高三生物一輪復習課件5.3環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動

5.4環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動

一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素三、植物生長發(fā)育的整體調控1.莖和根的生長是受哪種因素調節(jié)的？莖向上生長是由重力因素調節(jié)的莖和根很可能會繼續(xù)橫向生長；因為太空中幾乎沒有重力。種子萌發(fā)后，根向地生長、莖背地生長。如果將幼苗橫過來，莖會彎曲向上生長，根則彎曲向下生長。2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內(nèi)，它的根、莖可能怎樣生長？為什么？問題探討010203光

溫度重力少數(shù)植物（如煙草、萵苣）的種子，需要有光的條件下才能萌發(fā)。有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的種子在有光條件發(fā)的更好；有些植物（如洋蔥、番茄）種子的萌發(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，儲存的營養(yǎng)物質也很少。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?不是。推測：光本身是植物萌發(fā)過程中的一種調節(jié)因子。一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)資料1

思考:從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響?

光既促進葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含有葉綠素，莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)資料2很多植物的開花與晝夜長短有關。如，菠菜只有白天長度超過13小時才開花；菊、水稻則是白天短于一定時長才開花。也有植物的開花與晝夜長短無關系，如黃瓜、棉花、向日葵等。3.有些植物根據(jù)晝夜長短“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系嗎？一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)資料3植物開花與光照時長有關。與植物激素的分泌有關推測：一個周期中連續(xù)黑暗時間決定是否開花短日照（長夜）植物長日照（短夜）植物光照時長對植物開花的影響思考：植物開花與光照時間長度有關，那么開花與否到底是由進行光照的時間長短

還是黑暗的時間長短決定？紅光與紅外光對植物開花的影響結論：

紅光——打破連續(xù)黑暗紅外光——抵消紅光作用長日照(短夜）植物短日照（長夜）植物（1）萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對環(huán)境的適應——萌發(fā)后能立即進行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”；（2）植株在生長、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動正常進行，能保證正常地繁行后代，這也是植物對環(huán)境的適應。（2）光作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程。1、光對植物生長發(fā)育的作用（1）光是植物進行光合作用的能量來源；思考：植物能夠對光作出反應，表明植物可以感知光信號，并據(jù)此調整生長發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)2、植物具有接受光信號的分子——光敏色素（其中的一種）（1）化學本質：（2）分布：蛋白質（色素——蛋白復合體）（3）吸收光的類型：植物的各個部位，主要是紅光和紅外光。其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)相關信息光敏色素主要吸收紅光和紅外光。植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍光的受體?？梢哉J為，環(huán)境中的紅光、藍光，對于植物的生長發(fā)育來說，是非常關鍵的。光敏色素3、光調控植物生長發(fā)育的反應機制一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)1.光敏色素被激活，結構發(fā)生變化2.信號經(jīng)過轉導，傳遞到細胞核內(nèi)3.特定基因轉錄翻譯4.表現(xiàn)出生物學效應思考：

光敏色素與光合色素有哪些區(qū)別？光光敏色素信號轉導生物學效應信號轉導基因表達思考：樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關系？年輪的形成，是樹木生長對年中不同時期環(huán)境溫度反應的結果。溫帶地區(qū)，樹木年復一年的加粗，構成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。年輪形成的原因是：①

春夏季：細胞分裂快、細胞體積大，形成顏色較淺的帶；②秋冬季：細胞分裂慢、細胞體積小，形成顏色較深的帶。二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境條件資料11.溫度參與植物生長發(fā)育的調節(jié)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。思考：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果的情況。二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境條件資料21.溫度參與植物生長發(fā)育的調節(jié)冰雪下的冬小麥光合作用:夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強，氣孔關閉，

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。思考：關于溫度參與調節(jié)植物生長發(fā)育的實例，你還能舉出一些嗎？二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境條件1.溫度參與植物生長發(fā)育的調節(jié)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植物的地域性分布溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調節(jié)植物的生長發(fā)育。植物所有生理活動都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行。二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境條件1.溫度參與植物生長發(fā)育的調節(jié)溫度參與植物生長發(fā)育的調節(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)植株生長開花結果葉的衰老脫落地域性二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境條件正向重力性：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）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？二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境條件外因:內(nèi)因：重力引起生長素在植物體內(nèi)分布不均勻;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。如何解釋？2.重力參與植物生長發(fā)育的調節(jié)淀粉—平衡石假說：植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現(xiàn)的。重力方向改變平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降引起一系列信號分子的改變?nèi)缤ㄟ^影響生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布對植物生長產(chǎn)生影響二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境條件2.重力參與植物生長發(fā)育的調節(jié)

