5.4 环境因素参与调节植物的生命活动-【情境教学】2023-2024学年高二生物名师课件（人教版2019选择性必修1）

问题情境 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。 1. 茎和根的生长是受哪种因素调节的？ 思考·讨论： 2. 如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它们的根、茎可能会怎样生长？为什么？ 根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。 由重力因素调节的。 3. 根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？ 根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐； 茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。 茎向上生长 除了重力，还有哪些环境因素参与调节植物的生命活动？ 1 第四节 环境因素参与调节植物的生命活动 1.光是怎样调节植物生长发育的？ 2.温度、重力等环境因素是怎样参与调节植物生长发育的？ 3.植物接受环境因素的调节有什么适应意义？ “问题探讨”中的实例说明，高等植物的生长发育是受环境因素调节的。光、温度、重力对植物生长发育的调节尤为重要。通过在必修1教材“光合作用与能量转化”一节的学习，我们知道：光是植物光合作用的能量来源。 2 光对植物生长发育的调节 资料1 少数植物（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，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。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 根据以上资料思考：那些需要光才能萌发的种子，是光影响生长素的分布吗？ 光提供能量吗？ 不是。 光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。 光本身是植物种子萌发过程中的一种信号分子。在受到光照时，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，从而调节种子萌发。 3 光对植物生长发育的调节 图片修改自：Campbell Biology: 836. Figure 39.17. 结论：莴苣种子红光——萌发，远红光逆转以上效果。 资料2：红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用 光对植物生长发育的调节 资料3 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。 豆芽（黑暗中培育） 豆苗见光培育 结论：光影响植物的颜色和形态建成。即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。 从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？ 5 光对植物生长发育的调节 植物开花条件： 菠菜 —— 白天超过13 h 菊、水稻 —— 白天短于一定时长 黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关 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 数据引自：叶小荣等, 大棚补光对火龙果开花及产量影响[J]. 中国南方果树, 2019, 48(6): 43-45. 资料4：光调节植物开花（日照长短） 决定植物是否开花的环境因素是什么？ 6 光对植物生长发育的调节 长日照植物 短日照植物 图片修改自：Taiz, L. and Zeiger, E. Plant Physiology (5th edition)[M]. Sunderland: Sinauer Associates Inc., 2010: 574. Figure 24.18. 资料4：光调节植物开花（日照长短） 光对植物生长发育的调节 光的调控 种子萌发 植株生长 开花 衰老 均受到 ① 光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 ②光是植物进行光合作用的能量来源； 1 光的作用 光是如何调控植物生长发育的呢？ 光对植物生长发育的调节 资料5　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。 结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。 由此，你可以得出什么结论？ 9 光对植物生长发育的调节 阅读课本Ｐ106，回答以下3个问题： 1.光敏色素的本质是什么？ 1.光敏色素主要吸收哪种光？ 2.光敏色素分布在哪？ 3.光敏色素如何调控植物生长发育的？ 　　　　　　　　　　（3分钟） 光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程是什么？ 光对植物生长发育的调节 2. 植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种) 化学本质： 蛋白质(色素—蛋白复合体) 分布： 吸收光的类型： 主要是红光和远红光 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