【生物】環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動第1課時課件-2024-2025學年高二上人教版選擇性必修1

第4節(jié)環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動生物選擇性必修一環(huán)境與穩(wěn)態(tài)第5章植物生命活動的調節(jié)問題探討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？是由重力因素調節(jié)的。1.莖和根的生長是受哪種因素調節(jié)的？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。問題探討高等植物的生命活動除了依靠激素調節(jié)，同時受環(huán)境因素調節(jié)。光、溫度、重力對植物生長發(fā)育的調節(jié)作用尤為重要。低濃度，促進生長高濃度，抑制生長低濃度，促進生長高濃度，促進生長一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)學生活動1：閱讀課本105頁的三則資料，從種子萌發(fā)、植株的形態(tài)建成、開花等角度。初步認識光在植物生長發(fā)育中的調節(jié)作用1.那些需要光才能萌發(fā)的種子，是需要光提供能量嗎？4.種子發(fā)芽，植株生長、開花接受光的調控，是如何體現(xiàn)植物對環(huán)境的適應的?2.從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響?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)1.光影響植物形態(tài)的建成資料1、種子萌發(fā)破土后是在有光條件下進行生長發(fā)育的，若萌發(fā)破土的幼苗置于暗處，它就會經歷一條完全不同的發(fā)育途徑。如豆芽就是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含有葉綠素。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化長成豆苗。暗形態(tài)建成光形態(tài)建成黑暗光照一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)2.光影響種子萌發(fā)有些植物（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；還有些植物（如洋蔥、番茄）的種子萌發(fā)則受到光的抑制；促進種子萌發(fā)抑制種子萌發(fā)光有光才能萌發(fā)(煙草、萵苣)有光萌發(fā)好些(早熟禾、毛蕊花)(洋蔥、番茄)【思考】萌發(fā)需要光的種子一般較_____(小/大)，儲藏的營養(yǎng)物質________（較多/較少）【思考】各種顏色（波長）的光均能促進萵苣種子萌發(fā)嗎？小較少一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)處理萌發(fā)率（%）黑暗（對照）8.5紅光98紅光→遠紅光54紅光→遠紅光→紅光100紅光→遠紅光→紅光→遠紅光43紅光→遠紅光→紅光→遠紅光→紅光99【問題】你能從上述實驗中得出什么結論?紅光促進種子萌發(fā)，遠紅光可逆轉這種效應。紅光和遠紅光好比是一對開關，紅光打開生物學效應，遠紅光關閉生物學效應。表1：紅光和遠紅光處理對萵苣種子萌發(fā)的影響2.光影響種子萌發(fā)一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)3.光影響植物開花資料3：植物的開花與晝夜長短有關。例如，菠菜只有白天長度超過13h才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時長才開花。當然，也有不少植物的開花與晝夜長短沒有關系。如黃瓜，棉花，向日葵等。某種長日照植物某種短日照植物長日照植物：24小時中，白天的長度大于某個臨界值（11h）才開花。短日照植物：24小時中，白天的長度短于某個臨界值（11h）才開花。一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)3.光影響植物開花0122436光暗開花營養(yǎng)生長營養(yǎng)生長營養(yǎng)生長開花hX.

