5.4 环境因素参与调节植物的生命活动（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册（人教版2019）

1.调节作用:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。 2.光敏色素——能接收光信号的一种分子 (1)本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)。 (2)分布:植物体的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。 第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 必备知识 清单破 知识点 1 光对植物生长发育的调节 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念   3.调节机制 归纳总结    光是植物进行光合作用的能量来源,也是调节植物生命活动的重要因素。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 1.温度 (1)年轮的形成 春夏季细胞分裂快、细胞体积大,树干上形成颜色较浅的带;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。 (2)春化作用 有些植物在生长期需要经历一段时间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。 知识点 2 参与调节植物生命活动的其他环境因素 特别提醒    春化作用的意义: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。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 2.重力 (1)调节机制:“淀粉—平衡石假说”。 (2)根的向地性和茎的背地性 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 ①生长素浓度:a<b、c<d(重力引起生长素分布不均,使近地侧生长素浓度高于远地侧)。 ②根、茎对生长素的敏感度不同。 ③作用效果   特别提醒    若将该植物放到太空中,由于没有重力的影响,植株将横向生长。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 1.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。 2.植物生长发育的调节网络   知识点 3 植物生长发育的整体调控 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.种子的萌发都需要光,但菊、水稻的开花与光照时长无关,是否正确? 不正确。有些植物种子,如洋葱、番茄种子的萌发受到光的抑制。菊、水稻要光照短于一定的时长才开花。 2.光敏色素只分布在叶肉细胞的叶绿体的膜结构上,是否正确? 不正确。光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。 3.植物的根可以靠根尖中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长,是否正确? 正确。植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号,使生长素分布不均匀,从而调节植物的生长方向。 4.根的向地性和茎的背地性都只体现了生长素的促进作用,是否正确? 不正确。根的向地性体现了生长素的促进作用和抑制作用,茎的背地性只体现了生长素的促进作用。 提示 提示 提示 提示 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 1.实验操作   注:B盒下侧有开口,可以进光。 2.实验分析 (1)A为对照组,受重力的影响,幼苗向上弯曲生长。 (2)B为实验组,受重力、单侧光的影响。重力调节幼苗向上弯曲生长,下方的单侧光调节幼苗向下弯曲生长。 关键能力 定点破 定点 光、重力对植物生命活动的影响 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 3.结果预测及结论 (1)若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度小,说明重力对生长素分布的影响大 于单侧光。 (2)若A中幼苗向上弯曲生长,B中幼苗向下弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重 力。 (3)若A中幼苗向上弯曲生长,B中幼苗基本不弯曲,说明单侧光对生长素分布的影响约等于重 力。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 　　生长素存在两种类型,在酸性环境中,IAA的羧基不易解离,生长素主要呈非解离型(I- AAH),较亲脂。中性环境时,生长素主要为解离型(IAA-)。 　　生长素可通过两种机制进入植物细胞。机制1:质子型IAAH透过磷脂双分子层;机制2: IAA-由H+-IAA-同向运输蛋白参与运输。 学科素养 情境破 情境探究 素养 科学思维——生长素极性运输模型 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念   第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 生长素通过机制1和机制2进入细胞的方式相同吗?  