5.4 環(huán)境因素參與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

激素名稱主要合成部位生理作用生長素赤霉素細(xì)胞分裂素脫落酸乙烯

油菜素內(nèi)酯幼芽、幼根、未成熟的種子①促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起植株增高；②促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化；③促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育。主要是根尖①促進(jìn)細(xì)胞分裂；②促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成。根冠、萎蔫的葉片等①抑制細(xì)胞分裂；②促進(jìn)氣孔關(guān)閉；③促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落；④維持種子休眠。植物體的各個(gè)部位①促進(jìn)果實(shí)成熟；②促進(jìn)開花③促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落；芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子①促進(jìn)細(xì)胞分裂、主要伸長生長，誘導(dǎo)細(xì)胞分化；②影響器官的生長、發(fā)育。莖、葉、花粉、種子①促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂；②促進(jìn)花粉管生長、種子萌發(fā)等。知識回顧1.莖和根的生長是受哪種因素調(diào)節(jié)的？

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。2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內(nèi)，它的根、莖可能怎樣生長？為什么？莖和根很可能會繼續(xù)橫向生長；因?yàn)樘罩袔缀鯖]有重力。問題探討植物的生命活動的調(diào)節(jié)主要依靠激素調(diào)節(jié)，同時(shí)受環(huán)境因素調(diào)節(jié)。光、溫度、重力對植物生長發(fā)育都有調(diào)節(jié)作用。是由重力因素調(diào)節(jié)的1.基于光在植物生長發(fā)育全程中的調(diào)節(jié)作用，理解環(huán)境因素的調(diào)節(jié)與植物的適應(yīng)性之間的關(guān)系。（重點(diǎn)）2.簡述重力、溫度等參與調(diào)節(jié)植物生命活動。3.結(jié)合生活實(shí)例說明植物生命活動的調(diào)節(jié)具有復(fù)雜性和整體性。（難點(diǎn)）第五章

植物生命活動的調(diào)節(jié)第4節(jié)

環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)真閱讀教材105頁思考·討論的3個(gè)資料，完成4道討論題。2.對植物來說，光只是參與光合作用嗎？3.植物為什么可以感知光信號？光敏色素的化學(xué)本質(zhì)是什么？其分布于？4.光敏色素受到光照射時(shí)，結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。其主要吸收哪種光？這一變化的實(shí)質(zhì)是什么？結(jié)合圖5-12，描述光影響植物代謝產(chǎn)生效應(yīng)分為哪幾個(gè)階段、具體過程是怎樣的？閱讀教材P105~P106內(nèi)容，解決以下問題：(5min)【光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)】自學(xué)指導(dǎo)1①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)。資料1②有些植物的種子在有光條件下萌發(fā)的更好（如早熟稻、毛蕊花）。煙草萵苣一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)③有些植物種子的萌發(fā)，則受光的抑制（如洋蔥、番茄）。研究發(fā)現(xiàn)：萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲存的營養(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？不是。光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過程。資料1一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)洋蔥種子番茄種子

豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細(xì)胞中不含葉綠素，莖（實(shí)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？光既促進(jìn)葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)資料2

①

很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。白天長度超過13小時(shí)才開花白天短于一定時(shí)長才開花菊水稻菠菜②

也有不少植物的開花與晝夜長短無關(guān)。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？是光照時(shí)長(黑暗時(shí)長)在起作用；與植物激素的分泌有關(guān)。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)棉花黃瓜向日葵資料3一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)『拓展應(yīng)用1』長日照植物：24小時(shí)中，白天的長度超過某個(gè)臨界值才開花。短日照植物：24小時(shí)中，白天的長度短于某個(gè)臨界值才開花。光調(diào)節(jié)植物開花的具體機(jī)制日中性植物：對每天日照的時(shí)間長短并不敏感，如天竺葵(洋繡球)。

