【課件】5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動課件-高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修1

1、植物生長的向光性乙烯利處理提高雌花率第5章 植物生命活動的調(diào)節(jié)喚醒沉睡的種子，調(diào)控幼苗的生長。引來繁花綴滿枝，瓜熟蒂落也有時?？康氖怯曷蛾柟猓x不開信息分子。【問題探討】種子萌發(fā)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。討論1.莖和根的生長是受哪種因素調(diào)節(jié)的？討論2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內(nèi)，它的根、莖可能會怎樣生長？為什么？是由重力因素調(diào)節(jié)的。根和莖很可能會繼續(xù)橫向生長，因為太空中幾乎沒有重力。第4節(jié) 環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動01光對植物生長發(fā)育的調(diào)控目錄 /CONTENTS03植物生長發(fā)育的整體調(diào)控【思考討論】光在植物生長發(fā)育中

2、的調(diào)節(jié)作用【資料1】少數(shù)植物（如煙草和萵苣）的種子需要在有光的條件下才能萌發(fā)，有些植物（如早熟禾和毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)得好一些，還有一些植物（如洋蔥和番茄）的種子萌發(fā)，則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)時需要光的種子一般比較小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。討論1.那些需要光才能萌發(fā)的種子是需要光照給種子萌發(fā)提供能量嗎?光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過程。不是豆芽（黑暗中培育）豆苗見光培育【資料2】豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含葉綠素，莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。討論2.從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響?光既促使葉

3、綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。【資料3】很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長度超過13小時才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時長才開花。當(dāng)然，也有不少植物的開花與晝夜長短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。是光照時長( 黑暗時長)在起作用；討論3.有些植物根據(jù)晝夜長短“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用?這與植物激素的分泌有關(guān)系嗎? 與植物激素的分泌有關(guān)。討論4.種子發(fā)芽，植株生長、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對環(huán)境的適應(yīng)的?萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對環(huán)境的適應(yīng)萌發(fā)后能立即進行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”；植株在生長、開花過程中

4、，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動正常進行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對環(huán)境的適應(yīng)。01光對植物生長發(fā)育的調(diào)控1.光對植物生長發(fā)育的作用（1）光是植物進行光合作用的能量來源；在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長、開花、衰老等等，都會受到光的調(diào)控。植物的向光性生長，實際上也是植物對光刺激的反應(yīng)。植物能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號，并據(jù)此調(diào)整生長發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？（2）光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。2.光信號傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一光敏色素（1）化學(xué)本質(zhì)：（4）植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍光的受體?？梢哉J為，環(huán)境中的紅光、藍光，對于植物的生長發(fā)育來說，

5、是非常關(guān)鍵的。（2）分布：蛋白質(zhì)（色素蛋白復(fù)合體）（3）吸收光的類型：植物的各個部位主要是紅光和遠紅光。其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。3.光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機制影響細胞核內(nèi)特定基因的表達（先轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)mRNA，再翻譯出特定蛋白質(zhì)），從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。（1）感受信號：光敏色素被激活，其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；（2）傳導(dǎo)信號：信號經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細胞核內(nèi)；（3）發(fā)生反應(yīng)：（1）對植物來說，光只是提供能量 （ ）（2）光敏色素是一類色素蛋白復(fù)合體 （ ）（3）接受到光照射時，光敏色素的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化 （ ）4判斷?？颊Z句，澄清易混易錯01光對植物生長發(fā)育的調(diào)控目錄 /CONTENTS03植物

6、生長發(fā)育的整體調(diào)控【思考討論】溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)【資料1】溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)一年地加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。年輪形成的原因是：在春夏季細胞分裂快、細胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；在秋冬季細胞分裂慢、細胞體積小，樹干上形成顏色較深的帶。討論1.樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？年輪的形成是樹木生長對一年中不同時期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。冬小麥蕙蘭【資料2】 有些植物在生長需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥、蕙蘭就是這樣。如果不經(jīng)過一定時間的低溫，它們就會一直保持營養(yǎng)生長狀態(tài)或很晚才能開花。討論

7、2.有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？可以避免出現(xiàn)在冬季來臨之前開花從而無法正常結(jié)果的情況。討論3. 關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的實例，你還能舉出一些嗎？光合作用：夏日正午光照充足，但因溫度過高，氣孔關(guān)閉，CO2進入葉片受阻，光合作用減弱。葉片脫落：落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。保衛(wèi)細胞氣孔張開1.溫度（1）隨著季節(jié)輪回，氣溫周期性變化，植物發(fā)芽、開花、落葉、休眠，生命活動的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐；（2）隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝也會有旺盛和緩慢之分；（3）植物的所有生理活動都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行，溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花