Strumarium對光暗周期的響應ABCDE思考1：分析A組和B組，可判斷該植物為_______日照植物。思考2：分析A組和C組，能得出什么結論？短該植物______（是/不是）通過感受持續(xù)光照來調節(jié)開花的。思考3：分析A組和D組，能得出什么結論？該植物是通過感受___________來調節(jié)開花的。不是持續(xù)黑暗一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)4.光的作用光的調控種子萌發(fā)植株生長開花衰老均受到①光作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程②光是植物進行光合作用的能量來源植物是如何感受到光照？光是如何調控植物生長發(fā)育的呢？作用一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)4.光的作用結論：光信號在植物體內被轉換為化學物質信號。短日照植物正在開花長日照植物不開花一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)5.光調節(jié)植物生長發(fā)育的機制一類蛋白質（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。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結構發(fā)生改變成分：分布：特點：（1）信號傳導的結構基礎——光敏色素一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)5.光調節(jié)植物生長發(fā)育的機制（2）信號轉換過程PrPfr感受信號傳遞信號做出反應生物學效應光信號激活光敏色素結構變化細胞核影響特定基因表達（DNA→mRNA）翻譯生物學效應(蛋白質)信息傳遞系統(tǒng)一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)5.光調節(jié)植物生長發(fā)育的機制（2）信號轉換過程光信號激活光敏色素結構變化細胞核影響特定基因表達（DNA→mRNA）翻譯生物學效應(蛋白質)信息傳遞系統(tǒng)RNADNA翻譯②③①④光敏色素光二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1.溫度對植物生長發(fā)育的調節(jié)(年輪的形成)顏色較淺的寬帶顏色較深的細帶春夏季，溫度高，雨量多秋冬季，溫度低，雨量少細胞分裂快，細胞體積大細胞分裂慢，細胞體積小一年二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2.溫度對植物生長發(fā)育的調節(jié)(春化作用)冬小麥：9-10月播種，經過冬天后，來年春天開花結果。思考：冬天溫度低，有時會凍傷麥苗，為何不能在春天播種冬小麥呢？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。結論：冬小麥需要經歷一段時間的低溫誘導方可開花（春化作用）。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素填一填：請同學們閱讀課本107頁內容，完成以下填空溫度對植物的多種生命活動具有調節(jié)作用。(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種子萌發(fā)植株生長開花結果葉的衰老脫落地域性結論：二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2.溫度對植物生長發(fā)育的調節(jié)(春化作用)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進開花的作用，叫做春化作用。春化作用的溫度在0℃—10℃之間。低于0℃，代謝被抑制，不能完成春化。植物所有的生理活動都在一定的溫度范圍內進行，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、脫落等活動，從而參與調節(jié)植物的生長發(fā)育。在（非致死）高溫或低溫條件下，植物響應溫度變化，基因表達發(fā)生改變，一些保護性的熱激蛋白和抗凍蛋白等表達量增多。植物分布的地域性很大程度上由溫度決定。根和莖內含有能夠感受重力的細胞——平衡石細胞；平衡石細胞內含有感受重力變化的結構——淀粉體。垂直時淀粉體對平衡石細胞底部內質網(wǎng)壓力均等，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3.重力對植物生長發(fā)育的調節(jié)二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素植物激素基因表達環(huán)境因素生命活動的調節(jié)光重力溫度生長素赤霉素細胞分裂素脫落酸乙烯油菜素內酯影響改變分布情況影響產生和分布影響表達植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，實際上是植物響應環(huán)境變化，調控基因表達以及激素的產生和分布，最終表現(xiàn)在器官和個體水平上的變化。課外實踐：驗證植物向地性的感受部位在根冠研究表明: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?根冠自變量: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課外實踐：驗證植物向地性的感受部位在根冠減法原理加法原理處理預期結果切去不同長度的根尖端失去了向地性硝酸銀灼燒根尖失去了向地性僅切掉0.5

mm，根依然失去了向地性待切去尖端后的根尖重新長出根冠恢復向地性對點訓練【例1】

影響植物生長發(fā)育的因素中,光的影響尤為顯著。光不但為植物光合作用提供能量來源,而且還是植物整個生命周期中許多生長發(fā)育過程的調節(jié)信號,如種子萌發(fā)、植物生長、開花誘導和器官衰老等。這種依賴光調節(jié)控制植物生長、分化和發(fā)育的過程,稱為植物光形態(tài)的建成。下列分析有誤的是(

)A.光在植物形態(tài)建成中屬于物理信息,物理信息可以來源于無機環(huán)境和生物B.植物光形態(tài)建成說明信息傳遞可以調節(jié)種間關系,使植物在競爭中處于優(yōu)勢C.光形態(tài)的建成建立在一系列信息傳遞的基礎上,最終都是對基因組表達的調控D.研究植物光形態(tài)的建成,可以提高農產品的產量,也可以為花卉栽培提供理論依據(jù)B對點訓練【例2】萵苣種子的萌發(fā)受光照的影響,下表內容是交替暴露在紅光和遠紅光下萵苣種子的萌發(fā)率(2℃下,連續(xù)1min的紅光和4min的遠紅光照射,R—紅光,FR—遠紅光)。下列說法正確的是(

)光處理萌發(fā)率/%R80R—FR7R—FR—R79R—FR—R—FR7R—FR—R—FR—R78R—FR—R—FR—R—FR7A.該實驗可以說明光是萵苣種子萌發(fā)的必要條件B.萵苣種子萌發(fā)率的高低取決于最后一次曝光的光波長C.萵苣種子在遠紅光下萌發(fā)率高,紅光下萌發(fā)率低D.延長相同方式的光照處理時間,可以提高萵苣種子的萌發(fā)率B對點訓練【例3】有一些植物需經過低溫后才能開花結實。通過低溫誘導促使植物開花結實的作用稱為春化作用。下列未利用春化作用原理的是(

)A.洋蔥開花影響其品質,因此在春季種植前高溫處理越冬儲藏的鱗莖,以降低其感受低溫的能力,從而得到較大的鱗莖B.施用赤霉素可使二年生天仙子、白菜、甜菜和胡蘿卜等不經低溫處理就可以開花C.將萌發(fā)的冬小麥種子裝在罐中,置于冬季的低溫環(huán)境下40~50d后在春季播種,可獲得和秋播同樣的收成D.在第一年將二年生藥用植物當歸的塊根挖出,儲藏在高溫下,以減少第二年的抽薹率而獲得較好的塊根B對點訓練【例