長日照植物和短日照植物的臨界日長（夜長）根據(jù)物種不同而不同，并不是嚴(yán)格的12小時(shí)。結(jié)論:一個(gè)周期中連續(xù)黑暗時(shí)間決定是否開花。長日照植物開花原因不是光照總時(shí)長滿足其要求，而是滿足了短夜條件。短日照植物不開花，因?yàn)楹诎禃r(shí)長不能滿足其要求

，暗期越長，開花越早。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)『拓展應(yīng)用1』光調(diào)節(jié)植物開花的具體機(jī)制一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)『拓展應(yīng)用1』光調(diào)節(jié)植物開花的具體機(jī)制短日照植物，黑暗時(shí)長且連續(xù)。短日照植物，用長日照和足夠長的暗期處理，植物______。開花&2&

長日照植物與短日照植物的區(qū)分1.長日照植物和短日照植物的開花與日照時(shí)長并無直接關(guān)系，連續(xù)的黑暗時(shí)長會直接決定其開花與否。即促進(jìn)長日照植物的開花并不需要延長日照時(shí)長，只要在連續(xù)的黑暗中給予短時(shí)間的光照，將連續(xù)的黑暗時(shí)長縮短至某一臨界值以下就可以了；而對于短日照植物，只需延長連續(xù)黑暗的時(shí)間即可。所以長日照植物也叫短夜植物，短日照植物也叫長夜植物。2.長日照植物和短日照植物的臨界日長（夜長）根據(jù)物種不同而不同，并不是嚴(yán)格的12小時(shí)。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)『拓展應(yīng)用2』光信號在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)換結(jié)論：光信號在植物體內(nèi)被轉(zhuǎn)換為化學(xué)物質(zhì)信號。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？一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)（1）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)后立即進(jìn)行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”。（2）植物在生長、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動正常進(jìn)行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對環(huán)境的適應(yīng)。

在自然界中，種子的萌發(fā)、植株的生長、開花、衰老，等等，都會受到光的調(diào)控。植物的向光性生長，實(shí)際上也是植物對光刺激的反應(yīng)。光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。植株生長開花衰老種子萌發(fā)均受到光的調(diào)控

上午下午上午下午(1)光是植物進(jìn)行__________的__________；(2)光作為一種信號，_____、

植物生長、發(fā)育的全過程。光合作用能量來源影響調(diào)控1.光對植物生長發(fā)育的作用:思考：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？一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)(3)吸收光的類型:蛋白質(zhì)(色素—蛋白復(fù)合體)植物的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。主要是紅光和遠(yuǎn)紅光。2.植物具有接受光信號的分子——光敏色素(其中的一種)一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)(1)化學(xué)本質(zhì):(2)分布:相關(guān)信息（P106）：光敏色素主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光。植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍(lán)光的受體?？梢哉J(rèn)為，環(huán)境中的紅光、藍(lán)光，對于植物的生長發(fā)育來說，是非常關(guān)鍵的。3.光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制感受信號傳導(dǎo)信號發(fā)生反應(yīng)受到光照射光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)DNA細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化RNA翻譯表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)↓細(xì)胞核↓信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)光信號光敏色素↓激活特定基因表達(dá)↓影響（1）光敏色素是光的受體，光僅是一種信號。（2）光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，能吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能儲存在有機(jī)物中，是自然界各種生物的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。除了光，溫度和重力等環(huán)境因素也會參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，溫度和重力是如何參與植物生命活動調(diào)節(jié)呢？問：光敏色素與光合色素的作用有什么區(qū)別？1.認(rèn)真閱讀教材107頁思考·討論的2個(gè)資料，完成3道討論題。2.溫度參與調(diào)節(jié)植物的哪些生命活動？3.重力參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)：

