5.4環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動課件 【要點精講+拓展提升】 高二上學期生物人教版選擇性必修1

問題一：對于植物來說，光只是起提供能量的作用嗎？第4節(jié)環(huán)境因素參與植物的生命活動第5章植物生命活動的調節(jié)資料1

少數植物（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)得好一些，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，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質也很少。不萌發(fā)早熟禾毛蕊花有光比無光萌發(fā)更好洋蔥番茄萌發(fā)煙草、萵苣的種子萌發(fā)光抑制種子萌發(fā)一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)資料1

少數植物（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)得好一些，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，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質也很少。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？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)一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)資料2豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的,細胞中不含葉綠素,莖比在光下要長很多。豆芽一旦見光,就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。討論2：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)。一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)豆芽：無光條件豆苗：有光條件資料3

很多植物的開花與晝夜長短有關。菠菜——白天超過13

h；菊、水稻——白天短于一定時長；黃瓜、棉花、向日葵——和白天長度無關。討論3：從有些植物根據晝夜長短“決定”是否開花，是那種環(huán)境因素在起作用？這與植物激素的分泌有關嗎？光照時長（黑暗時長）起作用；與植物激素分泌有光。一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)【拓展】光影響植物的開花(光周期現象)

在一個晝夜周期中，日照長度大于一定數值才能開花的植物，如菠菜、小麥、胡蘿卜等。

①長日照植物:在一個晝夜周期中，日照長度小于一定數值才能開花的植物，如高粱、玉米、水稻等。②短日照植物:③日中性植物:無論是長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。對日長短不敏感的植物，如黃瓜、辣椒。一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對環(huán)境的適應。一萌發(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”；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，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對環(huán)境的適應。討論4：綜合上述資料分析，種子發(fā)芽，植株生長、開花接受光的調控，是如何體現植物對環(huán)境的適應的？一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)問題二：植物是如何感受到光照？一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)光的調控種子萌發(fā)植株生長開花衰老均受到光是植物進行光合作用的能量來源；光作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程。1、光的作用

學習任務閱讀課本Ｐ106，回答以下3個問題：1.光敏色素主要吸收哪種光？

2.光敏色素分布在哪？

3.光敏色素如何調控植物生長發(fā)育的？以小組為單位，請用“文字和箭頭”方式，嘗試構建光調控植物生長發(fā)育的反應機制模型。（3分鐘）一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)化學本質：蛋白質（色素—蛋白復合體）分布：在植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富。功能：光敏色素主要吸收紅光和遠紅光，受到光照時，光敏色素結構會發(fā)生改變。紅光遠紅光光敏色素激活態(tài)相關信息

光敏色素主要吸收紅光和遠紅光。植物體內除了光敏色素，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。（教材P106）。2、光敏色素問題三：光是如何調控植物生長發(fā)育的呢？圖5-12光調控植物生長發(fā)育的反應機制示意圖一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)參照教材圖5－12，嘗試用文字和箭頭構建光信號轉換過程模型。感受信號傳導信號發(fā)生反應受到光照射光敏色素被激活，結構發(fā)生變化信號經過轉導，傳遞到細胞核內DNA細胞核內特定基因的轉錄變化RNA翻譯表現出生物學效應Ⅰ.光敏色素被激活，結構發(fā)生變化

Ⅱ.信號經過轉導，傳遞到細胞核內Ⅲ.細胞核內特定基因的轉錄變化Ⅳ.表現出生物學效應光信號激活光敏色素信息傳遞系統(tǒng)細胞核影響特定基因表達（DNA→mRNA）翻譯生物學效應（蛋白質）3、光調控植物生長發(fā)育的反應機制問：光敏色素與光合色素的作用有什么區(qū)別？光敏色素是一類蛋白質，是接受光信號的分子；分布在植物體的各個部位。光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，是能吸收、傳遞并轉化光能的物質；分布在葉綠體的類囊體薄膜上。光是植物進行光合作用的能量來源光作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程。問題四：溫度是如何參與植物生命活動的調節(jié)的呢？二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素資料1

