镊子和刀片将其根冠去掉后水平放置在培养皿的湿棉花上方，与对照组放在同样的环境中。实验预期对照组的根出现向地性生长，实验组的根水平生长。

【课堂小结】设计意图：通过流程图向学生展开本节课的重点内容，帮助学生梳理知识，在学生脑中形成知识体系。【课堂检测】1．下图是植物体内赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）的形成过程，下列相关说法不正确的是（D）A．GA与ABA的形成根本上来说是植物基因组程序性表达的结果B．GA与ABA有一定的拮抗作用，共同对植物的生长发育起调节作用C．GA与ABA的形成途径相似，都受日照的影响D．夏季植物体内ABA产生增加，植物生长加快，冬季GA产生增加，抑制植物生长2．玉兰花欲开，春寒料峭来。初春时，天气寒冷，玉兰树的花已经开放，但叶子却没有长出。对于这时玉兰的分析，不正确的是（B）A．玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化B．诱导玉兰花芽萌发的温度要高于叶芽C．生长素在叶芽萌发过