①舉例：根向地、莖背地生長有什么意義呢？②重力調(diào)節(jié)植物的生長方向的機(jī)制是？4.植物生長發(fā)育調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)是什么？5.如何理解基因表達(dá)、環(huán)境因素、激素調(diào)節(jié)三者之間的關(guān)系？閱讀教材P107~P108內(nèi)容，解決以下問題：(5min)【參與植物生命活動的其他環(huán)境因素】自學(xué)指導(dǎo)11.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素

溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)一年的加粗，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：①

春夏季：細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶。②

秋冬季：細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。寬帶細(xì)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(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。資料11.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素資料2

有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時(shí)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，蕙蘭等就是這樣。討論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？這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來臨之前開花從而無法正常結(jié)果的情況。你還能舉出一些關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的實(shí)例嗎？1.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素②葉片變黃、脫落：落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。①光合作用：夏季中午溫度過高，植物為了防止失水過多，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片減少，光合作用減弱。保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開（1）隨著季節(jié)輪回、氣溫_________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__________，植物的代謝也會有_____和_____之分。（3）植物的所有生理活動均在_______________進(jìn)行，溫度通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。1.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素周期性午高夜低旺盛緩慢（4）植物分布的_______很大程度上就是由溫度決定的。地域性一定溫度范圍內(nèi)重力是調(diào)節(jié)植物__________和__________的重要環(huán)境因素。生長發(fā)育形態(tài)建成2.重力參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素根向地、莖背地生長實(shí)例：【思考】根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機(jī)鹽。莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進(jìn)行光合作用。根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞調(diào)節(jié)植物的生長方向原理：

將重力信號轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長素的信號造成生長素分布不均衡重力是調(diào)節(jié)植物__________和__________的重要環(huán)境因素。生長發(fā)育形態(tài)建成2.重力參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)根向地、莖背地生長實(shí)例：二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素根、莖中感受重力的細(xì)胞是什么？二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。重力方向改變平衡石細(xì)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改變?nèi)缤ㄟ^影響生長素的運(yùn)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)生影響淀粉——平衡石假說植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由

、

和

共同完成的?；虮磉_(dá)調(diào)控激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控高等植物是由許多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機(jī)體，它的正常生長發(fā)育需要各個(gè)器官、組織、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。植物生長發(fā)育基因表達(dá)調(diào)控激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)植物細(xì)胞里儲存著全套基因基因適時(shí)選擇性表達(dá)植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠等。調(diào)控激素是信息分子影響調(diào)控激素產(chǎn)生和分布傳遞信息細(xì)胞與細(xì)胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)環(huán)境變化植物響應(yīng)調(diào)控基因表達(dá)以及激素的產(chǎn)生、分布器官和個(gè)體水平上的變化三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由

、

和

共同完成的?；虮磉_(dá)調(diào)控激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控高等植物是由許多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機(jī)體，它的正常生長發(fā)育需要各個(gè)器官、組織、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。激素基因表達(dá)環(huán)境影響產(chǎn)生、分布影響影響請用恰當(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(dá)的關(guān)系。自變量:是否有根冠因變量:根是否出現(xiàn)向地生長可采用切除根冠的方法進(jìn)行處理可通過觀察玉米根尖是否向下彎曲生長來對因變量進(jìn)行觀測【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】驗(yàn)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(xì)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(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證？課外實(shí)踐設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證植物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端哪怕僅切掉0.5

mm，根依然失去了向地性硝酸銀灼燒根尖結(jié)果類似——減法原理課外實(shí)踐【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】驗(yàn)證植物根向地性的感受部位在根冠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證植物向地性的感受部位在根冠——加法原理處理預(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1.為了研究光照和黑暗時(shí)間與植物開花的具體關(guān)系，科研工作者用某短日照植物和某長日照植物做了如下相關(guān)研究，所得結(jié)果如下。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.圖1可以看出，一個(gè)光周期中連續(xù)黑暗的時(shí)間決定短日照植物是否開花B.圖中長日照植物開花的條件取決于每個(gè)光周期中黑暗時(shí)間長度與臨界值的關(guān)系C.圖2中A處應(yīng)是不開花D.由圖分析可推測，在某地某短日照植物臨近開花季節(jié)，夜間照明會使開花時(shí)間提前D2.“待到秋末九月八，我花開后百花殺”唐代黃巢的著名詩句展示了花兒的

