【生物】環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修一

第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)1.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用。2.溫度、重力等參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)。3.植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控問(wèn)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(guò)來(lái)，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。討論:是由重力因素調(diào)節(jié)的。根和莖很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長(zhǎng)，因?yàn)樘罩袔缀鯖](méi)有重力。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？1.莖和根的生長(zhǎng)是受哪種因素調(diào)節(jié)的？說(shuō)明：植物的生長(zhǎng)發(fā)育是受環(huán)境因素調(diào)節(jié)的。光、溫度、重力對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育都有調(diào)節(jié)作用一.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)對(duì)于植物來(lái)說(shuō)，光只是起提供能量的作用嗎？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（如早熟禾和毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)得好一些，還有一些植物(如洋蔥和番茄）的種子萌發(fā)，則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)的需要光的種子一般比較小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。煙草萵苣早熟禾毛蕊花洋蔥番茄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?不是，推測(cè)：光本身是植物種子萌發(fā)過(guò)程中的一種調(diào)節(jié)因子。一.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)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。豆芽（黑暗中培育）豆苗見(jiàn)光培育從豆芽到豆苗，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3很多植物的開(kāi)花與晝夜長(zhǎng)短有光。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，比如黃瓜、棉花、向日葵等。有些植物會(huì)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？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)。知識(shí)拓展一.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)長(zhǎng)日照植物：每天光期12個(gè)小時(shí)以上并經(jīng)過(guò)一定天數(shù)才能開(kāi)花。光周期：是指一日之內(nèi)光照時(shí)間長(zhǎng)短的變化，即在白晝與黑夜循環(huán)中日照長(zhǎng)短的變化。我國(guó)地處北半球，春天日長(zhǎng)逐漸增加，春天開(kāi)花的植物如洋蔥、甜菜、胡蘿卜、萵苣、菠菜、冬小麥等多為長(zhǎng)日照植物。短日照植物：每天光期12個(gè)小時(shí)以?xún)?nèi)并經(jīng)一定天數(shù)后才能開(kāi)花。我國(guó)秋天開(kāi)花的植物如水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等多為短日照植物。日中性植物：它們對(duì)每天光期要求范圍很廣，在任何日照長(zhǎng)度條件下都能開(kāi)花。例如番茄、黃瓜、茄子等。0122436光暗開(kāi)花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開(kāi)花hX.

Strumarium對(duì)光暗周期的響應(yīng)ABCDE思考1：分析A組和B組，可判斷該植物為_(kāi)______日照植物。思考2：分析A組和C組，能得出什么結(jié)論？短該植物______（是/不是）通過(guò)感受持續(xù)光照來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)花的。思考3：分析A組和D組，能得出什么結(jié)論？該植物是通過(guò)感受___________來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)花的。不是持續(xù)黑暗長(zhǎng)日照植物=短夜植物短日照植物=長(zhǎng)夜植物無(wú)論是長(zhǎng)日照植物還是短日照植物，感受光周期刺激的部位都是葉片。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”。植物在生長(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)。4.種子發(fā)芽，植物生長(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)的？光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的兩種作用（1）光是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)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(guò)程?？偨Y(jié)一.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光的調(diào)控種子萌發(fā)植株生長(zhǎng)開(kāi)花衰老植物能夠?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？植物具有接受光信號(hào)的分子——光敏色素(其中的一種)一.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)(1)化學(xué)本質(zhì)：(2)分布：(3)吸收光的類(lèi)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。未激活

激活酶活性區(qū)域感光區(qū)域相關(guān)信息：光敏色素主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光。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。你能從上述實(shí)驗(yàn)中得出什么結(jié)論?紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽，紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。課后習(xí)題P1091.科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)一批萬(wàn)苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萬(wàn)苣種子的發(fā)芽情況如下表所示。光合色素與光敏色素的區(qū)別(4)光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制①光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；②信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)；③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)。光信號(hào)激活光敏色素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞核特定基因轉(zhuǎn)錄(DNA→mRNA)翻譯生物學(xué)效應(yīng)（蛋白質(zhì)）影響感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)

