高二 人教版 生物學(xué)選擇性必修1 第5章《環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)》課件

高二—人教版—生物學(xué)選擇性必修1—第5章環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)溫故而知新植物向光性的原因：?jiǎn)蝹?cè)光照射后，胚芽鞘背光一側(cè)的生長(zhǎng)素含量多于向光一側(cè)，因而引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻，從而造成向光彎曲。環(huán)境因素（光）參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)。本節(jié)聚焦光是怎樣調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的？溫度、重力等環(huán)境因素是怎樣參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的？植物接受環(huán)境因素的調(diào)節(jié)有什么適應(yīng)意義？

少數(shù)植物（如煙草、萵苣）的種子需要在有光條件下才能萌發(fā)；

有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)得更好；

有些植物（如洋蔥、番茄）的種子萌發(fā)，受光的抑制。

研究表明：萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。不是。光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過(guò)程。思考：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？資料1一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)對(duì)植物來(lái)說(shuō)，光只是起提供能量的作用嗎？

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(zhǎng)很多。豆芽一旦見(jiàn)光，就會(huì)發(fā)生形態(tài)變化并長(zhǎng)成豆苗。

思考:從豆芽到豆苗，光對(duì)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(huì)影響豆苗的形態(tài)。

一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)資料2

很多植物的開(kāi)花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長(zhǎng)度超過(guò)13小時(shí)才開(kāi)花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開(kāi)花。當(dāng)然，也有不少植物的開(kāi)花與晝夜長(zhǎng)短沒(méi)有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。思考:有些植物根據(jù)晝夜長(zhǎng)短“決定”是否開(kāi)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(zhǎng)(黑暗時(shí)長(zhǎng))在起作用；與植物激素的分泌有關(guān)。資料3

一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)思考:綜上，種子發(fā)芽，植株生長(zhǎng)、開(kāi)花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)?

一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)

萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)——萌發(fā)后能立即進(jìn)行光合作用，從而避免在無(wú)光條件下萌發(fā)后“餓死”；

植株生長(zhǎng)、開(kāi)花過(guò)程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)（2）光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過(guò)程1、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用（1）光是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)源思考：植物能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號(hào)，并據(jù)此調(diào)整生長(zhǎng)發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？

植物具有能接受光信號(hào)的分子，光敏色素是其中的一種。2、植物具有能接受光信號(hào)的分子（如：光敏色素）（3）吸收光的類型：主要是紅光和遠(yuǎn)紅光。（1）化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素-蛋白復(fù)合體）（2）分布：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。相關(guān)信息

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(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)說(shuō)，是非常關(guān)鍵的。3、光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制(1)感受信號(hào)：光敏色素被激活，其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

(2)傳導(dǎo)信號(hào)：信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)傳遞到細(xì)胞核內(nèi)。(3)發(fā)生反應(yīng)：細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化。(4)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)：相應(yīng)mRNA翻譯出特定蛋白質(zhì)。

思考：對(duì)照右圖并結(jié)合所學(xué)，光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制與生長(zhǎng)素在細(xì)胞水平發(fā)揮作用的機(jī)制有何相似之處？

生長(zhǎng)素首先與細(xì)胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)——生長(zhǎng)素

受體特異性結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信

號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程，進(jìn)而誘導(dǎo)特定基因的表達(dá)，從

而產(chǎn)生效應(yīng)。

除了光，溫度和重力等環(huán)境因素也會(huì)參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育呢？

二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素1.

溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用

溫帶地區(qū)，樹(shù)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。年輪的形成的原因是：在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹(shù)干上形成顏色較淺的帶；在秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹(shù)干上形成顏色較深的帶。思考：樹(shù)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(shù)木生長(zhǎng)對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。資料1有些植物在生長(zhǎng)期需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開(kāi)花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開(kāi)花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥，蕙蘭等就是這樣。思考：有的植物需要經(jīng)過(guò)春化作用才能開(kāi)花，這對(duì)于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？冬小麥要經(jīng)歷春化作用才能開(kāi)花這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來(lái)臨之前開(kāi)花從而無(wú)法正常結(jié)果的情況。資料21.溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用光合作用:夏日正午溫度較高，因蒸騰作用強(qiáng)，氣孔部分關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片受阻，光合作用變?nèi)?。葉片變黃、脫落:落葉樹(shù)在秋冬季時(shí)，溫度較低，葉片變黃、脫落。思考：關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的實(shí)例，你還能舉出一些嗎？參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素

