5.4环境因素参与调节植物的生命活动课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节 选择性必修1 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 1 说明光对植物生长发育的调节作用，简述温度、重力等参与调节植物生命活动(重、难点)。 2 说明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系(难点)。 3 举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。 上图中茎和根的生长是受哪种环境因素调节的？ 是由光照和重力调节的。 茎的背地性 > < 目标一 光对植物生长发育的调节 莴苣种子在光照一段时间后的发芽率明显高于黑暗条件。 结论： 光影响莴苣种子萌发 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 资料1 烟草种子在光照/黑暗条件下的发芽率明显高于完全黑暗条件。 处理 发芽率（%） 全黑暗 6.67 光照/黑暗 91.00 光影响烟草种子萌发 结论： 烟草种子 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 资料2 有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受光的抑制。 有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的 种子在有光条件下萌发的好一些。 研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 资料1和2结论： 光参与调节许多植物的种子萌发过程。 推测：光本身是植物种子萌发过程中的一种调节因子。 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 思考讨论：光是如何调节种子萌发的？是影响生长素的分布吗？是提供能量吗？ 红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 资料3 结论：红光促进莴苣种子萌发，远红光逆转以上效果。 豆芽是在黑暗的环境中培育的，细胞中不含叶绿素，茎比在光下要长很多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。 豆芽：无光条件 豆苗：有光条件 结论：光影响植物的颜色和形态建成。 思考：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？ 光既促使叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 资料4 植物开花条件： 菠菜 —— 白天超过13 h 菊、水稻 —— 白天短于一定光照时长 黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天光照时长无关 菠菜 菊 水稻 黄瓜 向日葵 棉花 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 资料5 结论：植物开花与光照时长有关。 处理 火龙果开花朵数 补光6小时 54 补光5小时 47 补光4小时 44 不补光 9 1.1 光在植物生长发育中的调节作用 光照时长 思考：决定植物是否开花的环境因素是什么？ 12 思考：种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？ 萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”； 植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁行后代，这也是植物对环境的适应。 光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。 1.2 光对植物生长发育的调节机理 资料6 红光和远红光作用的分子机理 Pr Pfr 红光 远红光 光敏色素 （1）化学本质：蛋白质（色素-蛋白复合体） （2）分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 （3）吸收光的类型：主要是红光和远红光。 1.2 光对植物生长发育的调节机理 植物感受光信号的受体是一种色素和蛋白质所组成的复合体，叫做光敏色素。他有两个亚基，每个亚基都有一个感光区域和一个酶活性区域。感光区域感受光信号之后，可以影响酶活性区域，从而使光信号和植物体内的化学反应联系起来。光敏色素有两种分子结构，一种是Pr，另外一种是Pfr。它们的区别在于感光区域的发射团会根据受到的光照条件不同而呈现出顺式和反式两种不同的结构。基因表达合成的光敏色素是这种Pr结构的。红光可以使Pr转变成Pfr远红光，会使这种转变反向的发生，在黑暗的条件下，Pfr也会缓慢的转变回到Pr的形式。但是通常只有Pfr会引发下游的生物学效应。所以我们在刚才的实验当中都发现，如果最后一次照射是红光，光敏色素就会以Pfr的形式存在，植物就会表现出光照的效果。但是如果最后一次是远红光的照射，那么光敏色素就以Pr的形式存在，植物就仿佛没有受到光照一样 光调控植物生长发育的反应机制示意图 活动1 参照教材P106图5-12及下图，尝试构建光信号转换过程模型 细胞核内特定基因的转录变化（表达） 转录 RNA 翻译 蛋白质 表现出生物学效应 发生反应 光信号转换过程模型 光 光敏色素被激活，结构发生变化 照射 信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内 感受信号 传导信号 > < 目标一 参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控 2.1温度参与植物生长发育的调节 温度变化使树