環(huán)境因素參與植物的生命活動【堂堂清】高二生物上學期課件（2019人教版選擇性必修1）

本節(jié)聚焦：1.光是怎樣調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的？2.溫度、重力等因素是怎樣參與

調(diào)節(jié)植物生長發(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？5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動問題探討高等植物的生長發(fā)育受環(huán)境因素調(diào)節(jié)，光、溫度、重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要。思考光、溫度、重力是怎樣調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的呢？光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)01【資料1】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)。②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。③有些植物(如洋蔥、番茄)的種子萌發(fā)，則受光的抑制?！居懻?】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；許多種子萌發(fā)時是沒有葉綠素的，不能進行光合作用?！就卣顾伎肌棵劝l(fā)需要光的種子一般較

(小/大)，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)

（較多/較少）。小較少光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)01【資料2】科學家用紅光和紅外光依次照射的方法對一批萵苣種子進行處理，然后置于暗處。一段時間后統(tǒng)計發(fā)芽率，結(jié)果如下：紅光促進萵苣種子萌發(fā)，紅外光逆轉(zhuǎn)以上效果。組別光照射處理方式發(fā)芽情況對照組無光照不發(fā)芽組1紅光發(fā)芽組2紅光→紅外光不發(fā)芽組3紅光→紅外光→紅光發(fā)芽組4紅光→紅外光→紅光→紅外光不發(fā)芽【討論2】你能得出什么結(jié)論？推測：光本身是植物萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)01【資料3】豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的,它的細胞中不含葉綠素,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。光能促進葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色；【討論3】從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響?也會影響豆苗的形態(tài)?！居懻?】決定植物是否開花的環(huán)境因素是什么？光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)01【資料4】很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。菠菜——白天光照時長超過13h；菊、水稻——白天短于一定光照時長；黃瓜、棉花、向日葵——和白天光照時長無關(guān)。光照時長（或黑暗時長）?！就卣埂?/p>

日照植物：24小時光周期中，日照長度長于某個臨界值才開花。

日照植物：24小時光周期中，日照長度短于某個臨界值才開花。長短光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)01【資料5】科學家在短日照條件下分別培養(yǎng)短日照植物和長日照植物，前者開花，后者不開花。這兩組作為對照，其結(jié)果是符合預期的。然后將長日照植物的枝條嫁接到短日照植物的枝干上，仍然給予短日照的條件，發(fā)現(xiàn)這個嫁接過去的長日照植物枝條居然在短日照條件下開花了。光信號在植物體內(nèi)被轉(zhuǎn)換為化學物質(zhì)信號。【討論5】由此，你能得出什么結(jié)論？光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·小結(jié)01光對植物生長發(fā)育的作用：①光是植物進行光合作用的

來源；②光作為一種

，

、

植物生長、發(fā)育的全過程。思考植物能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號，并據(jù)此調(diào)整生長發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？能量信號影響調(diào)控光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·光敏色素(信號受體)011.本質(zhì)：

（

）。2.分布：植物的各個部位，其中在

的細胞內(nèi)比較豐富。3.吸收光的類型：主要是

和

。蛋白質(zhì)紅光色素-蛋白復合體分生組織遠紅光紅光遠紅光非活化狀態(tài)(Pr)活化狀態(tài)(Pfr)光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·向光素(信號受體)01【相關(guān)信息】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(guān)鍵的。光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·調(diào)節(jié)過程01【看圖說話】①感受信號：在受到光照射時，

的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。②傳導信號：這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導到

內(nèi)。③發(fā)生反應(yīng)：影響.

