5.4 环境因素参与调节植物的生命活动-2024-2025学年高二生物同步课堂备课课件（人教版2019选择性必修1）

第5章 植物生命活动的调节 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 种子萌发后，根向地生长。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？ 是由重力因素调节的。 根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。 2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？ 阅读课本资料分析并思考相应问题！ 一、光对植物生长发育的调节 烟草、莴苣等少数种子 萌发 不萌发 早熟禾、毛蕊花等种子 有光比无光萌发更好 洋葱、番茄等种子 光抑制种子萌发 萌发 问题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，光是植物种子萌发过程中的一种调节因子。 问题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。 一、光对植物生长发育的调节 5 一、光对植物生长发育的调节 问题3．哪种环境因素“决定”是否开花？这与植物激素的分泌有关系吗？ 光照时长（黑暗时长）在起作用；这与植物激素的分泌有关。 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长日照植物： 每天日照时间要在12个小时以上，如唐菖蒲(剑兰) ②短日照植物： 每天需要12个小时以内的日照，如菊花 ③日中性植物：对每天日照的时间长短并不敏感，如天竺葵(洋绣球) 植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 植株 生长 开花 衰老 种子 萌发 均受到 光的调控 一、光对植物生长发育的调节 植物是怎样感受到光照的呢？ 资料：1952年，美国科学家用单色光处理莴苣种子发现，红光（波长在660 nm左右）促进种子萌发，而远红光（波长在730 nm左右）抑制种子萌发；如果用红光和远红光交替处理，则两种波长的光对种子萌发的影响可以相互逆转，种子萌发率高低取决于最后一次曝光波长。 上述结果说明，吸收红光和远红光的光受体可能是具有两种存在形式的单一色素。后来，人们成功地分离出这种色素，称之为光敏色素。 接受光信号的分子(光的受体) 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。 1.光调控植物生长发育的反应机制 植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。 （生理失活型） （生理激活型） 感受信号 传导信号 发生反应 受到 光照射 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 DNA 细胞核内特定基因的转录变化 RNA 翻译 表现出 生物学效应 (4)反应过程 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） ①光敏色素是光的受体，光仅是一种信号。 ②光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，能吸收、传递并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础。 思考：除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，温度和重力是如何参与植物生命活动调节呢？ 思考：光敏色素与光合色素的作用有什么区别？ 光敏色素与光合色素 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，树木年复一年地加粗，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在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带； ②在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。 宽带 细带 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。 1.温度参与植物生长发育的调节 资料2：有些植物在生长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、蕙兰就是这样。 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？ 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。 资料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？ ②叶片变黄、脱落：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。 ①光合作用：夏季中午温度过高，植物为了防止失水过多，气孔关闭，CO2进入叶片减少，光合作用减弱。 随着季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追随着季节的步伐。 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。 思考：根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？ 2.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 IAA IAA IAA Ⅰ.根尖垂直放置时 ① 生长素运往根冠 ② 根尖垂直放置时，淀粉体均匀分布在平衡石细胞底部的内质网上，内质网两侧压力相当，运往根冠的生长素均匀地运往伸长区。 伸长区 根冠 淀粉粒 “淀粉—平衡石假说” Ⅱ.根尖水平放置时 ①根尖水平放置时，淀粉体沉降到近地侧，该侧内质网压力更大。 ②压力大的一侧运输更多生长素至伸长区。 ③ 高浓度生长素抑制近地侧根尖生长。 ④低浓度生长素促进远地侧根尖生长。根尖向地弯曲。 刺激内质网释放Ca2+到细胞质中，Ca2+和特定蛋白质相结合，激活细胞底部的钙泵和生长素泵，使近地侧积累较多的Ca2+和IAA。 实验拓展：验证植物根向地性的感受部位在根冠 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。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 植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 三、植物生长发育的整体调控 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.33.100 Content Adaptive Encoding 3.0 $$