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)第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)說明光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用，簡(jiǎn)述溫度、重力等對(duì)植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)作用（生命觀念、科學(xué)思維）0102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。（生命觀念、科學(xué)思維）舉例說明植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)具有復(fù)雜性和整體性（生命觀念、科學(xué)思維）03···問題探討種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。如果將幼苗橫過來，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)討論：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?是由重力因素調(diào)節(jié)的莖向上生長(zhǎng)根和莖很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長(zhǎng),因?yàn)樘罩袔缀鯖]有重力。新課講授一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)（1）光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源（2）光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的全過程光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用少數(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)的好一些。還有一些植物（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。資料1思考·討論豆芽是在黑暗的環(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。豆芽一旦見光，就會(huì)發(fā)生形態(tài)變化并長(zhǎng)成豆苗。資料2綠豆芽：無光條件黑豆苗：有光條件思考·討論很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長(zhǎng)度超過13小時(shí)才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開花。當(dāng)然，也有不少植物的開花與晝夜長(zhǎng)短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。資料3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?2.從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色和形態(tài)有什么影響?不是光既會(huì)促進(jìn)葉綠素的合成，使豆苗變成綠色，也會(huì)影響豆苗的形態(tài)。討論3.有些植物根據(jù)晝夜長(zhǎng)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?4.種子發(fā)芽，植株生長(zhǎng)、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)的?是光照時(shí)長(zhǎng)（黑暗時(shí)長(zhǎng)）在起作用，這與植物激素的分泌有關(guān)。萌發(fā)需要光照的種子一般比較小，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，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”。植株在生長(zhǎng)、開花過程中，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，這也是植物的環(huán)境的適應(yīng)。光的信號(hào)作用（1）接受光信號(hào)的分子植物具有能接受光信號(hào)的分子，所以能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)（2）光敏色素①本質(zhì)：一類蛋白質(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③功能：主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光（3）光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制在受到光照射時(shí)，光敏色素的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，這一變化的信息會(huì)經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，影響特定基因的表達(dá)，從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)信號(hào)經(jīng)過傳導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)翻譯RNA光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化DNA細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化光光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化照射信號(hào)經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)的傳導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化（表達(dá)）轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)（4）影響植物的光形態(tài)建成光控制細(xì)胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能適應(yīng)外界環(huán)境，如種子萌發(fā)、植物開花、葉片脫落、植物生長(zhǎng)等。（5）光周期生物體內(nèi)有使它們響應(yīng)24小時(shí)周期內(nèi)光、暗長(zhǎng)度變化的機(jī)制，稱為光周期。植物感受光周期的部位是葉子。植物種類定義長(zhǎng)日植物（或短夜植物）只有當(dāng)白晝時(shí)間超過一定的小時(shí)數(shù)才能開花的植物短日植物（或長(zhǎng)夜植物）只有在白晝時(shí)間短于一定小時(shí)數(shù)才能開花的植物日中植物有些植物只要溫度適宜，成熟了就能開花，與日照時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素除了光，溫度、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)育最適溫度較低溫度正常生長(zhǎng)重力環(huán)境思考·討論溫帶地區(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。春天氣候溫和、雨量充沛，對(duì)樹木的生長(zhǎng)有利，這是形成層細(xì)胞分裂旺盛，新產(chǎn)生的細(xì)胞大而明顯，導(dǎo)管又大又多，因此，木材就顯得顏色淡，質(zhì)地松軟，入夏以后，隨著氣溫增高，雨量減少，特別是到秋天，天氣漸冷，雨量更少，形成層活動(dòng)減弱，分裂出的細(xì)胞形狀小，加上細(xì)胞壁厚，導(dǎo)管又少，木材顯得致密而堅(jiān)硬，顏色也深資料一思考·討論有些植物在生長(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、蕙蘭等就是這樣。沒有春化作用，植物只保持營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，不會(huì)開花結(jié)果。春化作用一般要在0~5℃保持40~50天，而高溫或缺氧可解除春化作用。春化作用的感受器官是芽?jī)?nèi)的分生組織。資料二討論1.樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？2.有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對(duì)于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？3.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？年輪的形成是樹木生長(zhǎng)對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果是植物應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的一種策略，植物在開花期是最脆弱的時(shí)候，如果不幸遇上低溫，則很容易因無法抵抗寒冷而不開花或死亡。因此經(jīng)過長(zhǎng)久的演化，植物本身便發(fā)展處一個(gè)適應(yīng)的策略，那就是等待寒冬過去之后再開花結(jié)實(shí)，以確保順利繁衍后代一串紅、仙人掌等花卉需要在一定溫度以上才能生長(zhǎng)發(fā)育。溫度（1）植物的生命活動(dòng)（發(fā)芽、開花、落葉、休眠）追隨季節(jié)的步伐。（2）植物的代謝有旺盛和緩慢之分。（3）植物的所有生理活動(dòng)均在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。如種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等。（4）植物分布的地域性很大程度由溫度決定。除上述提到的年輪的形成、春化作用外，溫度還能夠影響植物以下幾個(gè)方面。重力（1）調(diào)節(jié)機(jī)理：植物根莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，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。（2）調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成。（3）假說淀粉平衡石假說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)生影響三、植物生長(zhǎng)的整體調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的環(huán)境因素植物基因的表達(dá)植物激素的產(chǎn)生和分布植物生長(zhǎng)、發(fā)育等生命活動(dòng)影響調(diào)節(jié)直接調(diào)控作為信息分子影響高等植物是由很多細(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、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。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