新教材2023年秋高中生物5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)課件新人教版選擇性必修1

第五章

植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)選擇性必修1

——穩(wěn)態(tài)與調(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)光是怎樣調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的？本節(jié)聚焦12溫度、重力等環(huán)境因素是怎樣參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的？3植物接受環(huán)境因素的調(diào)節(jié)有什么適應(yīng)意義？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)。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、莖可能會(huì)怎樣生長(zhǎng)?為什么?討論:1.說(shuō)明光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用，簡(jiǎn)述溫度、重力等參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)。2.闡明環(huán)境因素的調(diào)節(jié)與植物的適應(yīng)性之間的關(guān)系。3.舉例說(shuō)明植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)具有復(fù)雜性和整體性。學(xué)習(xí)目標(biāo)思考·討論一、光在植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)資料1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)。有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的種子在有光條件下萌發(fā)得好一些。一些植物(如洋蔥、番茄)的種子萌發(fā)，則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。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?討論1:思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色和形態(tài)有什么影響?討論2:資料2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·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)也有不少植物的開(kāi)花與晝夜長(zhǎng)短沒(méi)有關(guān)。很多植物的開(kāi)花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。如：菠菜只有白天長(zhǎng)度超過(guò)13小時(shí)才開(kāi)花；如：菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開(kāi)花如：黃瓜、棉花、向日葵等有些植物根據(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?討論3:資料31.調(diào)節(jié)作用種子萌發(fā)

植株生長(zhǎng)、開(kāi)花、衰老等都受光的調(diào)控。2.調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)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。3.調(diào)節(jié)過(guò)程（1）接受光信號(hào)的分子:光敏色素是其中的一種一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)b.功能主要吸收紅光、遠(yuǎn)紅光c.分布植物體的各個(gè)部位其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富（2）光敏色素a.本質(zhì)是一類(lèi)蛋白質(zhì)(色素——蛋白復(fù)合體)感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)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(hào)經(jīng)過(guò)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)光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制（3）調(diào)節(jié)過(guò)程接收紅光和遠(yuǎn)紅光信號(hào)→光敏色素結(jié)構(gòu)發(fā)生變化→經(jīng)信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)→影響特定基因的表達(dá)→表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)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（1）參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、發(fā)育的實(shí)例資料1：年輪的形成在春夏季細(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。有些植物在生長(zhǎng)期需要經(jīng)歷一段時(shí)間的低溫之后才能開(kāi)花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開(kāi)花的作用稱(chēng)為春化作用。資料2：春化作用光合作用：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(shù)的葉片在秋冬季變黃、脫落。結(jié)論：溫度對(duì)植物的多種生命活動(dòng)具有調(diào)節(jié)作用。其他受溫度影響的植物生命活動(dòng)（2）調(diào)節(jié)方式a.溫度可以通過(guò)影響四種子萌發(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)，參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。b.溫度在很大程度上決定植物分布的地域性。結(jié)論：植物根具有向地性意義：充分扎入土壤吸收物質(zhì)原因：①生長(zhǎng)素在近地側(cè)分布多于遠(yuǎn)地側(cè)②重力使生長(zhǎng)素沉降？資料3：重力影響根的生長(zhǎng)方向2.重力（1）調(diào)節(jié)內(nèi)容重力是調(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。（2）影響過(guò)程植物根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，可以將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)，造成生長(zhǎng)素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。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，分布不均等，使得尖端以下部位向光側(cè)生長(zhǎng)慢，背光側(cè)生長(zhǎng)快根冠存在一種感受重力的分子或結(jié)構(gòu)引起生長(zhǎng)素的重新分布，分布不均的生長(zhǎng)素傳遞到伸長(zhǎng)區(qū)后，使根出現(xiàn)向地性向地性的原因向地性的機(jī)理——根尖垂直放置時(shí)向地性的機(jī)理——根尖水平放置時(shí)（3）假說(shuō):“淀粉——平衡石假說(shuō)”是被普遍承認(rèn)的一種解釋重力對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的機(jī)制。根尖中的平衡石細(xì)胞示意圖機(jī)理：垂直時(shí)淀粉體對(duì)平衡石細(xì)胞底部?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力均等，水平時(shí)不均等?！暗矸邸胶馐奔僬f(shuō)感知重力方向的機(jī)理三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控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)共同完成的。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)則會(huì)根據(jù)需要作調(diào)整。3.對(duì)于多細(xì)胞植物體來(lái)說(shuō)細(xì)胞與細(xì)胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào),需要通過(guò)激素傳遞信息。激素作為信息分子，會(huì)影響細(xì)胞的基因表達(dá),從而起到調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，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。三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控4.在個(gè)體層次，植物生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、休眠，實(shí)際上，是植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控基因表達(dá)以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個(gè)體水平上的變化。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課外實(shí)踐發(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)行處理可通過(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)實(shí)驗(yàn)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(jī)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。植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控(1)對(duì)植物來(lái)說(shuō)，光只是提供能量(

)(2)光敏色素是一類(lèi)色素—蛋白復(fù)合體(

)(3)接受到光照射時(shí)，光敏色素的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化(

)×√√辨析易錯(cuò)易混自然界中，植物開(kāi)花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)花，下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．植物對(duì)日照時(shí)間的感知跟光敏色素有關(guān)B．該現(xiàn)象說(shuō)明光作為信號(hào)影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的全過(guò)程C．日照時(shí)間對(duì)植物開(kāi)花的調(diào)節(jié)本質(zhì)上是對(duì)基因程序性表達(dá)的調(diào)控D．可以通過(guò)人為地控制光照時(shí)