在根冠、胚芽鞘尖和莖的內(nèi)皮層細胞中有比重比較大的淀粉體分布，受重力影響而沉積在細胞底部，起平衡石的作用。平衡石細胞

根橫放時，淀粉體下沉在細胞近地側的內(nèi)質網(wǎng)上，誘導內(nèi)質網(wǎng)釋放Ca2+到細胞質基質，Ca2+與鈣調蛋白結合后活化Ca2+泵和IAA泵（均為ATP驅動泵），使近地側積累較多的Ca2+和IAA。

優(yōu)化小本P585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)調和配合?；虮磉_調控：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)需要作調整。1植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠等都處在基因適時選擇性表達的調控之下。三植物發(fā)育的整體調控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)調和配合。基因表達調控：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)需要作調整。1激素調節(jié)：對于多細胞植物體來說，細胞與細胞之間、器官與器官之間的協(xié)調，需要通過激素傳遞信息2激素作為信息分子，會影響細胞的基因表達，從而起到調節(jié)作用。同時，激素的產(chǎn)生和分布是基因表達調控的作用的結果，也受到環(huán)境因素的影響。三植物發(fā)育的整體調控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)調和配合?；虮磉_調控：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)需要作調整。1激素調節(jié)：對于多細胞植物體來說，細胞與細胞之間、器官與器官之間的協(xié)調，需要通過激素傳遞信息2環(huán)境因素影響：植物響應環(huán)境變化，調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。3三植物發(fā)育的整體調控基因表達調控激素調節(jié)環(huán)境因素調節(jié)三植物發(fā)育的整體調控植物生長發(fā)育基因表達調控激素調節(jié)環(huán)境因素調節(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)調影響調控激素產(chǎn)生和分布環(huán)境變化植物響應調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發(fā)育的整體調控課外實踐：驗證植物根向地性的感受部位在根冠已有的研究表明：植物的根是靠根冠中的細胞感受重力，從而引起根的向地生長。提示：實驗可以用剛剛萌發(fā)的玉米粒（實際上是穎果，農(nóng)業(yè)上稱為種子）為材料，為了便于觀察，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)。實驗組：去除根冠的剛剛萌發(fā)玉米種子對照組：完整的剛剛萌發(fā)玉米種子自變量: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四驗證植物根向地性的感受部位在根冠發(fā)芽的玉米粒處理預期結果切去不同長度的根尖端僅切掉0.5mm，根依然失去了向地性硝酸銀灼燒根尖結果類似——減法原理處理預期結果待切去尖端后的根尖重新長出尖端恢復向地性四驗證植物根向地性的感受部位在根冠——加法原理(1)春化作用是指植物開花需經(jīng)一定光照時長的誘導(

)(2)重力可調節(jié)植物生長發(fā)育，但與植物形態(tài)建成無關(

)(3)高等植物正常生長發(fā)育需要各個器官、組織、細胞之間的協(xié)調和配合(

)(4)植物的生長發(fā)育完全由植物激素調控(

)××√×判斷正誤1.下面關于光調控植物生長發(fā)育的反應機制的說法，不正確的是A.光敏色素的本質是蛋白質B.光敏色素主要吸收紅光、藍光C.光通過影響光敏色素的結構影響特定基因的表達D.光作為一種信號，影響、調控植株的生長、開花等B即時練習2.下面關于溫度參與植物生長發(fā)育的調節(jié)的敘述，不正確的是A.溫度可影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結果等生命活動B.冬小麥在生長期需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花C.溫度能影響代謝的快慢D.溫度不能決定植物分布的區(qū)域性D即時練習3.下列關于植物生長發(fā)育的整體調控的敘述，錯誤的是A.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控之下B.激素的產(chǎn)生和分布是基因表達調控的結果C.激素的產(chǎn)生和分布不受環(huán)境因素影響D.光照、溫度等環(huán)境因子變化對植物激素的合成和分解具有調節(jié)作用C即時練習練習與應用一、概念檢測1.一顆小小的望天樹種子可以生長發(fā)育成參天大樹。判斷下列相關表述是否正確。(1)它的生長發(fā)育完全由植物激素控制。()(2)調控它生長發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。()(3)它的生長發(fā)育是基因表達調控的結果。()2.曇花一般夜間開花，受晝夜交替節(jié)律的影響。如果要讓曇花白天開花，可嘗試采取哪些措施？×√√【答案】可嘗試進行遮光處理。植物開花與光周期有關，在24h晝夜周期中，日照長度長于一定時數(shù)才能開花的植物稱為長日照植物，日照長度短于一定時數(shù)才能開花的植物稱為短日照植物。如下圖所示實驗中植物去掉了頂端的全部葉子，A、D植株分別接受長日照、短日照；B、C植株方框內(nèi)為受短日照處理的部分。（1）對照實驗，A、D可說明該植物屬于________（填“長日照”或“短日照”）植物。（2）根據(jù)B、C實驗，填寫下表結果分析的有關內(nèi)容：短日照葉；葉；頂端（1）對照實驗，A、D可說明該植物屬于________（填“長日照”或“短日照”）植物。（2）根據(jù)B、C實驗，填寫下表結果分析的有關內(nèi)容：短日照（3）依據(jù)以上所有實驗得出的結論是________________________________。葉；短日照可誘導該植物的葉產(chǎn)生開花激素，促使其開花葉；頂端（4）菊花是一種短日照植物，根據(jù)以下實驗，若想延遲菊花的開花時間，你的建議是：________________________。在夜晚進行閃光照射(或增加每天的光照時間）（5）借鑒“生長素的發(fā)現(xiàn)”的科學實驗方法，設計一簡單的實驗，證明B株產(chǎn)生的開花激素可使A株條件下的同種植物開花。第一步：切取一小段B株帶葉枝條放置在瓊脂塊上一段時間。第二步：____________________________________________________________，第三步：____________________________________________________________，第四步：___________________________________________________________。預期結果：_________________________________________________________。將（長日照條件下的）生長狀況一致的A植株平均分成甲乙兩組，并將枝條切口甲組植株開花；乙組植株不開花甲組植株切口上放置經(jīng)B植株處理過的瓊脂塊，乙組植株上放置沒處理過的瓊脂塊將兩組植株置于長日照條件下（其他條件相同且適宜）培養(yǎng)，一段時間后觀察比較兩組植株開花情況?！懊慷浠ǘ加凶约旱幕ㄆ?，每朵花都會在屬于它的時刻出場?！弊匀唤缰型坏貐^(qū)的同種植物一般都是在固定的季節(jié)開花梅子金黃杏子肥，麥花雪白菜花稀。待到秋來九月八，我花開后百花殺。3.研究人員進行了多種植物激素對豌豆植株側芽生長影響的實驗，結果如圖所示。(1)比較曲線a、b、c與d可知_________對側芽的生長有抑制作用，其中起作用的主要激素是_________，而且_____________（激素）能解除這種激素的抑制作用。在保留頂芽的情況下，除了c所采用的措施，還可通過噴施_________的化合物促進側芽生長。頂芽生長素

