54環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

第4節(jié)環(huán)境因素參與植物的生命活動(dòng)第5章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)

種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。如果將幼苗橫過來，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。1.莖和根的生長(zhǎng)是受哪種因素調(diào)節(jié)的？2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號(hào)”內(nèi)，它的根、莖可能會(huì)怎樣生長(zhǎng)？為什么？是由重力因素調(diào)節(jié)的。根和莖很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長(zhǎng)，因?yàn)樘罩袔缀鯖]有重力。莖向上生長(zhǎng)問題探討

植物的生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)主要依靠激素調(diào)節(jié)，同時(shí)受環(huán)境因素調(diào)節(jié)。光、溫度、重力對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育都有調(diào)節(jié)作用。光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源，還參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)。010203光溫度重力一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料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)。有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)的好一些。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(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。思考·討論資料2

豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細(xì)胞中不含葉綠素，莖（實(shí)際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長(zhǎng)很多。豆芽一旦見光，就會(huì)發(fā)生形態(tài)變化并長(zhǎng)成豆苗。豆芽（黑暗中培育）豆苗見光培育光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論資料3很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長(zhǎng)度超過13小時(shí)才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開花。當(dāng)然，也有不少植物的開花與晝夜長(zhǎng)短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·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?如果不是，那為什么還要給予光照？不是。萌發(fā)的種子不存在光合色素，不能進(jìn)行光合作用，光不能為萌發(fā)的種子提供能量。給予光照是為了種子萌發(fā)后可以立即進(jìn)行光合作用，避免無光條件下萌發(fā)后“餓死”。2.從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色和形態(tài)有什么影響?光既促進(jìn)葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會(huì)影響豆苗的形態(tài)。3.有些植物根據(jù)晝夜長(zhǎng)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(guān)系嗎?是光照時(shí)長(zhǎng)(黑暗時(shí)長(zhǎng))在起作用；與植物激素的分泌有關(guān)。光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論

4.種子發(fā)芽，植株生長(zhǎng)、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)的?萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)——萌發(fā)后能立即進(jìn)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(zhǎng)、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論（1）光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源；（2）光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長(zhǎng)、開花、衰老等等，都會(huì)受到光的調(diào)控。植物的向光性生長(zhǎng)，實(shí)際上也是植物對(duì)光刺激的反應(yīng)。植物能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號(hào)，并據(jù)此調(diào)整生長(zhǎng)發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)1.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用（1）化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素——蛋白復(fù)合體）（2）分布：植物的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。（3）吸收光的類型：主要是紅光和遠(yuǎn)紅光。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)2.光信號(hào)傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一——光敏色素光敏色素與光合色素(1)光敏色素是光的受體，分布于植物體的各個(gè)部位。此處的光是作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。(2)光合色素的作用是吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能，真核細(xì)胞中分布于葉綠體類囊體薄膜上，包括葉綠素和類胡蘿卜素等。此處的光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源?！痢颈嬲`】(1)對(duì)于植物來說，光只是起提供能量的作用。(

)(2)光敏色素就是一種特殊的光合色素。(

)(3)光敏色素就是一種特殊的植物激素。(

)(4)光可以調(diào)控種子萌發(fā)、植物開花和形態(tài)建成等生命活動(dòng)。()××√(1)感受信號(hào)：光敏色素被激活，其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(2)傳導(dǎo)信號(hào)：信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)傳遞到細(xì)胞核內(nèi)(3)發(fā)生反應(yīng)：細(xì)胞核內(nèi)特定基因轉(zhuǎn)錄變化(4)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)：相應(yīng)mRNA翻譯出特定蛋白質(zhì)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)3.光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)受到光照射光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)DNA細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化RNA翻譯表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制【

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】D1.植物生長(zhǎng)離不開光，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.光影響種子的萌發(fā) B.光影響生物形態(tài)的建成C.很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān) D.光是光合作用光反應(yīng)的信號(hào)解析：種子的萌發(fā)有的需要光或黑暗，A正確；光為光反應(yīng)提供能量，而不是作為光反應(yīng)的信號(hào)，D錯(cuò)誤。2.植物光敏色素是一類色素—蛋白復(fù)合體，有紅光吸收型(Pr)和遠(yuǎn)紅光吸收型(Pfr)。無活性的Pr在細(xì)胞質(zhì)中合成，接受紅光刺激后可轉(zhuǎn)化為有活性的Pfr并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，影響特定基因的表達(dá)，從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

) A.光敏色素分布在植物的各個(gè)部位，分生組織中尤為豐富 B.光敏色素接受光刺激后傳遞信號(hào)，影響相關(guān)基因的表達(dá) C.Pfr和Pr活性不同是由于其空間結(jié)構(gòu)不同 D.在光合作用中，光敏色素能夠吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能

