浙科版選擇性必修1植物對多種環(huán)境信號做出反應(yīng)（55張）課件

第三節(jié)植物對多種環(huán)境信號做出反應(yīng)課前·基礎(chǔ)認(rèn)知課堂·重難突破素養(yǎng)·目標(biāo)定位隨堂訓(xùn)練素養(yǎng)·目標(biāo)定位目

標(biāo)

素

養(yǎng)1.概述光、溫度、重力參與植物生命活動的調(diào)節(jié),認(rèn)同生命活動過程是內(nèi)外因素共同作用的結(jié)果。2.通過對植物向重力性的研究,形成批判性思維。3.舉例說明日照長短及溫度對植物開花的影響,明確這是長期進化的結(jié)果,形成進化與適應(yīng)觀。知

識

概

覽課前·基礎(chǔ)認(rèn)知自主預(yù)習(xí)一、向性運動是植物對環(huán)境信號做出的生長反應(yīng)1.向性運動向性運動是植物受到光、重力等有方向性的環(huán)境刺激而引起的生長運動,是植物對環(huán)境信號的一種生長反應(yīng)。生長的方向取決于外界刺激的方向,向光性就是一種常見的向性運動,另一種常見且重要的向性運動是向重力性。2.向重力性(1)向重力性就是植物在重力影響下,保持一定方向生長的特性。植物的莖總是背離重力方向而向上生長,具有負向重力性;根總是順著重力方向而向下生長,具有正向重力性。(2)根中感受重力的細胞在根冠,而進行不對稱生長使根向下彎曲的是伸長區(qū)的細胞。二、植物的生殖受到光周期及溫度的調(diào)控1.植物的花在何時、何處形成,是一個嚴(yán)格受控的過程。當(dāng)植物的營養(yǎng)器官發(fā)育成熟,并從內(nèi)部完成必要的轉(zhuǎn)變,具備了生殖能力,接下來光、溫度等環(huán)境信號將決定花將在何時產(chǎn)生。2.光周期現(xiàn)象(1)概念光周期,是一天24h內(nèi)晝夜的相對長度。很多植物的開花都與光周期的季節(jié)性變化有著極為顯著的關(guān)系。生物體對光周期的生理反應(yīng),稱為光周期現(xiàn)象。(2)光周期現(xiàn)象的類型①有些植物只有當(dāng)日長超過一定小時數(shù)時才能開花,這樣的植物稱為長日植物,一般在春天或者初夏開花。②有些植物則相反,只有當(dāng)日長短于一定小時數(shù)時才能開花,這樣的植物稱為短日植物,一般在夏末或者秋冬開花。③也有一些植物如番茄、蒲公英等,開花不受光周期影響,當(dāng)它們成熟后,不管日照長短,只要它們已經(jīng)接受了正常生長發(fā)育所需的足夠的光照就能開花,被稱為日中性植物。(3)光周期現(xiàn)象的實質(zhì)①科學(xué)研究表明,控制植物開花及其他光周期現(xiàn)象的是夜長——暗期的長度,而非日長。②植物的開花與日照長度無關(guān),而是需要一定時長的持續(xù)夜長。因此,短日植物實際是長夜植物,而長日植物實際是短夜植物。(4)光周期現(xiàn)象的過程①植物體感受光周期變化的部位是葉片。葉片細胞中有一種色素稱為光敏色素,能夠感受夜長。一旦暗期被照光,特別是被紅光打斷,光敏色素就能捕獲到這個信號,從一種形式轉(zhuǎn)變成另一種形式。這種轉(zhuǎn)變起著開關(guān)的作用,不僅控制著開花,還控制著諸多植物體其他重大生理過程,如種子萌發(fā)、分枝形成等。②科學(xué)家推測葉片感受到光周期刺激后,有一種把信息傳遞到開花部位——莖尖或葉腋處的激素在起作用,將它命名為成花素。(5)光周期作為信號控制很多植物的開花,這是長期進化的結(jié)果。這樣各種植物都能在非生物環(huán)境條件最佳,有傳粉媒介可供利用,并且與其他植物的資源競爭較少時,完成生殖過程,實現(xiàn)物種的延續(xù)。3.溫度影響植物的開花(1)還有一些植物的開花主要受溫度影響,如冬小麥。對這類植物來說,秋冬季的低溫是開花所必需的條件。這種低溫誘導(dǎo)植物開花的過程,稱為春化作用。(2)感受低溫刺激的部位一般在莖尖。莖尖感受刺激以后,在春化過程中形成一種春化素(這種物質(zhì)至今還沒被分離出來)。春化作用也可能與赤霉素有關(guān),一些需要春化的植物未經(jīng)低溫處理而施用赤霉素,也能開花。低溫作為信號,影響這些植物的開花,也是進化的結(jié)果。經(jīng)過長期的進化過程,這樣一些能夠度過寒冷冬季的物種得以延續(xù)下來。4.植物體是一個復(fù)雜的生命系統(tǒng),能通過自我調(diào)節(jié)來保證自身的生長發(fā)育和繁殖,從而適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。日中性植物開花不受光周期影響,與其他環(huán)境因素有關(guān)嗎?提示:它們的開花可能受到溫度等其他因素的影響。為什么冬小麥的種子經(jīng)低溫處理后,即使在春天播種,也能在夏初抽穗開花?提示:低溫對開花的影響,一般可在種子萌發(fā)或在植株生長的任何時期實現(xiàn)。預(yù)習(xí)檢測1.判斷題。(1)向性運動是植物對環(huán)境信號做出的生長反應(yīng)。(

