人教版生物選擇性必修一54環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)課件

1、5.4 環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)1光作為一種 ，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過(guò)程。2植物能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)的原因(1)植物可以感知 。(2)植物具有能夠接受 的分子，光敏色素是其中的一種。(3)光敏色素是一類 ，分布在植物各個(gè)部位，其中在 的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。3植物對(duì)光作出反應(yīng)的過(guò)程在受到光照射時(shí)，光敏色素的 會(huì)發(fā)生變化，這一變化的信息會(huì)經(jīng)過(guò) 傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，影響 ，從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。信號(hào)光信號(hào)光信號(hào)蛋白質(zhì)分生組織結(jié)構(gòu)信息傳遞系統(tǒng)特定基因的表達(dá)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他

2、環(huán)境因素1溫度(1)溫度可以通過(guò)影響 、植株生長(zhǎng)、開(kāi)花結(jié)果和葉的 、脫落等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的 。(2)植物分布的 很大程度上就是由溫度決定的。2重力(1)重力是調(diào)節(jié)植物 和 的重要環(huán)境因素。(2)重力作用的原理植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，可以將 信號(hào)轉(zhuǎn)換成 的信號(hào)，造成 分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是由 、 和 共同完成的。種子萌發(fā)衰老生長(zhǎng)發(fā)育地域性生長(zhǎng)發(fā)育 形態(tài)建成重力運(yùn)輸生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素基因表達(dá)調(diào)控 激素調(diào)節(jié) 環(huán)境因素調(diào)節(jié)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)有些植物的種子（如草莓、煙草、萵苣等）需要在

3、有光的條件下才能萌發(fā)。需光種子一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)有些植物的種子（如番茄、西瓜等）萌發(fā)受到光的抑制。嫌光種子一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)黃化現(xiàn)象 黃化現(xiàn)象即幼苗在黑暗條件中表現(xiàn)出莖細(xì)長(zhǎng)、頂端呈鉤狀彎曲，葉片小而呈黃白色。 黃化瘦弱與營(yíng)養(yǎng)無(wú)關(guān)。 沒(méi)有光就沒(méi)有器官分化和形態(tài)的發(fā)生一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)有些植物（如冬小麥、菠菜等）屬于長(zhǎng)日照植物。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng) 生殖生長(zhǎng)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)有些植物（如菊花、水稻等）屬于短日照植物。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光合作用光形態(tài)建成光的作用光能轉(zhuǎn)變化化學(xué)能光只作信號(hào)光的影響光對(duì)代謝過(guò)程的影響光對(duì)形態(tài)變化影響對(duì)光的要求高能低能光的受體葉綠素和類胡蘿卜素

4、向光素、隱花色素、光敏色素一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布 1935-1937年Flint等在研究光對(duì)萵苣種子萌發(fā)的影響時(shí)，促進(jìn)萵苣種子萌發(fā)最有效的光是紅光區(qū)域（600-700nm），而抑制萵苣種子萌發(fā)的光是在遠(yuǎn)紅光區(qū)域（720-740nm）。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)D arkRedRed Far-redRed Fa r-red RedRed Fa r-red Red Fa r-red光處理R萌發(fā) % 70R-FR 6R-FR”R 74R-FR-R-FR 6R-FR-R-FR-R76R盼FR-R-FR-R-FR 7光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布 1946-1960年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)如果用紅光

5、和遠(yuǎn)紅光交替地照射萵苣種子，種子萌發(fā)的促進(jìn)或抑制決定于最后照射光的波長(zhǎng)。而與交替的次數(shù)無(wú)關(guān)。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光敏色素生物發(fā)現(xiàn)和分布 1959年Butler等成功地分離出這種吸收紅光和遠(yuǎn)紅光可逆轉(zhuǎn)換的光受體，它是一種色素蛋白。 1960年Borthwick等稱之為光敏色素。紅光吸收形式為Pr；遠(yuǎn)紅光吸收形式為Pfr。（日光）無(wú)活性有活性一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)（日光）高等植物中一些由光敏色素控制的反應(yīng)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)在植物上的光受體接收到來(lái)自環(huán)境中的光信號(hào)之后，會(huì)把這種信號(hào)逐級(jí)傳遞給下游的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，從而調(diào)控植物發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，介導(dǎo)植物的光形

