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

第五章

植物生命活動(dòng)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(dòng)光重力溫度梅子金黃杏子肥,麥花雪白菜花稀。問題探討待到秋來九月八，我花開后百花殺。沖天香陣透長安，滿城盡帶黃金甲?！?黃巢《不第后賦菊》——宋.范成大《夏日田園雜興》思考·討論：小麥和菊花是在什么季節(jié)開花？影響開花的環(huán)境因素是什么？它們是如何影響植物開花的？光、溫度、重力冬小麥花朵在5月上旬開放,春小麥花朵在6月中旬開放，秋菊的開花時(shí)間在9月中旬和下旬種子體積小，儲(chǔ)藏的營養(yǎng)物質(zhì)少，萌發(fā)后需要立即光合作用制造有機(jī)物。不是,推測：光本身是植物萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。少數(shù)植物的種子在有光條件下才能萌發(fā)；如煙草、萵苣有些植物的種子在有光條件下萌發(fā)的更好；如早熟稻、毛蕊花有些植物種子的萌發(fā)，受光的抑制。如洋蔥、番茄研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般比較小，儲(chǔ)藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。資料1討論:從適應(yīng)性角度理解，為何體積較小的種子萌發(fā)需要光照？一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)毛蕊花煙草種子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？結(jié)論1：光影響種子萌發(fā)一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)光影響植物形態(tài)構(gòu)建黃豆種子無光有光豆芽莖伸長，出現(xiàn)彎鉤，不含葉綠素豆苗莖伸長減慢彎鉤伸展合成葉綠素2.從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響嗎？光既促進(jìn)葉綠素的合成從而使豆苗變綠，也影響豆苗的形態(tài)。資料2資料3：植物開花條件：決定是否開花的因素是：一個(gè)周期中連續(xù)黑暗時(shí)間。菠菜——白天超過13

h（長日植物）菊、水稻——白天短于一定時(shí)長（短日植物）黃瓜、棉花、向日葵——和晝夜長短無關(guān)【思考】到底是日照長度還是黑暗時(shí)間長度影響植物開花？一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)（日中性植物）結(jié)論3：有些植物開花與晝夜時(shí)長有關(guān)。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)結(jié)論2：光影響植物的顏色和形態(tài)建成結(jié)論1：光影響種子萌發(fā)結(jié)論3：有些植物開花與晝夜時(shí)長有關(guān)。（2）光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。（1）光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源；植物是如何感受到光照？光是如何調(diào)控植物生長發(fā)育的呢？植株生長開花衰老種子萌發(fā)均受到光的調(diào)控1.光的作用(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(hào)的分子——光敏色素(其中的一種)(1)化學(xué)本質(zhì):(2)分布:(4)其它分子：_______________________；環(huán)境中的_____________，對于植物的生長發(fā)育來說，是非常關(guān)鍵的。感受藍(lán)光的受體（隱花素）紅光、藍(lán)光光敏色素：感光區(qū)域酶活性區(qū)域具有光受體活性，感知光信號(hào)具有酶活性，控制代謝過程光照射①光敏色素被激活結(jié)構(gòu)發(fā)生變化②信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)DNA③細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化RNA翻譯④表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)閱讀課本106頁第三段和圖5-12，用文字和箭頭構(gòu)建概念圖表示光調(diào)控植物生長發(fā)育的機(jī)制。感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)光信號(hào)激活光敏色素信息傳遞系統(tǒng)細(xì)胞核影響特定基因表達(dá)（DNA→mRNA）翻譯生物學(xué)效應(yīng)（蛋白質(zhì)）（結(jié)構(gòu)改變）一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)【拓展】比較光合色素和光敏色素光合色素光敏色素分布化學(xué)本質(zhì)性質(zhì)吸收光譜合成條件功能葉綠體類囊體薄膜復(fù)雜有機(jī)物(葉綠素含鎂)不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑主要吸收紅光和藍(lán)紫光需要光吸收、利用和轉(zhuǎn)換光能各個(gè)部位色素—蛋白復(fù)合體易溶于水主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光不需要光傳遞光信號(hào)，引起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素資料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：

①在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；②在秋冬季細(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。思考：經(jīng)過春化作用才開花的意義是什么？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。資料2有些植物在生長需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開花（春化作用）。冬小麥、冬大麥、蕙蘭就是這樣。二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素冬小麥：9-10月播種，經(jīng)過冬天后，來年春天開花結(jié)果。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使開花的作用，叫做春化作用3.關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的實(shí)例，你還能舉出一些嗎二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片受阻，光合作用反而弱。葉片變黃、脫落：落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。植物的生命活動(dòng)追隨季節(jié)的步伐植物的代謝有旺盛和緩慢之分季節(jié)輪回、氣溫周期性變化晝夜交替、氣溫午高夜低二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素植物的所有生理活動(dòng)均在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育溫度影響植株生長開花結(jié)果葉的衰老脫落種子萌發(fā)

植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。[總結(jié):]植物的所有生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。溫度對植物生命活動(dòng)的影響本質(zhì)上主要是通過對酶活性的影響帶來的1.溫度：是誰決定？植物的地域性發(fā)布2.重力（1）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)建成莖的背地性根的向地性【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。（2）調(diào)節(jié)方式：植物的根、莖中具有感受重力的

，可以將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成

的信號(hào)，造成

，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。物質(zhì)和細(xì)胞運(yùn)輸生長素生長素分布的不均衡（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(xì)胞——平衡石細(xì)胞

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。胚芽鞘的向光性根的向地性①光敏色素是感光分子②胚芽鞘尖端感光，生長素發(fā)生橫向運(yùn)輸，分布不均等，使得尖端以下部位向光側(cè)生長慢，背光側(cè)生長快①根冠存在一種感受重力的分子或結(jié)構(gòu)②引起生長素的重新分布，分布不均的生長素傳遞到伸長區(qū)后，使根出現(xiàn)向地性光敏色素閱讀課本108頁，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，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

植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(dá)的調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。四、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控植物激素基因表達(dá)環(huán)境因素影響影響分布影響影響產(chǎn)生、分布光、溫度、重力等調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)信息分子根本原因四、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控植物生長發(fā)育基因表達(dá)激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素植物細(xì)胞里儲(chǔ)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)影響調(diào)控激素產(chǎn)生和分布環(huán)境變化植物響應(yīng)環(huán)境變化調(diào)控基因表達(dá)以及激素的產(chǎn)生、分布器官和個(gè)體水平上的變化根本原因光、溫度、重力等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證植物向地性的感受部位在根冠—減法原理自變量: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)行觀測實(shí)驗(yàn)步驟？1.取大小、萌發(fā)程度大致相同的剛剛萌發(fā)的同種玉米粒若干,