5.4 环境因素参与调节植物的生命活动-【爱上生物课】2024-2025学年高二生物上学期优质课件（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 植物生命活动调节 1 根向地生长、茎背地生长。 如果把它推倒，根和茎又会怎么生长呢？ SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导 入 SZ-LWH SZ-LWH 3 根部： 茎部： 生长素浓度：c d 生长素浓度: a b 生长速度： c d 生长速度： a b < < > < 背地侧 近地侧 重力 茎和根的生长是受哪种因素调节的？ SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导 入 SZ-LWH SZ-LWH 4 根部： 茎部： 生长素浓度：c d 生长素浓度: a b 生长速度： c d 生长速度： a b < > 背地侧 近地侧 重力 < < 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？ SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导 入 SZ-LWH SZ-LWH 茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力。 SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导 入 SZ-LWH SZ-LWH 光、温度、重力对植物生长发育的调节尤为重要。 向光侧 背光侧 光 茎的向光性 茎的向光性，光起提供能量的作用吗？ SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导 入 SZ-LWH SZ-LWH 1.光影响种子萌发 不萌发 早熟禾 毛蕊花 有光比无光萌发更好 洋葱 番茄 萌发 烟草、莴苣的种子 萌发 光抑制种子萌发 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。光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。 1.光影响种子萌发 研究表明：萌发需要光的种子一般较小，储存的营养物质也很少。 需光的种子 不需光的种子 这是对环境的适应一一萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死” 2.光影响植物的颜色和形态 资料2　豆芽是在黑暗的环境中培育的，细胞中不含叶绿素，茎比在光下要长很多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。 思考：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？ 光既促使叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。 结论：光影响植物的颜色和形态建成。 3.光调节植物开花 长日植物：每天光期长于一定临界长度并经过一定天数才能开花。 光周期：是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。 光照 黑暗 黑暗 光照 临界日长 菠菜 —— 白天超过13 h； 3.光调节植物开花 短日植物：当每天光期短于一定临界长度并经一定天数才能开花。 光周期：是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。 白天短于一定时长 菊 水稻 3.光调节植物开花 也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系 光周期：是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。 黄瓜 向日葵 棉花 思考与讨论 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？ 光照时长( 黑暗时长)在起作用；这与植物激素的分泌有关。 4.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？ 植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁行后代，这也是植物对环境的适应。 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。 植物是如何感受到光照？ 光是如何调控植物生长发育的呢？ 1 光的作用 SZ-LWH SZ-LWH 一、光对植物生长发育的调节 SZ-LWH SZ-LWH 2 光信号传导的结构基础 红光 远红光 光敏色素 激活态 化学本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)； 分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富； 吸收光的类型：主要是红光、远红光。 植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种） SZ-LWH SZ-LWH 一、光对植物生长发育的调节 SZ-LWH SZ-LWH 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 光调控植物生长发育的反应机制示意图 问：光敏色素与光合色素的作用有什么区别？ 光敏色素是光的受体。 光是一种信号， 光合色素参与光合作用。 光是光合作用的能量来源 调控植物生长、发育过程。 植物进行光合作用过程 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？ SZ-LWH SZ-LWH 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 SZ-LWH SZ-LWH 温度对植物生长发育的调节 思考： 树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？ 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： 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。 年轮的形成，是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。 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。 资料2：温度影响冬小麦开花 思考 ：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？ 可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。 温度对植物生长发育的调节 温度对植物生长发育的调节 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。 1 温度 （1）随着季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、开花、落叶、休眠， 追随季节的步伐。 （2）随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢有旺盛和缓慢之分。 （3）植物的所有生理活动均在一定温度范围内进行。如种子萌发、植株 生长、开花结果和叶的衰老、脱落等。 （4）植物分布的地域性很大程度由温度决定。 SZ-LWH SZ-LWH 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 SZ-LWH SZ-LWH 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 植物的地域性分布 SZ-LWH SZ-LWH 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 SZ-LWH SZ-LWH 2 重力 (1)根的向地生长主要是受哪种环境因素调节的？