解析：在光合作用中，光合色素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，D錯(cuò)誤。D資料1：溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)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。年輪的形成的原因是：在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；在秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)思考·討論資料2：有些植物在生長(zhǎng)期需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)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。溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)思考·討論1、樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系?2、有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對(duì)于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？3、關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的實(shí)例，你還能舉出一些嗎？年輪的形成是樹木生長(zhǎng)對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果避免出現(xiàn)在冬季來臨之前開花從而無法正常結(jié)果的情況光合作用：夏日正午光照充足，但因溫度過高，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片受阻，光合作用減弱。葉片脫落：落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)思考·討論（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，生命活動(dòng)的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐；（2）隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝也會(huì)有旺盛和緩慢之分；（3）植物的所有生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行；（4）溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育；（5）植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素1、溫度（1）重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，可以將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)，造成生長(zhǎng)素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。根向地生長(zhǎng)，可以深扎根，利于吸收水分和無機(jī)鹽；莖背地生長(zhǎng)，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進(jìn)行光合作用根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素2、重力（2）淀粉—平衡石假說：植物對(duì)重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。重力方向改變平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會(huì)沿著重力方向沉降引起一系列信號(hào)分子的改變?nèi)缬绊懮L(zhǎng)素的運(yùn)輸，導(dǎo)致生長(zhǎng)素沿著重力刺激的方向不對(duì)稱分布對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素2、重力根尖中的平衡石細(xì)胞示意圖利用“淀粉—平衡石假說”解釋根的向地性。當(dāng)根的放置方向發(fā)生改變時(shí)，平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”沿重力方向沉降，引起植物體內(nèi)一系列信號(hào)分子的改變，導(dǎo)致生長(zhǎng)素沿重力刺激的方向不對(duì)稱分布，近地側(cè)的生長(zhǎng)素濃度高于遠(yuǎn)地側(cè)；近地側(cè)生長(zhǎng)素濃度高，生長(zhǎng)受到抑制，遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)素濃度低，生長(zhǎng)受到促進(jìn)，從而表現(xiàn)出向地生長(zhǎng)。高等植物是由許多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機(jī)體，它的正常生長(zhǎng)發(fā)育需要各個(gè)器官、組織和細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控2激素調(diào)節(jié)：激素作為信息分子，會(huì)影響細(xì)胞的基因表達(dá)，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。1基因表達(dá)調(diào)控：植物細(xì)胞里儲(chǔ)存著全套基因，但是某個(gè)細(xì)胞的基因如何表達(dá)則會(huì)根據(jù)需要作調(diào)整。3環(huán)境因素調(diào)節(jié)：植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控基因表達(dá)以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個(gè)體水平上的變化。已有的研究表明：植物的根是靠根冠中的細(xì)胞感受重力，從而引起根的向地生長(zhǎng)。提示：實(shí)驗(yàn)可以用剛剛萌發(fā)的玉米粒（實(shí)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)。驗(yàn)證植物根向地性的感受部位在根冠思考·討論①取若干大小、萌發(fā)程度大致相同的剛剛萌發(fā)的同種玉米粒，隨機(jī)分成數(shù)量相同的甲、乙兩組；②甲組除去玉米粒的根冠，乙組玉米粒不作處理③置于相同且適宜的暗室中培養(yǎng)；④一段時(shí)間后，觀察兩組玉米粒根尖是否出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng)。【

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】B3.植物的生長(zhǎng)發(fā)育離不開環(huán)境的影響以及植物激素的調(diào)節(jié)作用，以下敘述錯(cuò)誤的是(

) A.光作為一種信號(hào)，可以影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程 B.“春化作用”說明光可以促進(jìn)植物種子萌發(fā) C.紅光和遠(yuǎn)紅光可以調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的原因是植物體內(nèi)中含有光敏色素 D.激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響

解析：“春化作用”說明溫度可以促進(jìn)植物種子萌發(fā)，B錯(cuò)誤。B4.“淀粉—平衡石假說”認(rèn)為，植物對(duì)重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠細(xì)胞的基部，導(dǎo)致由中柱運(yùn)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(xì)胞的近地側(cè)，導(dǎo)致根冠遠(yuǎn)地側(cè)的IAA向近地側(cè)運(yùn)輸(如圖2)。下列分析正確的是(

)A.重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成的唯一重要環(huán)境因素B.在水平放置的根中，近地側(cè)生長(zhǎng)慢的原因是其IAA濃度高于遠(yuǎn)地側(cè)C.IAA在根部只能從形態(tài)學(xué)上端(根冠)向形態(tài)學(xué)下端(伸長(zhǎng)區(qū))運(yùn)輸D.根向重力生長(zhǎng)與平衡石細(xì)胞中的淀粉體將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成合成生長(zhǎng)素的信號(hào)有關(guān)A1.光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

)A.多數(shù)植物的種子在有光的條件下才能萌發(fā)B.光敏色素是一類蛋白質(zhì)，在受到光照刺激時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變C.有些植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)系D.植物的向光性生長(zhǎng)是植物對(duì)光刺激的反應(yīng)【課堂練習(xí)】D2.下列與年輪的形成有關(guān)的描述，錯(cuò)誤的是(

)A.多年生木本植物年輪的形成主要與氣溫的變化有關(guān)B.春夏季溫度較高，細(xì)胞分裂快，細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色淺的帶C.年輪的一環(huán)就是植物一年增長(zhǎng)的部分D.多年生木本植物都有年輪B3.“淀粉—平衡石假說”是被普遍承認(rèn)的一種解釋重力對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的機(jī)制。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.植物對(duì)重力的感受是通過平衡石細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的B.根尖中的平衡石細(xì)胞位于根尖的分生區(qū)C.平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會(huì)沿著重力方向沉降D.平衡石細(xì)胞可將重力信號(hào)轉(zhuǎn)化為運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)A4.俗話說得好“務(wù)農(nóng)不誤時(shí)”，冬小麥?zhǔn)窃陬^一年秋季播種萌發(fā)，以營(yíng)養(yǎng)體(長(zhǎng)出根、莖、葉的植物體)過冬，第二年夏初開花和結(jié)實(shí)。春天播下去的冬小麥雖然麥苗高度