5.4 環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動第2課時 2022-2023學年高二生物 課件（人教版2019選擇性必修1）

5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動（第2課時）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？二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素保衛(wèi)細胞氣孔張開莖向上生長資料1：溫帶地區(qū)，樹木年復一年的加粗，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：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；秋冬季：細胞分裂慢、細胞體積較小，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)境溫度反應的結(jié)果。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

有些植物在生長期需要經(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。冬小麥：9~10月播種，經(jīng)過冬天后，來年春天開花結(jié)果。實踐：在春季播種冬小麥，會使麥苗夏季旺長卻不開花或者開花太晚，造成減產(chǎn)。結(jié)論：冬小麥需要經(jīng)歷一段時間的低溫誘導方可開花（春化作用）。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)境因素資料2光合作用:夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強，氣孔關(guān)閉，CO2進入葉片受阻，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。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？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)境因素蕙蘭溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。植物所有生理活動都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行。西雙版納熱帶季雨林溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林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)境因素溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)的具體表現(xiàn)（1）隨著季節(jié)輪回，氣溫_____________，植物_____、_____、______、______，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______也會有_______和______之分。（3）植物的所有生理活動都是在______________________進行；（4）溫度可以通過影響__________、__________、__________和__________、_______等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。（5）植物分布的_________很大程度上就是由溫度決定的；周期性變化發(fā)芽開花落葉休眠午高夜低代謝旺盛緩慢一定的溫度范圍內(nèi)種子萌發(fā)植株生長開花結(jié)果葉的衰老脫落地域性二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素正向重力性：根順著重力方向向下生長（根的向地性）負向重力性：莖背著重力方向向上生長（莖的背地性）形態(tài)學上端形態(tài)學上端形態(tài)學下端莖2、重力參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用思考：根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素莖根AA’BB’莖的背地性根的向地性外因:重力引起生長素在植物體內(nèi)分布不均勻;內(nèi)因：根對生長素敏感，濃度高抑制生長；莖對生長素不敏感，濃度高促進生長。根和莖對生長素濃度的敏感性不同。莖生長的背地性與根生長的向地性的解釋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)境因素淀粉—平衡石假說：機理：垂直時淀粉體對平衡石細胞底部內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力均等，水平時不均等。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，生長素發(fā)生橫向運輸，分布不均等，使得尖端以下部位向光側(cè)生長慢，背光側(cè)生長快根冠存在一種感受重力的分子或結(jié)構(gòu)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)向地性向地性的原因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)境因素高等植物是由許多細胞組成的高度復雜的有機體，它的正常生長發(fā)育需要各個器官、組織和細胞之間的協(xié)調(diào)和配合。1、基因表達調(diào)控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。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。2、

激素調(diào)節(jié)激素作為信息分子，會影響細胞的基因表達，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時，激素的產(chǎn)生和分布是基因表達調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。3、

環(huán)境因素調(diào)節(jié)植物響應環(huán)境變化，調(diào)控基因表達以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個體水平上的變化。三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控植物生長發(fā)育基因表達調(diào)控激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)植物細胞里儲存著全套基因基因適時選擇性表達植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠等。調(diào)控激素是信息分子傳遞信息細胞與細胞之間、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)境變化植物響應調(diào)控基因表達以及激素的產(chǎn)生、分布器官和個體水平上的變化三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控發(fā)芽的玉米粒自變量:是否有根冠因變量:根是否出現(xiàn)向地生長可采用切除根冠的方法進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行觀測設(shè)計實驗，驗證植物根向地性的感受部位在根冠三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控實驗思路:1、取10顆大小、萌發(fā)程度大致相同的剛剛萌發(fā)的同種玉米粒,隨機分成數(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)一段時間。4、觀測兩組玉米粒根尖是否出現(xiàn)向地彎曲生長預期結(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,乙組均出現(xiàn)向地彎曲生長,即可證明植物根向地性的感受部位在根冠。設(shè)計實驗，驗證植物根向地性的感受部位在根冠三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控處理預期結(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——減法原理設(shè)計實驗證明根冠感受重力處理預期結(jié)果待切去尖端后的根尖重新長出尖端恢復向地性三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控——加法原理大頭針固定蠶豆幼苗，水平放置90

min切除根尖不作處理根尖均向下彎曲生長注：通常，從水平放置到發(fā)生彎曲需要幾小時。結(jié)論：水平放置時，根尖產(chǎn)生了某種“指令”（物質(zhì)）影響了伸長區(qū)生長。設(shè)計實驗證明根冠通過某種物質(zhì)影響伸長區(qū)生長三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控1、光參與了植物種子萌發(fā)、顏色和形態(tài)建成、開花等多項生長發(fā)育過程的調(diào)節(jié)。2、光敏色素是感受光信號的受體，可以將信號傳遞到細胞核中，引起基因轉(zhuǎn)錄的變化。3、“觀察現(xiàn)象，提出待研究的科學問題，設(shè)計實驗，實施實驗，分析實驗結(jié)果，回答科學問題”是科學探究的基本流程。小結(jié)即時訓練1、2022年2月下旬，天安門廣場各種盆栽花卉凌寒怒放，喜迎冬殘奧會的勝利召開。為使植物在特定時間開花，園藝工作者需對植株進行處理，常用措施不包括（）A．置于微重力場

B．改變溫度

C．改變光照時間

D．施用植物生長調(diào)節(jié)劑A即時訓練2、高等植物的生長發(fā)育是受環(huán)境因素調(diào)節(jié)的。下列敘述正確的是（

）A．秋菊開花需要光提供能量，這可能與光敏色素有關(guān)B．植物分布的地域性很大程度上是由水和光照決定的C．遮光處理可使曇花白天開花，溫度與冬小麥開花無關(guān)D．重力可影響植物體內(nèi)生長素的分布從而影響植物生命活動的調(diào)節(jié)D即時訓練3、研究人員發(fā)現(xiàn)，在特定的光照等條件下，光敏色素接受光信號后，關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子CO結(jié)合在成花素基因啟動子區(qū)域，激發(fā)該基因表達出成花素，成花素運輸?shù)街参锴o頂端分生組織，促進植物開花。下列分析錯誤的是（

）A．CO促進植物開花，說明CO是一種植物激素B．光敏色素是一類蛋白質(zhì)，分布在植物的各個部位C．植物開花是由環(huán)境因素、基因表達和激素共同調(diào)節(jié)完成的D．成花素促進植物開花