溫帶地區(qū)，樹木年復一年的加粗，構成一圈圈的年輪，表現出季節(jié)周期性變化。年輪出現的原因是：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。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素討論1：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，是樹木生長對一年中不同時期環(huán)境溫度反應的結果。1.溫度結論：植物的生長受到溫度的調節(jié)。資料2

有些植物在生長期需要經歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經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。討論2：有的植物需要經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)境因素結論：某些植物的開花也受到溫度的調節(jié)。冬小麥：9-10月播種，經過冬天后，來年春天開花結果。實踐：在春季播種冬小麥，會使得麥苗夏季旺長卻不開花或者開花太晚，造成減產。冬小麥結論：溫度對植物的多種生命活動具有調節(jié)作用。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。保衛(wèi)細胞氣孔張開葉片變黃、脫落:落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素討論3：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？（1）隨著季節(jié)輪回、氣溫周期性變化，植物發(fā)芽、開花、落葉、休眠，

追隨季節(jié)的步伐。（2）隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝有旺盛和緩慢之分。（3）植物的所有生理活動均在一定溫度范圍內進行。如種子萌發(fā)、植株

生長、開花結果和葉的衰老、脫落等。（4）植物分布的地域性很大程度由溫度決定。西雙版納熱帶季雨林溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1.溫度問題探討

種子萌發(fā)后，根向地生長。如果將幼苗橫過來，莖會彎曲向上生長，根則彎曲向下生長。討論:1.莖和根的生長是受哪種因素調節(jié)的？是由重力因素調節(jié)的。根和莖很可能會繼續(xù)橫向生長，因為太空中幾乎沒有重力。2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內，它的根、莖可能會怎樣生長？為什么？3.根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？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。胚芽鞘的向光性根的向地性①光敏色素是感光分子②胚芽鞘尖端感光，生長素發(fā)生橫向運輸，分布不均等，使得尖端以下部位向光側生長慢，背光側生長快①根冠存在一種感受重力的分子或結構②引起生長素的重新分布，分布不均的生長素傳遞到伸長區(qū)后，使根出現向地性類比胚芽鞘的向光性，推理根的向地性二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2.重力重力信號根、莖中感受重力的物質和細胞運輸生長素的信號生長素分布不均勻平衡石細胞（含“淀粉體”）“淀粉體”沿著重力方向沉降淀粉—平衡石假說2.重力二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素問題五：根、莖中感受重力的物質和細胞是什么？（P108）IAAIAAIAAⅠ.根尖垂直放置時①生長素運往根冠。②根尖垂直放置時，淀粉體均勻分布在平衡石細胞底部的內質網上，內質網兩側壓力相當，運往根冠的生長素均勻地運往伸長區(qū)。伸長區(qū)根冠淀粉粒(2)請用“淀粉—平衡石假說”解釋根的向地性。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2.重力(2)請用“淀粉—平衡石假說”解釋根的向地性。Ⅱ.根尖水平放置時①根尖水平放置時，淀粉體沉降到近地側，該側內質網壓力更大。②壓力大的一側運輸更多生長素至伸長區(qū)。③高濃度生長素抑制近地側根尖生長。④低濃度生長素促進遠地側根尖生長。根尖向地彎曲。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2.重力莖背地生長：近地和遠地側的生長素濃度：

