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

5.4 环境因素参与调节植物的生命活动 光对植物生长发育的调节 1 3 2 温度和重力对植物生长发育的调节 植物生长发育的整体调控 目录 温故知新 光对植物生长发育的调节 1.光影响植物的形态建成 资料1.种子萌发破土后是在有光条件下进行生长发育的，若萌发破土的幼苗置于暗处，它就会经历一条完全不同的发育途径。如豆芽就是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含有叶绿素。豆芽一旦见光，就会发生形态变化长成豆苗。 黑暗 暗形态建成 光形态建成 光照 2.光影响种子的萌发 有些植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发; 有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得好一些; 还有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受到光的抑制; （洋葱、番茄) 光 促进种子萌发 有光才能萌发（烟草、莴苣) 有光萌发好些（早熟禾、毛蕊花) 抑制种子萌发 思考.萌发需要光的种子一般较 （小/大），储藏的营养物质较 （较多/较少） 小 较少 思考.各种颜色(波长）的光均能促进莴苣种子萌发吗？ 红光和远红光处理对莴苣种子萌发的影响 你能从上述实验中得出什么结论？ 红光促进种子萌发，远红光可逆转这种效应。 红光和远红光好比是一对开关，红光打开生物学效应，远红光关闭生物学效应。 资料2.植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13h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。 长日照植物：24小时中，白天的长度大于某个临界值（11 h)才开花。 短日照植物：24小时中，白天的长度短于某个临界值（11h)才开花。 3.光影响植物的开花 思考1：分析A组和B组，可判断该植物为 植物。 思考2：分析A组和C组，能得出什么结论？ 该植物 （是/不是）通过感受持续光照来调节开花的。 思考3：分析A组和D组，能得出什么结论？ 该植物是通过感受 来调节开花的。 不是 持续黑暗 短日照 资料3:科学家在短日照条件下分别培养短日照植物和长日照植物,前者开花,后者不开花。这两组作为对照,其结果是符合预期的。然后将长日照植物的枝条嫁接到短日照植物的枝干上,仍然给予短日照的条件,发现这个嫁接过去的长日照植物枝条居然在短日照条件下开花了。 由此,你可以得出什么结论? 4.光信号在体内的转换 光信号在植物体内被转化为化学信号 色素感受红光和远红光刺激后，会使蛋白质的空间构象发生改变 Pr构象不具有生物学效应， Pfr构象具有生物学效应 ①光敏色素被激活， 构象发生变化。 ②信号经过转导， 传递到细胞核内。 ③调控细胞核内 特定基因的转录 ④表现出生物学效应 植物生 长发育 植物 激素 特异 受体 信号 转导 调控基 因表达 细胞分裂 细胞伸长 细胞分化 细胞死亡 植物生 长发育 光 光敏色素 信号 转导 调控基 因表达 生物学效应 蓝光受体 温度对植物生长发育的调节 1.年轮的形成 一年 秋冬季，温度低，雨量少 春夏季，温度高，雨量多 细胞分裂快，细胞体积大 颜色较浅的宽带 颜色较深的细带 细胞分裂慢,细胞体积小 2.春化作用 冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。 思考：冬天温度低，有时会冻伤麦苗，为何不能在春天播种冬小表呢？ 实践：在春季播种冬小麦，会使得麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚，造成减产。 结论：冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用） 有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促进开花的作用，叫做春化作用。 春化作用的温度在0℃—10℃之间。低于0℃，代谢被抑制，不能完成春化。 植物所有的生理活动都在一定的温度范围内进行，温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等活动，从而参与调节植物的生长发育。 在（非致死）高温或低温条件下，植物响应温度变化，基因表达发生改变一些保护性的热激蛋白和抗冻蛋白等表达量增多。 植物分布的地域性很大程度上由温度决定。 思考.植物如何感受重力作用，从而使生长素由远地侧向近地侧运输？ 重力对植物生长发育的调节 根和茎内含有能够感受重力的细胞 ——平衡石细胞 平衡石细胞内含有感受重力变化的结构——淀粉体 垂直时淀粉体对平衡石细胞底部内质网压力均等，水平时不均等。 验证植物根向地性的感受部位在根冠 植物生长发育的整体调控 $$