不同。机制1质子型IAAH透过磷脂双分子层进入细胞属于自由扩散;机制2IAA-进入 细胞由H+-IAA-同向运输蛋白参与,属于消耗能量的主动运输。 问题2 细胞壁呈酸性的原因是什么?  H+通过H+-ATP酶逆浓度梯度向细胞壁运输H+,维持细胞壁的酸性。 问题3 在细胞质基质中,两种类型的生长素哪一种占优势?  细胞质基质的pH为7,中性环境中生长素主要为解离型(IAA-)。 问题4 生长素极性运输的方向与哪些蛋白的分布有关?  AUX蛋白分布在细胞的顶部,PIN蛋白分布在细胞的基部。 提示 提示 提示 提示 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.细胞壁空间的生长素通过扩散或在输入载体AUX蛋白的协助下,从细胞的顶端流入细胞质 基质,又在细胞基部质膜上的输出载体PIN蛋白等的协助下输出细胞。如此反复进行,形成了 生长素的极性运输。 2.生长素除了极性运输外,还能通过植物的维管系统实现长距离运输,包括韧皮部运输和通过 木质部沿着植物茎秆向上或向下运输。生长素非极性运输的方向主要决定于两端生长素的 浓度差。生长素的非极性运输和极性运输共同发挥作用,调控细胞内生长素的平衡。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 典例呈现 例题 植物根系穿过充满空气的土壤气孔时,瞬时缺水会抑制侧根生长,再次遇到湿润土壤时 恢复侧根生长的现象称为“干分支”,这使植物能最大限度利用分布不均的土壤水源。为探 究其机制,科研人员以拟南芥为材料开展实验。 (1)植物激素作为　　　    分子,可由产生部位运送到作用部位,是能对植物生长发育有显著 影响的　　　    有机物。 (2)科研人员用两层琼脂之间的间隙模拟土壤气孔,对拟南芥根尖施加“干分支”刺激,观察 野生型(WT)和ABA基因缺失突变体的侧根生长情况,并检测WT根尖表层细胞中ABA的含量 变化,结果分别如图1、图2所示。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念     第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 ①由图1可知,ABA在“干分支”反应中　　　    侧根的生长。 ②正常情况下,根尖的水分由表层流向内层细胞,但环境缺水会引起内层韧皮部细胞的水分 向表层流动,约8 h到达表层细胞。图2结果显示　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　    ,可推测产生于韧皮部的ABA也伴随水分向表层细胞移动。 (3)生长素是调控侧根发育的重要激素,膜上的生长素输出载体PIN和输入载体AUX的空间分 布决定生长素的运输方向(图3)。通常生长素的运输方向为“表层细胞→内层细胞(侧根发 生部位)”,但当根尖进入土壤气孔后,检测到表层细胞中生长素含量增加,且并未显示有新的 生长素合成,根据这一结果结合图3提出两种可能的假设。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念   假设1:         。 假设2:PIN和AUX的数量或结构改变,抑制了生长素“表层细胞→内层细胞”的运输。若要 验证上述假说,需进一步检测根尖表层细胞膜上　　　　　　　　　　　　    是否发生变化。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 (4)后续研究中证实生长素在表层细胞和内层细胞间的运输并非由PIN和AUX介导,而是通过 胞间连丝(PD)实现的。科研人员对WT拟南芥根尖施加“干分支”刺激,检测到其PD关闭且 无侧根生长,敲除ABA基因后结果相反,推测“干分支”刺激下,ABA通过促进PD关闭来影响 侧根生长。欲为此推测提供证据,需对　　　　　　　    (填数字)的根尖施加“干分支”刺 激,并检测PD的开闭和侧根生长情况。 ①PD疏通剂+WT　②PD疏通剂+ABA基因缺失突变体　③PD阻断剂+WT　④PD阻断剂+ ABA基因缺失突变体 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 解题思路    (1)植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发 育有显著影响的微量有机物。是细胞间进行信息传递的信息分子。 (2)图1中WT组存在ABA,但间隙处没有侧根生长,而ABA基因缺失突变体在间隙处有侧根生 长,说明ABA在“干分支”反应中抑制侧根的生长。由图2可知,根尖进入间隙8小时后,表层 细胞ABA含量迅速增加,推测产生于韧皮部的ABA也伴随水分向表层细胞移动。 (3)结合题干信息,分析得出结论。 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 (4)归纳题干信息: 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 欲为此推测提供证据,设计实验。 自变量:有无ABA基因、PD关闭或打开。 因变量:是否有侧根生长。 无关变量:“干分支”刺激。 实验思路:     第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 答案    (1)信息　微量(高效)    (2)抑制　根尖进入间隙8小时后,表层细胞ABA含量迅速升高     (3)PIN和AUX空间分布的变化使生长素进行“内层细胞→表层细胞”的反向运输　PIN 和AUX的结构、数量和空间分布    (4)①④ 第5章　植物生命活动的调节 第1讲　描述运动的基本概念 $$