6、態(tài)建成。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)1、植物的一生中，都會(huì)受到光的調(diào)控。光作為一種信號(hào)，可以影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育全過(guò)程。2、光敏色素是一種接受光信號(hào)的分子，它的化學(xué)本質(zhì)是一種色素蛋白質(zhì)復(fù)合物。半胱氨酸色素分子一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)3、光敏色素在植物各個(gè)部位都有分布，分生組織細(xì)胞內(nèi)分布較豐富。4、日光（紅光）照射時(shí)，光敏色素結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，信息傳遞到細(xì)胞核內(nèi)影響基因的表達(dá)。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)可見(jiàn)光譜中的短波光如藍(lán)光和近紫外光也可調(diào)控著植物的許多生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。（其光受體為隱花色素）如藍(lán)紫光加快IAA氧化分解，使莖段生長(zhǎng)素含量下降。這是高山植物比平原植物生長(zhǎng)矮

7、的原因之一。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)可見(jiàn)光譜中的短波光如藍(lán)光和近紫外光也可調(diào)控著植物的許多生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。（其光受體為隱花色素）利用淺藍(lán)色塑料薄膜低溫下育秧，比無(wú)色的好。因?yàn)槠淇纱罅客高^(guò)400500nm波長(zhǎng)的藍(lán)紫光，使秧苗矮壯。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（1）溫度春化作用：很多自然界的植物必須經(jīng)歷一段時(shí)間的持續(xù)低溫才能由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)入生殖階段生長(zhǎng)的現(xiàn)象,在經(jīng)歷冬季低溫天氣的歷練之后與第二年春季重新萌發(fā)生長(zhǎng)，并在夏季到來(lái)之前開(kāi)花乃至結(jié)果，我們把這一現(xiàn)象稱為春化作用。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（1）溫度

8、年輪的形成是植物生長(zhǎng)周期性的一個(gè)具體表現(xiàn)。春夏季氣溫、水分等環(huán)境條件較好，植物生長(zhǎng)快，形成的木質(zhì)部較稀疏，顏色較淺，被稱為“早材”；反之，秋冬季環(huán)境條件較惡劣，木質(zhì)部較密，顏色較深，被稱為“晚材”，隨四季交替形成了一圈一圈深淺交替的年輪。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（2）重力正向重力性：根順著重力方向向下生長(zhǎng)（根的向地性）負(fù)向重力性：莖背著重力方向向上生長(zhǎng)（莖的背地性）形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端莖二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（2）重力淀粉體平衡石假說(shuō)在根冠、胚芽鞘尖和莖的內(nèi)皮層細(xì)胞中有比重比較大的淀粉體分布，受重力影響而沉積在細(xì)胞底部，起平衡石的作用。二、參與調(diào)節(jié)植物生

9、命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（2）重力根橫放時(shí)，平衡石下沉，引起細(xì)胞內(nèi)一系列信號(hào)分子改變，使根下側(cè)積累的較多的IAA。淀粉體平衡石假說(shuō)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（3）逆境脅迫肉質(zhì)莖可存儲(chǔ)大量水分葉退化二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（3）逆境脅迫脫落酸、乙烯等激素含量上升科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，紫外光可抑制植物生長(zhǎng)，原因是紫外光增加了植物體內(nèi)吲哚乙酸氧化酶(有鐵才能合成該酶)的活性，而吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下可被分解為3亞甲基氧化吲哚(不能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng))。為驗(yàn)證紫外光抑制植物生長(zhǎng)與吲哚乙酸的氧化有關(guān)，請(qǐng)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析。(不考慮缺鐵對(duì)植物生長(zhǎng)其他方面的影響)(一)

