5.4 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（2019）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)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。種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。莖和根的生長(zhǎng)是受哪種因素調(diào)節(jié)的？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？問題探討如果將幼苗橫過來，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用萵苣種子在光照一段時(shí)間后的發(fā)芽率明顯高于黑暗條件。①光影響植物種子萌發(fā)（萵苣）資料1黑暗光照—黑暗結(jié)論：思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料1煙草種子在光照/黑暗條件下的發(fā)芽率明顯高于完全黑暗條件。處理發(fā)芽率（%）全黑暗6光照/黑暗97②光影響植物種子萌發(fā)（煙草）結(jié)論：思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料1③有些植物種子的萌發(fā)，則受光的抑制（如洋蔥、番茄）。有光、無光種子均萌發(fā)，前者萌發(fā)情況好于后者：早熟禾，毛蕊花。有光抑制萌發(fā)：洋蔥，番茄。洋蔥番茄結(jié)論：思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料1資料1結(jié)論：光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過程。思考光在種子萌發(fā)中起了什么作用？影響生長(zhǎng)素分布？提供能量？光本身是植物萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。不是提供能量推測(cè)：思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料2豆芽（黑暗中培育）豆苗見光培育光影響植物顏色和形態(tài)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)。思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料3

白天長(zhǎng)度超過13小時(shí)才開花白天短于一定時(shí)長(zhǎng)才開花菠菜菊水稻①

很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。處理火龍果開花朵數(shù)補(bǔ)光7小時(shí)58補(bǔ)光6小時(shí)48補(bǔ)光3小時(shí)43不補(bǔ)光8資料3思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用①

很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料3

②

很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短無關(guān)。黃瓜向日葵棉花有些植物根據(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)。資料1：光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過程。資料2：光影響植物的顏色和形態(tài)。資料3：某些植物開花與黑暗時(shí)長(zhǎng)有關(guān)。綜合分析以上資料萌發(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)。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?小結(jié)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)。光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用

(1)光是植物進(jìn)行__________的__________；(2)光作為一種信號(hào)，_____、

植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。光合作用能量來源影響調(diào)控上午下午1（1）紅光和遠(yuǎn)紅光對(duì)植物種子萌發(fā)和開花調(diào)控作用不同的分子機(jī)理是什么？（2）光信號(hào)在植物體內(nèi)轉(zhuǎn)換為化學(xué)信號(hào)的具體過程是什么？光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制2光是如何調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的？①化學(xué)本質(zhì):②分布:③吸收光的類型:蛋白質(zhì)(色素—蛋白復(fù)合體)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。主要是紅光和遠(yuǎn)紅光（1）植物接收光信號(hào)的分子——光敏色素光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制2變現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)（2）光信號(hào)轉(zhuǎn)換過程光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制2感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)光敏色素被激活，其結(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)細(xì)胞核內(nèi)特定基因轉(zhuǎn)錄變化(表達(dá))RNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯光

照射①光敏色素是光的受體，光僅是一種信號(hào)。②光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，能吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，是自然界各種生物的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。除了光，溫度和重力等環(huán)境因素也會(huì)參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，溫度和重力是如何參與植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)呢？光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制2（3）光敏色素與光合色素光敏色素與光合色素的作用有什么區(qū)別？還有哪些方面不同？光敏色素與光合色素思考曇花一般夜間開花，受晝夜交替節(jié)律的影響。如果要讓曇花白天開花，可嘗試采取哪些措施？

白天把花搬到暗室，或用黑色塑料袋遮光，

晚上7點(diǎn)到第二天6點(diǎn)，用強(qiáng)光照射，這樣處理7天，曇花就可在白天開放。與生活的聯(lián)系--P109：拓展應(yīng)用二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素①

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；②

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。資料1思考·討論溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)溫度變化使樹干出現(xiàn)年輪植物的生長(zhǎng)受到溫度的調(diào)節(jié)。樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？結(jié)論：資料2思考·討論冬小麥：9-10月播種，經(jīng)過冬天后，來年春天開花結(jié)果。實(shí)踐：在春季播種冬小麥，會(huì)使得麥苗夏季旺長(zhǎng)卻不開花或者開花太晚，造成減產(chǎn)。冬小麥需要經(jīng)歷一段時(shí)間的低溫誘導(dǎo)方可開花（春化作用）。溫度影響冬小麥開花某些植物的開花也受到溫度的調(diào)節(jié)。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。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？結(jié)論：溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光合作用:夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片受阻，光合作用反而弱。舉例1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？思考·討論氣孔溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)葉片變黃、脫落:

落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。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？思考·討論舉例2溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)溫度對(duì)植物的多種生命活動(dòng)具有調(diào)節(jié)作用。(1)隨著季節(jié)輪回，氣溫___________，植物____、____、_____、______，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_________，植物的_____也會(huì)有_____和______之分。(3)植物的所有生理活動(dòng)都是在__________________進(jìn)行；(4)溫度可以通過影響_________、________、__________和

____

、_______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_________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(nèi)種子萌發(fā)植株生長(zhǎng)開花結(jié)果葉的衰老脫落地域性溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié):1請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P107，完成以下填空結(jié)論：重力ABCD遠(yuǎn)地側(cè)近地側(cè)重力影響根的生長(zhǎng)方向:根向地、莖背地生長(zhǎng)重力參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié):2資料1根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢充分扎入土壤吸收物質(zhì)枝條伸向空中有利于吸收陽光意義：根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)是什么原因?qū)е碌哪?？根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向?qū)⒅亓π盘?hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)造成生長(zhǎng)素分布不均衡重力ABCD遠(yuǎn)地側(cè)近地側(cè)根部：生長(zhǎng)素濃度：AB生長(zhǎng)素的效應(yīng)：＞A促進(jìn)B抑制莖部：生長(zhǎng)素濃度：CD生長(zhǎng)素的效應(yīng)：＞C促進(jìn)弱D促進(jìn)強(qiáng)重力影響根的生長(zhǎng)方向:根向地、莖背地生長(zhǎng)重力參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié):2資料1你能解釋重力對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的機(jī)制嗎？淀粉體平衡石細(xì)胞淀粉體會(huì)隨著重力沉降淀粉——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。（1）平衡石細(xì)胞機(jī)理：垂直時(shí)淀粉體對(duì)平衡石細(xì)胞底部?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力均等，水平時(shí)不均等。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)生影響根尖中的平衡石細(xì)胞示意圖淀粉——平衡石假說：（2）淀粉——平衡石假說總結(jié)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明根冠感受重力3研究表明:平衡石細(xì)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(yùn)輸物質(zhì)(生長(zhǎng)素)的量影響根尖生長(zhǎng)方向。真的是這樣嗎?如何通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證?根冠分生區(qū)伸長(zhǎng)區(qū)成熟區(qū)自變量:是否有根冠因變量:根是否出現(xiàn)向地生長(zhǎng)可采用切除根冠的方法進(jìn)行處理可通過觀察玉米根尖是否向下彎曲生長(zhǎng)來對(duì)因變量進(jìn)行觀測(cè)提示處理預(yù)期結(jié)果切去不同長(zhǎng)度的根尖端哪怕僅切掉0.5

mm，根依然失去了向地性硝酸銀灼燒根尖結(jié)果類似減法原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明根冠感受重力處理預(yù)期結(jié)果待切去尖端后的根尖重新長(zhǎng)出尖端恢復(fù)向地性加法原理三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控1高等植物正常生長(zhǎng)發(fā)育需要各個(gè)器官、組織、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。植物激素基因環(huán)境因素植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素赤霉素脫落酸乙烯光溫度重力改變分布情況相互影響影響表達(dá)1.溫度參與了植物生長(zhǎng)和開花等生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。本節(jié)總結(jié)4.植物生長(zhǎng)發(fā)育由基因表達(dá)、激素和環(huán)境因素共同調(diào)節(jié)。2.重力參與了植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成等的調(diào)節(jié)。（“淀粉—平衡石”假說）3.加法原理或減法原理均可用來證明自變量對(duì)因變量的影響。1.一顆小小的望天樹種子可以生長(zhǎng)發(fā)育成參天大樹。判斷下列相關(guān)表述是否正確.(1)它的生長(zhǎng)發(fā)育完全由植物激素控制。()(2)調(diào)控它生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。()(3)它的生長(zhǎng)發(fā)育是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果。()2.請(qǐng)用恰當(dāng)?shù)姆绞奖硎菊{(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達(dá)的關(guān)系?！痢獭屉S堂練習(xí)3.下列