，從而表現(xiàn)出生物學效應(yīng)。光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機制示意圖光敏色素細胞核特定基因的表達(轉(zhuǎn)錄、翻譯)溫度對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)02【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。年輪出現(xiàn)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?！居懻?】樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系?答：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(yīng)的結(jié)果。溫度對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)02【資料2】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?！居懻?】有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？答：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。溫度對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)021.植物的所有生理活動都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行。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。2.植物分布的

很大程度上就是由溫度決定的。種子萌發(fā)植株生長開花結(jié)果葉的衰老脫落地域性重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)【資料】種子萌發(fā)后，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。03思考重力是如何影響植物的生長？【討論】根的向地生長和莖的背地生長主要是受哪種環(huán)境因素調(diào)節(jié)的？重力。淀粉-平衡石假說→是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·調(diào)節(jié)機理03植物的根、莖中具有感受重力的

和

，可以將重力信號轉(zhuǎn)換成

的信號，造成生長素

的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。物質(zhì)細胞運輸生長素分布平衡石細胞淀粉體【淀粉-平衡石假說】·能夠感受重力的細胞：

；·該細胞內(nèi)感受重力變化的物質(zhì)：

；重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·淀粉-平衡石假說03根的放置方向發(fā)生改變平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著

方向沉降引起一系列信號分子的改變對植物生長產(chǎn)生影響如通過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

。重力分布重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)03研究表明：平衡石細胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受到重力方向后，通過運輸物質(zhì)(生長素)的量影響根尖生長方向。請設(shè)計實驗，來進行驗證。驗證植物根向地性的感受部位在根冠思考·討論自變量：

；控制方法：

。因變量：

；檢測指標：

。是否有根冠根是否出現(xiàn)向地生長可采用切除根冠的方法進行處理觀察根尖是否向下彎曲生長基因適時

.表達調(diào)控植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠等細胞與細胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)，需要通過激素

.植物生長發(fā)育的整體調(diào)控04植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由

、

和

共同完成的?；虮磉_調(diào)控激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)選擇性影響基因表達影響表達調(diào)控激素的產(chǎn)生和分布傳遞信息光重力溫度改變分布情況隨堂小練·判斷正誤P94+96(1)胚芽鞘的感光部位尖端的細胞可能含有光敏色素()(2)光敏色素只分布在葉肉細胞的葉綠體的膜結(jié)構(gòu)上()(3)光敏色素主要吸收紅光和藍光，在受到光照射時，結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化()(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(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，但與植物形態(tài)建成無關(guān)()(3)光照、溫度等環(huán)境因子通過改變植物激素的作用來影響植物的生命活動()√光敏色素分布在植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。×光敏色素主要吸收紅光和遠紅光?！痢链夯饔檬侵钢参镩_花需經(jīng)歷一段時期的低溫?！林亓κ钦{(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素?！镣ㄟ^改變植物激素的產(chǎn)生、分布，進而影響植物的生命活動。光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·落實思維方法P96011.下列關(guān)于植物生命活動調(diào)節(jié)的說法，正確的是()A．對于植物來說，光既是能量來源，也是一種信號B．植物激素是基因表達的直接產(chǎn)物C．植物生長調(diào)節(jié)劑的分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)都與植物激素類似D．光敏色素和光合色素都是色素－蛋白復合體，主要吸收紅光和藍紫光A植物激素不是蛋白質(zhì)，所以不是基因表達的直接產(chǎn)物，×；有兩大類，×；光敏色素是色素－蛋白復合體，主要吸收紅光和遠紅光；光合色素不是色素－蛋白復合體，主要吸收紅光和藍紫光，×；2.科研人員研究了日照長短對菊花開花的影響，實驗分組處理與結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是()A．菊花感受光照時間長短的部位是葉片B．持續(xù)每天光照總時長超過臨界日長，菊花不能開花C．持續(xù)每天光照總時長小于臨界日長，菊花一定能開花D．該研究表明，可通過人工花期調(diào)控技術(shù)實現(xiàn)夏季賞菊光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·落實思維方法P9601C短日照處理，但有光照打斷暗期，菊花不開花，C×；3．下面關(guān)于溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)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(jié)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地域性溫度對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)·落實思維方法P9702D植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的，×；4．如圖是解釋玉米根向重力生長原因的模型。平衡石是根冠細胞特有的結(jié)構(gòu)。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠細胞的基部，導致經(jīng)由中柱運來的IAA在根冠均等分布(如圖1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠細胞