10、材料用具：燕麥幼苗、完全培養(yǎng)液、缺鐵的完全培養(yǎng)液(溶液濃度均適宜)、蒸餾水、瓊脂塊、刀片等。(二)實(shí)驗(yàn)步驟：(1)準(zhǔn)備4個(gè)配有培養(yǎng)支架的燒杯，分別標(biāo)記為A、B、C、D；(2)向A和B燒杯中加入等量適量的完全培養(yǎng)液，C和D燒杯中加入等量適量的缺鐵培養(yǎng)液；(3)選取_，平均分成四組，分別放在AD4組燒杯中培養(yǎng)一段時(shí)間；(4)給予A、C適宜的可見(jiàn)光光照，給予B、D_光照，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間；(5)切下幼苗的胚芽鞘尖端，分別用瓊脂塊收集生長(zhǎng)素，并對(duì)應(yīng)標(biāo)記為a、c、b、d；(6)培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察胚芽鞘的彎曲情況。 (三)實(shí)驗(yàn)分析：(1)請(qǐng)預(yù)測(cè)上圖中第、組胚芽鞘的生長(zhǎng)情況：_，_。(2)圖中_組胚芽鞘的

11、生長(zhǎng)情況可證明紫外光抑制植物的生長(zhǎng)與吲哚乙酸的氧化有關(guān)。生長(zhǎng)狀況相同的燕麥幼苗若干株同等強(qiáng)度的可見(jiàn)光和一定強(qiáng)度的紫外光向b側(cè)(右)彎曲生長(zhǎng)直立生長(zhǎng)、三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控基因性狀環(huán)境影響影響決定影響三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控基因性狀環(huán)境影響影響決定高等植物是由很多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機(jī)體，它的正常生長(zhǎng)發(fā)育需要各個(gè)器官、組織、細(xì)胞間的協(xié)調(diào)配合。（1）植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。（2）植物細(xì)胞里儲(chǔ)存著全套基因，但是某個(gè)細(xì)胞的基因如何表達(dá)則需要作出調(diào)整。如：部分植物開(kāi)花過(guò)程受到日照時(shí)間（環(huán)境）的調(diào)控，許多激素（性狀）作為信

12、號(hào)分子影響基因的表達(dá)。（3）激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。 GA 促進(jìn)生長(zhǎng) 甲羥戊酸 ABA 促進(jìn)休眠影響長(zhǎng)日照短日照下列有關(guān)植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的敘述正確的是()A生長(zhǎng)素和乙烯對(duì)果實(shí)的發(fā)育和成熟均有促進(jìn)作用B光照、溫度等環(huán)境因素的變化，可影響植物體內(nèi)基因組的表達(dá)C單側(cè)光照射后，胚芽鞘向光一側(cè)的生長(zhǎng)素含量多于背光一側(cè)，從而造成向光彎曲D植物激素可以通過(guò)直接參與細(xì)胞代謝進(jìn)行植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)B生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育，乙烯促進(jìn)果實(shí)的成熟，A錯(cuò)誤；光照、溫度等環(huán)境因素的變化，可影響植物體內(nèi)基因組的表達(dá)，B正確；單側(cè)光照射后，胚芽鞘向光一側(cè)的生長(zhǎng)素含量少于背光一側(cè)，從而造成向光彎曲，C錯(cuò)誤；植物激素具有調(diào)節(jié)作用，不能直接參與細(xì)胞代謝，D錯(cuò)誤。植物體能正常生長(zhǎng)發(fā)育需要各器官、組織、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合，而這就需要通過(guò)作為信息分子的激素來(lái)傳遞信息，而激素的產(chǎn)生和分布是受基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境的影響。B甲. 根冠不切除（對(duì)照）乙. 根冠全切除丙. 根冠下半部分切除丁. 根冠上半部分切除如何驗(yàn)證植物根向地性的感受部位在根冠？（參考提示）3738判斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)1對(duì)于植物而言，光不僅提供