)(2)植物莖的生長具有正向重力性,根的生長具有負向重力性。(

)(3)長日植物一般在夏末或者秋冬開花。(

)(4)植物感受光周期變化的部位是葉片。(

)(5)春化作用是春天溫度升高誘導(dǎo)植物開花的過程。(

)√××√×2.下列關(guān)于植物向性運動的敘述,錯誤的是(

)A.與刺激的方向無關(guān)B.與刺激的方向有關(guān)C.是對環(huán)境的適應(yīng)性D.與生長素調(diào)節(jié)作用有關(guān)答案:A3.將一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在溫度、濕度適宜且底部有一透光孔的暗室內(nèi)。從下圖所示狀態(tài)開始,光源隨暗室同步緩慢勻速旋轉(zhuǎn),幾天后停止于起始位置。此時,幼苗的生長情況是(

)A.根水平生長,莖向上彎曲B.根水平生長,莖向下彎曲C.根向下彎曲,莖向上彎曲D.根向下彎曲,莖向下彎曲答案:B解析:對莖來說,由于一直勻速旋轉(zhuǎn),從重力角度考慮,各個部位生長素都分布均勻,但由于一側(cè)始終有光源,因此最終向光生長;對根來說,由于一直勻速旋轉(zhuǎn),各個部位生長素都分布均勻,故水平生長。4.短日植物的開花時間一般是(

)A.春冬季節(jié)

B.春季和夏初C.夏季和秋季

D.夏末或秋冬答案:D5.詩人白居易寫過“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開。長恨春歸無覓處,不知轉(zhuǎn)入此中來?！钡闹娋洹Ｄ阏J(rèn)為山上的桃花開花遲的主要原因是(

)A.降水

B.溫度C.光照

D.土壤答案:B6.花農(nóng)控制菊花在母親節(jié)前夕開花的辦法最有可能是(

)A.夜晚點燈B.白天用黑布籠罩C.利用溫室大棚保持較高溫度D.種植時間推遲答案:B課堂·重難突破一

向性運動是植物對環(huán)境信號做出的生長反應(yīng)重難歸納1.植物的向性運動運動方式生長方向與外界刺激的關(guān)系生長方向形成原因?qū)嵗蛐赃\動生長方向與刺激方向有必然聯(lián)系,單方向刺激(單側(cè)光、重力)定向不可逆的生長運動,生長的方向取決于外界刺激的方向一般與激素有關(guān),主要是由于不均勻生長引起的向光性、向重力性2.植物莖的負向重力性和根的正向重力性

將一棵植物幼苗橫放在太空中的空間站內(nèi),它的根、莖可能會怎樣生長?請說明理由。提示:可能會水平方向生長。太空中失去重力影響,因此植物的莖不再具有負向重力性,根也不再具有正向重力性。典例剖析下列關(guān)于植物向性運動的說法,錯誤的是(