溫度可以通過(guò)影響種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開(kāi)花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。植物所有生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。1、溫度（1）晝夜交替的氣溫變化：影響植物的代謝，會(huì)有旺盛和緩慢之分。（2）四季氣溫周期性變化：影響著植物發(fā)芽、開(kāi)花、落葉、休眠等。（3）植物分布的地域性，很大程度就是由溫度決定。問(wèn)題探討1.莖和根的生長(zhǎng)是受哪種因素調(diào)節(jié)的？2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號(hào)”內(nèi)，它的根、莖可能怎樣生長(zhǎng)？為什么？莖向上生長(zhǎng)是由重力因素調(diào)節(jié)的。莖和根很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長(zhǎng)；因?yàn)樘罩袔缀鯖](méi)有重力。

種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。如果將幼苗橫過(guò)來(lái)，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。討論：參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素2、重力（1）重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。根向地生長(zhǎng)，可以深扎根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽。莖背地生長(zhǎng)，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。思考：根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？胚芽鞘的向光性根的向地性光敏色素是感光分子胚芽鞘尖端感光，生長(zhǎng)素發(fā)生橫向運(yùn)輸，分布不均，使得尖端以下部位向光側(cè)生長(zhǎng)慢，背光側(cè)生長(zhǎng)快，使胚芽鞘出現(xiàn)向光性。根冠存在一種感受重力的物質(zhì)或細(xì)胞引起生長(zhǎng)素的重新分布，發(fā)生橫向運(yùn)輸，分布不均，由于生長(zhǎng)素具有兩重性，遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)快，使根出現(xiàn)向地性。光重力根、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(zhǎng)方向調(diào)節(jié)機(jī)理：

將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)造成生長(zhǎng)素分布不均衡參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素2、重力莖向上生長(zhǎng)（背地生長(zhǎng)）參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素2、重力（3）假說(shuō)：淀粉平衡石假說(shuō)重力方向改變平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會(huì)沿著重力方向沉降引起一系列信號(hào)分子的改變?nèi)缬绊懮L(zhǎng)素的運(yùn)輸，導(dǎo)致生長(zhǎng)素沿著重力刺激的方向不對(duì)稱分布對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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(zhǎng)發(fā)育需要各個(gè)器官、組織和細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。植物生長(zhǎng)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(chǔ)存著全套基因基因適時(shí)選擇性表達(dá)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、休眠等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)影響結(jié)果環(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)體水平上的變化調(diào)控影響

三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控本節(jié)小結(jié)謝謝觀看高二—人教版—生物學(xué)選擇性必修1—第5章環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)答疑發(fā)芽的玉米粒自變量:是否有根冠因變量:根是否出現(xiàn)向地生長(zhǎng)可采用切除根冠的方法進(jìn)行處理?？赏ㄟ^(guò)觀察玉米根尖是否向下彎曲生長(zhǎng)來(lái)對(duì)因變量進(jìn)行觀測(cè)。疑問(wèn)1：（課本P108課外實(shí)踐）如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證植物根向地性的感受部位在根冠？釋疑：實(shí)驗(yàn)思路: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,隨機(jī)均分成數(shù)量相同的甲、乙兩組;2.去除甲組玉米粒的根冠,乙組玉米粒不作處理,分別放在兩個(gè)含有濕棉花的培養(yǎng)皿中;3.置于溫度適宜的暗室中培養(yǎng)一段時(shí)間。4.觀測(cè)兩組玉米粒根尖是否出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng)。預(yù)期結(jié)果、得出結(jié)論:如果甲組玉米根尖不出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng),乙組均出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng),即可證明植物根向地性的感受部位在根冠。疑問(wèn)1：（課本P108課外實(shí)踐）如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證植物根向地性的感受部位在根冠？

科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)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。疑問(wèn)2：（課本P109練習(xí)與應(yīng)用

拓展應(yīng)用）（1）由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出什么結(jié)論?釋疑：紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽，紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。疑問(wèn)2：（課本P109練習(xí)與應(yīng)用

拓展應(yīng)用）（2）萵苣種子對(duì)紅光的反應(yīng)遠(yuǎn)比紅外光敏感,如果經(jīng)過(guò)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(huì)如何？釋疑：萵苣種子會(huì)發(fā)芽，因?yàn)樽匀还獍t光和紅外光，萵苣