8、結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育；（4）植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。熱帶季雨林溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林寒帶針葉林植物的地域性分布2.重力（1）重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。根的向地性、莖的背地性（2）調(diào)節(jié)機理植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細胞將重力信號轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號造成生長素分布不均衡調(diào)節(jié)植物的生長方向植物是如何感受到重力刺激的呢？（3）淀粉平衡石假說：植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現(xiàn)的。根尖中的平衡石細胞示意圖重力方向改變平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降引起一系列信號分子的

9、改變?nèi)缬绊懮L素的運輸，導(dǎo)致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布對植物生長產(chǎn)生影響01光對植物生長發(fā)育的調(diào)控目錄 /CONTENTS03植物生長發(fā)育的整體調(diào)控植物生長發(fā)育的整體調(diào)控植物激素調(diào)節(jié)基因表達調(diào)控環(huán)境因素調(diào)節(jié)相互影響影響表達影響產(chǎn)生和分布情況光、溫度、重力等生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。植物細胞里儲存著全套基因，但是某個細胞的基因如何表達則會根據(jù)需要作調(diào)整：1.基因表達調(diào)控植物的 、 、 、 等都處在基因適時選擇性表達的調(diào)控之下。生長發(fā)育繁殖休眠激素作為 ，會影響細胞的 ，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時，激素的產(chǎn)生

10、和分布是 的結(jié)果，也受到 的影響。2.激素調(diào)節(jié)信息分子基因表達基因表達調(diào)控環(huán)境因素對于多細胞植物體來說，細胞與細胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)，需要通過激素傳遞信息。在個體層次，植物生長、發(fā)育、繁殖、休眠，實際上是植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控 以及 產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個體水平上的變化。 3.環(huán)境因素調(diào)節(jié)基因表達激素【概念檢測2】 請用恰當(dāng)?shù)姆绞奖硎菊{(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達的關(guān)系。 教材P109控制影響影響影響4判斷?？颊Z句，澄清易混易錯（1）春化作用是指植物開花需經(jīng)一定光照時長的 誘導(dǎo) （ ）（2）重力可調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，但與植物形態(tài)建成 無關(guān) （ ）（3）高等植物正常

11、生長發(fā)育需要各個器官、組織、 細胞之間的協(xié)調(diào)和配合 （ ）（4）植物的生長發(fā)育完全由植物激素調(diào)控 （ ）【設(shè)計實驗】驗證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細胞感受重力，從而引起根的向地生長。真的是這樣嗎？我們能否設(shè)計實驗進行驗證？【提示】實驗可以用剛剛萌發(fā)的玉米粒（實際上是穎果，農(nóng)業(yè)上稱為種子）為材料。為便于觀察，可在培養(yǎng)皿中鋪上濕棉花，將剛萌發(fā)的玉米粒放在其中培養(yǎng)。為驗證到底是否是根冠感受重力，引起根的向地生長，應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗組、對照組？發(fā)芽的玉米粒自變量？因變量？根冠的有無根的生長方向【設(shè)計實驗】驗證植物根向地性的感受部位在根冠處理預(yù)期結(jié)果切去不同長度的根尖

12、端硝酸銀灼燒根尖哪怕僅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性失去了向地性處理預(yù)期結(jié)果待切去尖端后的根尖重新長出尖端恢復(fù)向地性何種原理？減法原理加法原理【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】 1下列關(guān)于光對植物生長發(fā)育的影響的敘述，不正確的是 （ ） A光能夠影響植物種子的萌發(fā) B植物的向光性生長是植物對光刺激的反應(yīng) C對植物來說，光只是起提供能量的作用 D光可作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程2某一品種的菊花通常在秋季開花，若使其在夏季開花，應(yīng)當(dāng)采取的關(guān)鍵措施是 （ ） A補充光照使光照時間延長 B適當(dāng)提高溫度 C遮光使光照時間縮短 D適當(dāng)多澆水CC3下列關(guān)于植物生長發(fā)育的整體調(diào)控的敘述，錯誤的是 （ ） A植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時 選擇性表達的調(diào)控之下 B激素的產(chǎn)生和分布是基因表達調(diào)控的結(jié)果 C激素的產(chǎn)生和分布不受環(huán)境因素影響 D光照、溫度等環(huán)境因