)A.植物的向性運動大多是生長性運動,是不可逆的運動過程B.植物的向性運動是指在有方向性的環(huán)境刺激下所引起的生長運動C.植物的向性運動是植物對環(huán)境信號的一種生長反應(yīng)D.植物生長的方向取決于自身的遺傳物質(zhì)答案:D解析:向性運動是植物受到光、重力等有方向性的環(huán)境刺激而引起的生長運動,是不可逆的運動過程,A、B兩項正確。植物的向性運動是植物對環(huán)境信號的一種生長反應(yīng),C項正確。植物生長的方向取決于外界刺激的方向,D項錯誤。學(xué)以致用在黑暗且其他條件適宜的環(huán)境中,設(shè)置如下圖所示的實驗裝置(圖中“+”的多少表示生長素含量的多少)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.生長素在3處促進生長B.實驗說明植物體內(nèi)生長素分布較多處生長快C.2、3處生長受到抑制D.小平臺若置于水平轉(zhuǎn)盤上緩慢轉(zhuǎn)動,幼苗將水平生長答案:A解析:1處生長素含量較2處低,生長卻較2處快,B項錯誤。生長素在1、3、4處均表現(xiàn)為促進生長,在2處表現(xiàn)為抑制生長,A項正確,C項錯誤。緩慢水平轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤,植物幼苗中生長素分布狀況沒有發(fā)生改變,D項錯誤。二

植物的生殖受到光周期及溫度的調(diào)控重難歸納1.光周期現(xiàn)象的類型根據(jù)植物開花對光周期的生理反應(yīng)不同,一般將植物分為三種主要類型:短日植物、長日植物和日中性植物。(1)短日植物:只有當(dāng)日長短于一定小時數(shù)時才能開花的植物。如煙草、菊花、大豆、蒼耳、晚稻、甘蔗、棉花等,這類植物一般在夏末或者秋冬開花。(2)長日植物:只有當(dāng)日長超過一定小時數(shù)時才能開花的植物。如菠菜、蘿卜、生菜、甘藍、燕麥、鳶尾等,這類植物一般在春天或者初夏開花。(3)日中性植物:只要已經(jīng)接受了正常生長發(fā)育所需的足夠的光照就能開花的植物。如番茄、蒲公英等,這類植物的開花不受光周期影響,但是可能受到溫度等其他因素的影響。2.光周期現(xiàn)象的實質(zhì)(1)控制植物開花及其他光周期現(xiàn)象的是夜長——暗期的長度,而非日長。(2)短日植物實際是長夜植物,而長日植物實際是短夜植物,特別是對于短日植物而言,其開花主要是受暗期長度的控制,而不是受日照長度的控制。3.光周期現(xiàn)象的過程(1)植物體感受光周期變化的部位是葉片。葉片細胞中含有的能捕獲光信號的色素稱為光敏色素。(2)植物的開花部位是莖尖或葉腋處,說明葉片感受到光周期刺激后可以進行信息傳遞?？茖W(xué)家推測光周期誘導(dǎo)產(chǎn)生了一種對開花起刺激作用的激素,并將它命名為成花素,但至今未能鑒定其化學(xué)本質(zhì)。4.對光周期現(xiàn)象的應(yīng)用(1)控制開花①花卉栽培:對于短日植物菊花,在自然條件下秋季開花,用人工遮光縮短光照時間的辦法,可使其在夏季開花,一般短日處理10d之后便開始分化出花芽,若在短日來臨之前,人工補光延長光照時間或進行暗期間斷,則可推遲開花;對于長日植物,如杜鵑、山茶花等,人工延長光照或暗期間斷,可使其提早開花。②解決雜交育種中的花期不遇問題:人為延長或縮短光照時間,控制植物花期。③增加營養(yǎng)體的產(chǎn)量:如對短日植物間斷暗期,或南種北引,推遲開花,增加產(chǎn)量。(2)指導(dǎo)引種①對于短日植物,從北往南引種時,如需要收獲籽實,應(yīng)選擇晚熟品種;而從南往北引種時,則應(yīng)選擇早熟品種。②對于長日植物而言,從北往南引種時,開花延遲,生育期變長,宜選擇早熟品種;而從南往北引種時,應(yīng)選擇晚熟品種。5.春化作用的主要特點(1)春化時間:種子萌發(fā)或植株生長的任何時期。(2)感受低溫刺激的部位:莖尖。(3)春化素:在春化過程中會形成一種促進開花的物質(zhì),可在莖尖感受到低溫刺激后,把信息傳遞到開花部位。(4)作用范圍①多數(shù)二年生植物,如蘿卜、胡蘿卜、白菜、芹菜、甜菜、薺菜、天仙子等。②一些一年生冬性植物,如冬小麥、冬黑麥、冬大麥等。(5)應(yīng)用:低溫處理促進冬性植物的春化作用,控制開花。短日植物南種北引,應(yīng)引種什么品種?長日植物北種南引,應(yīng)引種什么品種?請說明理由。提示:短日植物南種北引時,生育期延長,應(yīng)引種早熟品種。長日植物則相反,如果要北種南引時,應(yīng)引種早熟品種。典例剖析有人用一種短日植物蒼耳做了下列①②③三個實驗。下列說法錯誤的是(