開放是受季節(jié)影響的，而菊花的開放是在秋天。(1)菊花在秋天開放的原因是什么？(2)要想使菊花在夏季開放可以采取什么樣的措施？(3)是否所有植物開花都受日照時(shí)間長短的影響？不是菊花是短日照植物，秋天日照時(shí)間變短促使了菊花的開放?？梢圆扇≌诠馓幚恚斯ぶ圃於倘照窄h(huán)境。

（1）長日照植物的臨界日長（L）______（填“可能”或“不可能”）小于短日照植物的臨界日長（S）?？赡埽?）為了研究光照和黑暗時(shí)間與植物開花的具體關(guān)系，科研工作者用某短日照植物和某長日照植物做了如下研究，所得結(jié)果如下：

注：圖1和圖2中的開花情況均為連續(xù)處理數(shù)個(gè)周期后的結(jié)果。圖2中短日照植物的臨界日長為ab，長日照植物的臨界日長為ac。長于黑暗根據(jù)圖1結(jié)果推測：短日照植物開花，每個(gè)周期(24h)必須經(jīng)過______（填“長于”或“短于”）某個(gè)時(shí)間的連續(xù)______（填“光照”或“黑暗”），且處理數(shù)個(gè)周期。（3）圖1中長日照植物的開花條件，有兩種推測。推測A：取決于每個(gè)周期該條件的連續(xù)時(shí)長；推測B：取決于每個(gè)周期光照總時(shí)長?？茖W(xué)家繼續(xù)用上述兩種植物做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，據(jù)圖2結(jié)果推測B不合理，理由是___________________________________________________________________（用文字和圖中字母回答）。按照推測A，從開花的條件分析，圖2第Ⅴ組實(shí)驗(yàn)中長日照植物能開花的原因是_________________________________________________________________（用文字和圖中字母回答）。圖2中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組每個(gè)周期光照總時(shí)長均短于臨界值ac，但長日照植物都開花了個(gè)周期中的連續(xù)黑暗時(shí)長小于cd，滿足推測A中的開花條件第Ⅴ組的每例1

[2023·威海月考]

光、溫度、重力等環(huán)境因素可參與調(diào)節(jié)植物的生命活動，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)。DA.光敏色素是植物細(xì)胞內(nèi)能接受光信號的蛋白質(zhì)B.光敏色素結(jié)構(gòu)的改變可影響細(xì)胞核中特定基因的表達(dá)C.年輪的形成與春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大有關(guān)D.根部感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞可將重力信號轉(zhuǎn)換成合成生長素的信號一、概念檢測1.一顆小小的望天樹種子可以生長發(fā)育成參天大樹。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)它的生長發(fā)育完全由植物激素控制。()(2)調(diào)控它生長發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。()(3)它的生長發(fā)育是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果。()×√√練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對一批萵苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如下表所示。（1）由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出什么結(jié)論?答案：紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽，紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。組別光照射處理方式發(fā)芽情況對照組無光照不發(fā)芽組1紅光發(fā)芽組2紅光→紅外光不發(fā)芽組3紅光→紅外光→紅光發(fā)芽組4紅光→紅外光→紅光→紅外光不發(fā)芽二、拓展應(yīng)用(2)萵苣種子對紅光的反應(yīng)遠(yuǎn)比紅外光敏感,如果經(jīng)過紅光和紅外光處理后，將萵苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萵苣種子的發(fā)芽情況會如何？答案：萵苣種子會發(fā)芽，因?yàn)樽匀还獍t光和紅外光，萵苣種子對紅光更敏感，