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)受到光照射除了光，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，溫度和重力是如何參與植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)呢？二.溫度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)資料1溫帶地區(qū)，樹(shù)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：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)胞體積小，樹(shù)干上形成顏色較深的帶。問(wèn)題：1.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2二.溫度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)有些植物在生長(zhǎng)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(chēng)為春化作用。冬小麥、冬大麥、蕙蘭就是這樣。問(wèn)題2：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？這樣可以避免出現(xiàn)冬季來(lái)臨之前開(kāi)花從而無(wú)法正常結(jié)果的情況。冬小麥蕙蘭3.關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的實(shí)例，還能舉出一些嗎？①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。②葉片變黃、脫落：落葉樹(shù)的葉片在秋冬季變黃、脫落。二.溫度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞氣孔張開(kāi)二.溫度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)1.溫度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié):(1)隨著季節(jié)輪回，氣溫___________，植物_____、_____、______、______，生命活動(dòng)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(huì)有_______和______之分。(3)植物的所有生理活動(dòng)都是在__________________進(jìn)行；(4)溫度可以通過(guò)影響____________、____________、__________和__________、_______等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)開(kāi)花結(jié)果葉的衰老脫落地域性植物的地域性分布西雙版納熱帶季雨林亞熱帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林三.重力對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)(1)調(diào)節(jié)實(shí)例：根的向地性、莖的背地性重力是調(diào)節(jié)植物___________和__________的重要環(huán)境因素。生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)建成重力ABCD遠(yuǎn)地側(cè)近地側(cè)根：深扎根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；莖：將枝條伸向天空，利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。(2)調(diào)節(jié)機(jī)理：植物的根、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)素分布不均衡調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類(lèi)富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2.重力對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié):(2)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)缤ㄟ^(guò)影響生長(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(chēng)分布對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響三.重力對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)根和莖內(nèi)含有能夠感受重力的細(xì)胞——平衡石細(xì)胞；平衡石細(xì)胞內(nèi)含有感受重力變化的結(jié)構(gòu)——淀粉體。淀粉體均勻分布在平衡石細(xì)胞底部的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩側(cè)壓力相當(dāng)，運(yùn)往根冠的生長(zhǎng)素均勻地運(yùn)往伸長(zhǎng)區(qū)。IAAIAAIAA伸長(zhǎng)區(qū)根冠淀粉體向地性的機(jī)理——根尖垂直放置時(shí)三.重力對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素運(yùn)往根冠。向地性的機(jī)理——根尖水平放置時(shí)四.植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控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。環(huán)境因素調(diào)節(jié)基因表達(dá)調(diào)控在個(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

以及

，最終表現(xiàn)在器官和個(gè)體水平上的變化。植物細(xì)胞里儲(chǔ)存著

，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。植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在

的調(diào)控之下。激素產(chǎn)生、分布基因表達(dá)3.環(huán)境因素調(diào)節(jié)激素作為_(kāi)________，會(huì)影響細(xì)胞的__________，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，激素的產(chǎn)生和分布

的結(jié)果，也受到________的影響。信息分子基因表達(dá)

基因表達(dá)調(diào)控環(huán)境因素2.激素調(diào)節(jié)基因適時(shí)選擇性表達(dá)全套基因1.基因表達(dá)調(diào)控四.植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控四.植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的細(xì)胞感受重力，從而引起根的向地生長(zhǎng)。真的是這樣嗎？我們也可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。提示：實(shí)驗(yàn)可以用剛剛萌發(fā)的玉米粒（實(shí)際上是穎果，農(nóng)業(yè)上稱(chēng)為種子）為材料。為便于觀察，可在培養(yǎng)皿中鋪上濕棉花，將剛萌發(fā)的玉米粒放在其中培養(yǎng)。為驗(yàn)證到底是否是根冠感受重力，引起根的向地生長(zhǎng)，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組？實(shí)驗(yàn)探究根冠的有無(wú)根的生長(zhǎng)方向自變量:因變量:發(fā)芽的玉米粒實(shí)驗(yàn)步驟: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;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；置于溫度適宜的暗室中培養(yǎng)一段時(shí)間；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。1.取材、分組、編號(hào)：2.對(duì)照處理：3.進(jìn)行培養(yǎng)：4.觀察記錄：練習(xí)與應(yīng)用1.一顆小小的望天樹(shù)種子可以生長(zhǎng)發(fā)育成參天大樹(shù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確.(1)它的生長(zhǎng)發(fā)育完全由植物激素控制。()(2)調(diào)控它生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。()(3)它的生長(zhǎng)發(fā)育是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果。()×√√一、概念檢測(cè)2.請(qǐng)用恰當(dāng)?shù)姆绞奖硎菊{(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達(dá)的關(guān)系。植物激素基因表達(dá)環(huán)境因素第五章復(fù)習(xí)與提高1.園林工人為使灌木圍成的綠籬長(zhǎng)得茂密、整齊，需要對(duì)綠籬定期修剪，其目的是（）A.抑制側(cè)芽生長(zhǎng)

B.抑制頂端優(yōu)勢(shì)C.抑制向光性生長(zhǎng)

D.抑制其開(kāi)花結(jié)果B2.用適宜濃度的生長(zhǎng)素處理未受粉的番茄雌蕊柱頭，可得到無(wú)子番茄，這種果實(shí)細(xì)胞中的染色體數(shù)目為（）A.與卵細(xì)胞染色體數(shù)目一樣

B.是受精卵染色體數(shù)目一半C.與體細(xì)胞中染色體數(shù)目一樣

D.比受精卵染色體數(shù)目多一倍CA3.以下關(guān)于植物激素的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.植物激素能促進(jìn)植物生長(zhǎng)B.植物激素是一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)C.植物激素在植物體內(nèi)含量很少D.植物激素不直接參與細(xì)胞內(nèi)的代謝活動(dòng)4.果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和成熟，受多種激素調(diào)節(jié)。下列敘述正確的是（）A.細(xì)胞分裂素促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)B.乙烯抑制果實(shí)的生長(zhǎng)和成熟C.脫落酸促進(jìn)細(xì)胞分裂和果實(shí)脫落D.生長(zhǎng)素對(duì)果實(shí)的發(fā)育和成熟沒(méi)有影響A研究人員進(jìn)行了多種植物激素對(duì)豌豆植株側(cè)芽生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。(1)比較曲線(xiàn)a、b、c與d可知______對(duì)側(cè)芽的生長(zhǎng)有抑制作用，其中起作用的主要激