；

生長速度：

。根向地生長：近地和遠地側的生長素濃度：

；

生長速度：

。近地側＞遠地側近地側＞遠地側近地側＞遠地側遠地側＞近地側2.重力二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素淀粉—平衡石假說：植物對重力的感受是通過體內一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現的。重力方向發(fā)生改變平衡石細胞中的“淀粉?！睍刂亓Ψ较虺两狄鹨恍┝行盘柗肿拥母淖儗χ参锷L產生影響機理：①垂直時淀粉體對平衡石細胞底部內質網壓力均等，②水平時不均等。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2.重力課外實踐設計實驗，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。真的是這樣嗎？我們能否設計實驗進行驗證？自變量:是否有根冠因變量:根是否出現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(3)研究表明：平衡石細胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受了重力方向后，通過運輸物質(生長素)的量影響根尖生長方向。真的是這樣嗎？如何通過設計實驗來進行驗證？請設計實驗，分別用減法原理和加法原理驗證植物向地性的感受部位在根冠(完善下列表格)。項目處理預期結果減法原理切去不同長度的根尖端哪怕僅切掉0.5mm，根依然失去了向地性硝酸銀灼燒根尖_____________加法原理切去不同長度的根尖端后又長出尖端__________根失去向地性恢復向地性課外實踐設計實驗，驗證植物根向地性的感受部位在根冠實驗思路:1.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,隨機分成數量相同的甲、乙兩組;2.去除甲組玉米粒的根冠,乙組玉米粒不作處理,分別放在兩個含有濕棉花的培養(yǎng)皿中;3.置于溫度適宜的暗室中培養(yǎng)一段時間。4.觀測兩組玉米粒根尖是否出現向地彎曲生長預期結果、得出結論:如果甲組玉米根尖不出現向地彎曲生長,乙組均出現向地彎曲生長,即可證明植物根向地性的感受部位在根冠。

學習任務閱讀課本Ｐ108相關內容，思考調節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達之間的關系？

請用文字和箭頭的方式恰當的表示三者之間的關系

（3分鐘）三、植物生長發(fā)育的整體調控激素基因表達環(huán)境影響產生、分布影響影響三、植物生長發(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生、分布器官和個體水平上的變化三、植物生長發(fā)育的整體調控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.請用恰當的方式表示調節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達的關系?！痢獭讨参锛に鼗虮磉_環(huán)境因素練習與應用一、概念檢測3.科學家用紅光和紅外光依次照射的方法，對一批萬苣種子進行處理，然后置于暗處。一段時間后，這些萬苣種子的發(fā)芽情況如下表所示。由上述實驗結果可以得出什么結論?(2)萬苣種子對紅光的反應遠比紅外光敏感,如果經過紅光和紅外光處理后，將萬苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萬苣種子的發(fā)芽情況會如何？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)芽紅光促進葛萱種子發(fā)芽，紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。若反復使用紅光和遠紅光，其作用效果取決于最后一次處理的光質。

萵苣種子會發(fā)芽，因為自然光包含紅光和紅外光，萵苣種子對紅光更敏感，因此在自然光照射下會發(fā)芽。二、拓展應用練習與應用1.園林工人為使灌木圍成的綠籬長得茂密、整齊，需要對綠籬定期修剪，其目的是（）

A.抑制側芽生長B.抑制頂端優(yōu)勢

C.抑制向光性生長

D.抑制其開花結果B2.用適宜濃度的生長素處理未受粉的番茄雌蕊柱頭，可得到

無子番茄，這種果實細胞中的染色體數目為（）CA.與卵細胞染色體數目一樣B.是受精卵染色體數目一半C.與體細胞中染色體數目一樣D.比受精卵染色體數目多一倍復習與提高一、選擇題3.以下關于植物激素的說法，錯誤的是（）A4.果實的生長發(fā)育和成熟，受多種激素調節(jié)。敘述正確的是（）AA.植物激素能促進植物生長B.植物激素是一類化學物質C.植物激素在植物體內含量很少D.植物激素不直接參與細胞內的代謝活動A.細胞分裂素促進果實生長B.乙烯抑制果實的生長和成熟C.脫落酸促進細胞分裂和果實脫落D.生長素對果實的發(fā)育和成熟沒有影響復習與提高一、選擇題1.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復習與提高二、非選擇題（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，赤霉素產生于

組織。（3）據圖