細胞分裂素赤霉素3.研究人員進行了多種植物激素對豌豆植株側芽生長影響的實驗，結果如圖所示。（2）

比較曲線a與b可知，赤霉素能明顯促進__________。推測：在完整豌豆植株的頂芽中，赤霉素產(chǎn)生于_________組織。（3）

據(jù)圖中信息，推測側芽生長速度不同的原因是側芽內(nèi)______________________濃度或比例的改變。側芽生長分生生長素與赤霉素、細胞分裂素4.當干旱發(fā)生時，植物之間是否會交流信息呢？如果有信息交流，是通過地上信號還是地下信號呢？為了探究這些問題，有研究者設計了如下實驗。將11株盆栽豌豆等距排列，6?11號植株在根部有管子相通，這樣在不移動土壤的情況下，化學信息可以通過管子進行交流；1?6號的根部不聯(lián)系（如下圖）。用高濃度的甘露醇澆灌（高滲透壓，模擬干旱）來刺激6號植株，15min后，測定所有植株

的氣孔開放度。對照組是用水澆灌6號植株。結果如右圖所示。（1）

對照組的實驗結果說明了什么？（2）

在干旱條件下，6?8號植株與9?11號植株相比，氣孔的開放度有什么不一樣？（3）

這些數(shù)據(jù)支持“當干旱發(fā)生時，植物之間會交流信息”這一觀點嗎？如果會，是通過地

上部分還是地下部分交流信息的？（4）

在對6號植株進行干旱誘導后1h,再次測定所有植株的氣孔開放度，發(fā)現(xiàn)6~11號植株的氣孔大多數(shù)都關閉了。這是為什么？【答案】對照組的結果說明，在不受干旱脅迫時，各植株的氣孔開放度無顯著差異?！敬鸢浮吭谟诤禇l件下，6~8號植株的氣孔開放度顯著低于9~11號，且越遠離6號的植株的氣孔開放度越大?！敬鸢浮窟@些數(shù)據(jù)支持該觀點。植物可以通過地下部分交流信息?！敬鸢浮繉?號植株進行持續(xù)1h的干旱脅迫，該植株根部會源源不斷地產(chǎn)生脅迫信號，通過地下通路傳遞給7~11號植株；這些植株的根部感知到該信號，作出關閉氣孔的響應，以避免散失不必要的水分。【習題1】（21福建高考18）一般情況下，植物開花時間與傳粉動物的活躍期會相互重疊和匹配。全球氣候變化可能對植物開花時間或傳粉動物活躍期產(chǎn)生影響，導致原本時間上匹配關系發(fā)生改變，稱為物候錯配。物候錯配會影響植物的傳粉和結實，可引起糧食減產(chǎn)，甚至發(fā)生生態(tài)安全問題。生產(chǎn)上為了減輕物候錯配造成的影響，常通過人工