5.4环境因素参与调节植物的生命活动课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第五章 植物生命活动的调节 第四节 环境因素参与调节植物的生命活动 学习目标 1.通过对光调控植物生长发育的反应机制的讨论和案例分析,运用结构与功能相适应的观点解释光对植物生长发育的影响。（生命观念） 2.举例说出重力、温度参与调节植物的生命活动,认同生物与环境相适应的观点。（生命观念） 3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。（科学思维） 问题探讨 1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？ 2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能 怎样生长？为什么？ 茎向上生长 是由重力因素调节的 茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力。 种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。 光、温度、重力对植物生长发育都有调节作用 讨论： 课内探究 探究点一：光对植物生长发育的调节 任务一：光在植物生长发育中的调节作用 （1） 那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗？ 莴苣 莴苣 毛蕊花 提示：不是。光参与调节许多植物的种子萌发过程 5 01 豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，茎（实际上很大一部分是下胚轴）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。 （2） 从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响? 光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。 6 01 光对植物生长发育的调节 很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。 思考:有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用? 这与植物激素的分泌有关系吗? 是光照时长( 黑暗时长)在起作用；与植物激素的分泌有关。 资料3 光在植物生长发育中的调节作用 7 01 （3）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—萌发后能在立即进行光合作用，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，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。 （2）光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 1、光对植物生长发育的作用 （1）光是植物进行光合作用的能量来源； 思考：植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？ 任务二：光敏色素的作用 资料1:一些种子(如莴苣)需要在一定光照条件下才能萌发,这类种子称为需光种子。在研究莴苣种子萌发时,科研人员利用红光(R)和远红光(FR)反复照射进行实验,得到如下结果, 照射 R R+FR R+FR+R R+FR+R+FR R+FR+R+FR+R R+FR+R+FR+R+FR 萌发率 70 6 74 6 76 7 (1):接受光信号的是什么物质?其化学本质是什么? (2):根据实验结果,推测对莴苣种子萌发起抑制作用的是哪种光?为什么? (3):实验为什么选择红光照射？ (4):光是如何调控植物的生长发育的呢? 提示:光敏色素,是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)。 提示:远红光;莴苣种子在红光下萌发率高,但远红光可抵消红光的作用。 提示：光敏色素吸收的是红光和红外光。 提示:在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。 11 01 植物具有能接受光信号的分子（如：光敏色素） （3）吸收光的类型：主要是红光和远红光。 （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。 相关信息 植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。 12 01 光对植物生长发育的调节 光调控植物生长发育的反应机制 (1)感受信号：光敏色素被激活，其结构发生变化 (2)传导信号：信号经过转导传递到细胞核内 (3)发生反应：细胞核内特定基因转录变化 (4)表现出生物学效应：相应mRNA翻译出特定蛋白质 探究点二：参与调节植物生命活动的其他环境因素 （1）春化作用过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，说明低温通过什么机制影响植物的开花？ （2）春化作用对于植物适应所生存的环境有什么意义？ （3）植