这有什么意义？ 根的向地生长主要受重力影响；根向地生长可以深扎根，利于吸收水分和无机盐。 重力是调节植物形态建成和生长发育的重要环境因素。 SZ-LWH SZ-LWH 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 SZ-LWH SZ-LWH 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。 2 重力 重力方向发生改变 平衡石细胞中的“淀粉粒”会沿着重力方向沉降 引起一些列信号分子的改变 对植物生长产生影响 SZ-LWH SZ-LWH 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 SZ-LWH SZ-LWH 用“淀粉—平衡石假说”解释根的向地性 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 用“淀粉—平衡石假说”解释根的向地性 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。 验证实验：验证植物向地性的感受部位在根冠 高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。 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 传递信息 细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调 影响 调控激素产生和分布 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 SZ-LWH SZ-LWH 三、植物生长发育的整体调控 SZ-LWH SZ-LWH 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。 植物生长发育 基因表达 植物激素 影响 调控 环境因素 光、温度、重力 改变分布 影响表达 生长素、赤霉素、乙烯 细胞分裂素、脱落酸、 SZ-LWH SZ-LWH 三、植物生长发育的整体调控 SZ-LWH SZ-LWH 31 04 小结 植物生命活动的调节 32 练习与应用 1. 一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确. (1) 它的生长发育完全由植物激素控制。( ) (2) 调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。 ( ) (3) 它的生长发育是基因表达调控的结果。( ) × √ √ 一、概念检测 植物生命活动的调节 33 练习与应用 2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。 植物生长发育的整体调控 植物激素 基因表达 环境因素 相互 影响 影响 表达 改变分布情况 植物生命活动的调节 34 练习与应用 1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。 二、拓展应用 植物生命活动的调节 35 练习与应用 (1) 由上述实验结果可以得出什么结论? 答案：红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。 (2 )萬苣种子对红光的反应远比红外光敏感, 如果经过红光和红外光处理后，将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬苣种子的发芽情况会如何？ 答案：莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。 植物生命活动的调节 36 复习与提高 一、选择题 1. 园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐，需要对绿篱定期修剪，其目的是（ ） A.抑制侧芽生长 B.抑制顶端优势 C.抑制向光性生长 D.抑制其开花结果 2. 用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头，可得到无子番茄，这种果实细胞中的染色体数目为 （ ） A. 与卵细胞染色体数目一样 B. 是受精卵染色体数目一半 C. 与体细胞中染色体数目一样 D. 比受精卵染色体数目多一倍 B C 植物生命活动的调节 37 3. 以下关于植物激素的说法，错误的是（ ） A. 植物激素能促进植物生长 B. 植物激素是一类化学物质 C. 植物激素在植物体内含量很少 D. 植物激素不直接参与细胞内的代谢活动 4. 果实的生长发育和成熟，受多种激素调节。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞分裂素促进果实生长 B. 乙烯抑制果实的生长和成熟 C. 脱落酸促进细胞分裂和果实脱落 D. 生长素对果实的发育和成熟没有影响 A A 复习与提高 植物生命活动的调节 38 二、非选择题 1.研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。 (1)比较曲线a、b、c与d可知 对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是 ，而且 （激素）能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下，除了c所采用的措施，还可通过喷施 的化合物促进侧芽生长。 复习与提高 植物生命活动的调节 39 （2）比较曲线a与b可知，赤霉素能明显促进 。推测：在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于 组织。 （3）据图中信息，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内 浓度或比例的改变。 答案： ( 1 )顶芽 生长素 细胞分裂素 赤霉素 （2）侧芽生长 分生 （3）生长素与赤霉素、细胞分裂素 植物生命活动的调节 40 2.当干旱发生时，植物之间是否会交流信息呢？如果有信息交流，是通过地上信号还是地下信号呢？为了探究这些问题，有研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列，6〜11号植株在根部有管子相通，这样在不移动土壤的情况下，化学信息可以通过管子进行交流；1〜6号的根部不联系（如下图）。 用高浓度的甘露醇浇灌（高渗透压，模拟干旱）来刺激6号植株，15 min后，测定所有植株 的气孔开放度。对照组是用水浇灌6号植株。结果如下图所示。 植物生命活动的调节 41 （1）对照组的实验结果说明了什么？ （2）在干旱条件下，6〜8号植株与9〜11号植株相比，气孔的开放度有什么不一样？ 答案：对照组的结果说明，在不受干旱胁迫时，各植株的气孔开放度无显著差异。 答案：在于旱条件下，6~8号植株的气孔开放度显著低于9~11号，且越远离6号的植株的气孔开放度越大。 植物生命活动的调节 42 （3）这些数据支持“当干旱发生时，植物之间会交流信息”这一观点吗？如果会，是通过地 上部分还是地下部分交流信息的？ （4）在对6号植株进行干旱诱导后1 h,再次测定所有植株的气孔开放度，发现6 ~ 11号植株的气孔大多数都关闭了。这是为什么？ 答案：这些数据支持该观点。植物可以通过地下部分交流信息。 答案：对6号植株进行持续1h的干旱胁迫，该植株根部会源源不断地产生胁迫信号，通过地下通路传递给7~11号植株；这些植株的根部感知到该信号，作出关闭气孔的响应，以避免散失不必要的水分。 植物生命活动的调节 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.33.100 Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$