5.4 环境因素参与调节植物的生命活动-2024-2025学年高二生物同步备课一点通优质课件（人教版2019选择性必修1）

第4节环境因素参与调节植物的生命活动 第五章免疫调节 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 问题探讨 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。 讨论： 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？ 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。 除了重力，还有哪些环境因素参与调节植物的生命活动？ 一、光对植物生长发育的调节 通过以上学习我们知道，高等植物的生命活动除了依靠激素调节，同时受环境因素调节。光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。 思考: 光是植物进行光合作用的能量来源,对于植物来说光只是起提供能量的作用吗？ 一、光对植物生长发育的调节 【资料1】 少数植物的种子在有光条件下才能萌发；如烟草、莴苣 有些植物的种子在有光条件下萌发的更好；如早熟稻、毛蕊花 有些植物种子的萌发，受光的抑制。如洋葱、番茄 研究发现，萌发需要光的种子一般比较小，储藏的营养物质也很少。 毛蕊花 烟草种子 讨论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？ 不是,光参与调节许多植物的种子萌发过程。 一、光对植物生长发育的调节 【资料2】 黄豆种子 无光 有光 豆芽 豆苗 讨论2：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色形态有什么影响？ 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。 茎伸长，出现弯钩，不含叶绿素 茎伸长减慢 弯钩伸展 合成叶绿素 一、光对植物生长发育的调节 【资料3】 ①很多植物开花与昼夜长短有关。 ②有些植物开花与昼夜长短无关。 黄瓜 向日葵 棉花 菠菜白天长度超13小时才开花 菊、水稻白天短于一定时长才开花 讨论3：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？ 一、光对植物生长发育的调节 讨论4：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？ 植株 生长 开花 衰老 种子 萌发 均受到 光的调控 ②光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 ① 光是植物进行光合作用的能量来源； 植物是如何感受到光照？ 光是如何调控植物生长发育的呢？ 一、光对植物生长发育的调节 植物具有能接受光信号的分子，例如: 光敏色素 红光 远红光 光敏色素 激活态 1.光敏色素 (1) 化学本质: (2) 分布: (3) 吸收光的类型: 蛋白质(色素—蛋白复合体) 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 主要是红光和远红光 光敏色素主要吸收红光和远红光。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，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。 一、光对植物生长发育的调节 感受信号 传导信号 发生反应 光照射 ①光敏色素被激活结构发生变化 ②信号经过转导，传递到细胞核内 DNA ③细胞核内特定基因的转录变化 RNA 翻译 ④表现出 生物学效应 2.光调控植物生长发育的反应机制 (1)感受信号： (2)传导信号： (3)发生反应： (4)表现出生物学效应： 光敏色素被激活， 结构发生变化 信号经过转导， 传递到细胞核内 核内特定基因转录表达变化 相应mRNA 翻译出特定蛋白质 光信号 激活 光敏色素 信息传递系统 细胞核 影响特定基因表达 （DNA→mRNA） 翻译 生物学效应（蛋白质） 一、光对植物生长发育的调节 细胞水平：伸长、分裂、分化、衰老等 器官水平：种子萌发、生长、开花、结果等 光敏色素vs光合色素？？？ 化学本质 作用 分布 合成条件 功能 光合色素 光敏色素 不是 蛋白质 蛋白质 吸收、传递、转化光能 光的受体，信号分子 叶绿体类囊体薄膜 各个器官，尤其是分生组织细胞中 叶绿素的合成需要光照 有无光均可 吸收、利用和转换光能 传递光信号，引起信号转导 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 通过以上学习，我们知道光调节植物的生长发育的机理，除了光还有其他因素参与调节吗? 除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育,那么温度和重力是如何参与植物生命活动调节呢？ 任务： 小组合作完成思考与讨论“温度参与植物生长发育的调节”。 1、 树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？ 2、 有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应环境有什么意义？ 3、资料1和资料2分别能得出什么结论？ 1.温度 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【资料1】温带地区，树木年复一年的加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是： ① 春夏季：细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带； ② 秋冬季：细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。 讨论1: 树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？ 年轮的形成，是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。 温度参与植物生长发育的调节 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【资料2】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使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦，蕙兰等就是这样。 这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。 讨论2: 有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？ 温度参与植物生长发育的调节 冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 讨论3: 关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？ 光合作用: 夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。 叶片变黄、脱落: 落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 植物的生命活动追随季节的步伐 植物的代谢有 旺盛和缓慢之分 季节轮回、气温周期性变化 昼夜交替、气温午高夜低 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 西双版纳热带季雨林 亚热带常绿阔叶林 落叶阔叶林 针叶林 植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 2.重力 低浓度 促进生长 高浓度 抑制生长 低浓度 促进生长 高浓度 促进生长 “问题探讨”中提到的植物的根向地，茎背地生长，就是在重力的调节下形成的。 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？ 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 淀粉—平衡石假说: 植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。 重力信号 根、茎中感受重力的物质和细胞 运输生长素的信号 生长素分布不均匀 平衡石细胞（含“淀粉体”） “淀粉体”沿着重力方向沉降 三、植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 传递信息 器官和个体水平上的变化 细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调 激素的产生、分布 基因适时选择性表达 植物的生长、发育、繁殖、休眠等。 调控 表现 三、植物生长发育的整体调控 课外实践 已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。真的是这样吗？我们能否设计实验进行验证？ 自变量: 是否有根冠 因变量: 根是否出现向地生长 可采用切除根冠的方法进行处理 可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测 发芽的玉米粒 处理 预期结果 对照组 不做处理 有向地性 切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性 待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性 减法原理 加法原理 以上实验设计应用了什么实验原理呢？ 三、植物生长发育的整体调控 小结 植物生长发育 基因表达调控 激素 调节 环境因素调节 植物细胞里储存着全套基因 基因适时选择性表达 植物的生长、发育、繁殖、休眠等。 调控 激素是信息分子 影响 调控激素产生和分布 传递信息 细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调 环境变化 植物响应 调控基因表达以及激素的产生、分布 器官和个体水平上的变化 感谢观看！ 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$