)①給予短日照,可使蒼耳開花②給予短日照,但用光照中斷暗期,則蒼耳不開花③給予短日照,但用黑暗中斷光照期,不影響蒼耳開花A.植物開花與日照長度無關(guān)B.短日植物實際是長夜植物C.短日植物需要一定時長的持續(xù)夜長D.短時間暗處理打斷光照期是蒼耳開花的必要條件答案:D解析:由題圖可知,植物開花與日照長度無關(guān),而是需要一定時長的持續(xù)夜長,短日植物實際是長夜植物,A、B、C三項正確。給予短日照,但用黑暗中斷光照期,不影響蒼耳開花,D項錯誤。學(xué)以致用植物開花要求一定的日照長度和溫度。下列說法正確的是(

)①植物對日照時間的感知跟光敏色素有關(guān)②所有植物都受光周期影響③低溫對開花的影響,只能在種子萌發(fā)時實現(xiàn)④光周期和溫度作為信號影響植物開花都是進化的結(jié)果A.①③ B.①④ C.②③ D.②④答案:B解析:植物對日照時間的感知跟光敏色素有關(guān),其能夠感受夜長,①正確;并不是所有植物都受光周期影響,如日中性植物,②錯誤;低溫對開花的影響,一般可以在種子萌發(fā)或在植株生長的任何時期實現(xiàn),③錯誤;光周期和溫度作為信號影響開花都是進化的結(jié)果,以適應(yīng)不斷變化的環(huán)境,④正確。隨堂訓(xùn)練1.下列有關(guān)植物向性運動的說法,錯誤的是(

)A.向性運動是植物對于外界環(huán)境的適應(yīng)性B.植物生命活動調(diào)節(jié)的基本形式是向性運動C.向性運動是植物受到有方向性的環(huán)境刺激而引起的生長運動D.植物的向性運動與植物體內(nèi)生長素的調(diào)節(jié)作用有關(guān)答案:B解析:植物生命活動調(diào)節(jié)的基本形式是激素調(diào)節(jié)。2.一顆小小的望天樹種子可以生長發(fā)育成參天大樹。下列相關(guān)表述錯誤的是(

)A.它的生長發(fā)育完全由植物激素控制B.調(diào)控它生長發(fā)育的環(huán)境信號有光照、溫度、重力等C.它的生長發(fā)育是基因表達調(diào)控的結(jié)果D.植物能通過自我調(diào)節(jié)來保證自身的生長發(fā)育和繁殖答案:A解析:植物激素調(diào)節(jié)只是植物生命活動調(diào)節(jié)的一部分。3.當(dāng)植物受到環(huán)境刺激時,下列圖中所表示的生長素分布與生長的情形(黑色部分代表生長素的分布)正確的是(

)

A.①④⑥ B.②④⑧C.③⑤⑥ D.②⑤⑦答案:A解析:幼苗感受光刺激的部位是苗尖端,向光彎曲時,背光側(cè)生長素分布多;莖卷須的外側(cè)生長快,說明外側(cè)含生長素比內(nèi)側(cè)多;根順著重力方向而向下生長是因為根的近地側(cè)生長素濃度高,抑制了細胞的生長。4.植物的開花受光周期的影響,短日植物開花要求長夜,而長日植物則要求短夜。若以閃光中斷其暗期(如下圖所示,虛線為臨界夜長),對長日植物和短日植物各會產(chǎn)生什么影響?(

)A.a、b、c開花;d、e、f不開花B.a、b、d開花;c、e、f不開花C.b、c、e開花;a、d、f不開花D.b、c、d開花;a、e、f不開花答案:D解析:由于長日植物開花要求短夜,所以a不開花;短日植物開花要求長夜,所以e、f也不開花。5.為了探究不同環(huán)境下生長素對植物生長的影響,設(shè)計了如下圖所示的實驗,裝置A花盆側(cè)放在某一光照強度的地方;裝置B花盆側(cè)放在一個不透光的木箱內(nèi);裝置C花盆擺放在一個有小孔的木箱中(G、E、G'、E'表示近地側(cè),L、F、L'F'表示遠地側(cè))。請回答下列問題。(1)上述實驗結(jié)果可以看出生長素對根的作用是使根彎曲向

生長,其原因是

。

(2)用植物生長素調(diào)節(jié)