5.3植物对多种环境信号做出反应课件 -2025-2026学年高二上学期生物浙科版选择性必修1

第三节 植物对多种环境信号做出反应 你知道这些花的开花季节吗？可能受哪些环境信号的影响？ 很多植物的开花都与光周期的季节性变化有着极为显著的关系。 24h 光周期：一天24h内昼夜的相对长度 光期 暗期 一. 植物的生殖受到光周期及温度的调控 ①长日植物：当日长超过一定小时数时才能开花，这样的植物称为长日植物。 一般在春天或者初夏开花。 1.光周期对植物开花的影响 菠菜 萝卜 生菜 ②短日植物： 当日长短于一定小时数时才能开花,这样的植物称为短日植物。一般在夏末或者秋冬开花。 ③日中性植物：开花不受光周期影响,当它们成熟后,不管日照长短,只要它们 已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花。 科学家以短日植物菊花为材料，探究光间断对开花影响，请思考回答： 1. ①组植株为什么不开花？ 2.③组用照光打断暗期后，植株未开花， 请分析那控制短日植物开花的因素是？ ①组 ②组 ③组 植物的开花与日照长度无关,而是需要一定时长的持续夜长。因此,短日植物实际是长夜植物,持续夜长超过临界夜长才开花。 日照长度太长 3. 根据短日植物得到的实验结论，请推测 长日植物在⑥条件下的是否会开花？并 说说理由。 长日植物实际是短夜植物,持续夜长低于临界夜长才开花。⑥条件下受照光影响，两段持续夜长均低于临界夜长，所以会开花。 照光 临界夜长 实验结论： 植物的开花与日照长度无关,而是需要一定时长的持续夜长。因此,短日植物实际是长夜植物,持续夜长超过临界夜长才开花。而长日植物实际是短夜植物，持续夜长低于临界夜长才会开花。 某种长日植物开花的临界夜长是9h,在下列光周期中，此长日植物不能正常开花的是( ) A.16h光照/8h黑暗 B.14h光照/10h黑暗 C.8h光照/8h黑暗/闪光/8h黑暗 D.4h光照/8h黑暗/4h光照/8h黑暗 植物感受光周期变化的部位是叶片。叶片中有一种色素能够感受夜长，称为 。叶片感受到光周期的刺激后，又是如何将信息传递到开花部位——茎尖或叶腋呢？科学家推测是一种激素在起作用，将它命名为 。 光敏色素 成花素 光敏色素除控制花期外，还对种子萌发有着重要影响。科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。下列说法正确的是（ ） A.该实验的主要目的是探究种子的萌发是否需要光 B.光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率就越高 C.莴苣种子萌发率的高低以最后一次照射的光的波长为准 D.光是莴苣种子萌发的必需条件，远红光下萌发率高，红光下萌发率低 √ 光信号传导的结构基础 —— 光敏色素 1.化学本质： 2.分布： 3.类型： 易溶于水的具有独特吸光特性的蛋白质 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 Pr Pfr 红光 远红光 （生理激活型） （生理失活型） （色素-蛋白复合体） 还有一些植物的开花主要受温度的影响，如冬小麦 冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。 在春季播种冬小麦，会使得麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚，造成减产。 冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花。 春化作用：植物在生长期需要经历一段时期的低温诱导促使植物开花的作用。 低温对开花的影响，一般在种子的萌发阶段或在植株生长的任何时期实现，感受低温刺激的部位一般在_____。在春化作用过程中会形成一种________,把信息传递到开花部位。春化作用也可能与_______有关。研究表明，多种作物的种子经过低温处理后，体内赤霉素含量升高。一些需要春化的植物、未经低温处理而施用赤霉素，也能开花。 温度对植物开花的影响 如果不经过一定时间低温，它们就会一直保持营养状态或很晚才能开花。 茎尖 赤霉素 春化素 1.下列关于光周期对植物开花影响的叙述，错误的是(　　) A.光周期现象是指生物体对光周期的生理反应 B.长日植物一般在春天或初夏开花，短日植物一般在夏末或秋冬开花 C.各种植物开花都受光周期的影响 D.短日植物实际是长夜植物，长日植物实际是短夜植物 √ 跟踪训练 2.(23浙江6月选考)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示，红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A.远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发 B.红光能激活光敏色素，促进合成赤霉素相关基因的表达 C.红光与赤霉素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同 D.若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理高 √ 图甲显示远红光处理莴苣种子使赤霉素含量降低，进而抑制种子萌发，A错误； 图甲显示红光处理莴苣种子使种子赤霉素含量增加，其机理为红光将光敏色素激活，进而促进合成赤霉素相关基因的表达，B正确 图乙显示红光处理6天左右莴苣种子开始萌发， 赤霉素处理10天时莴苣种子开始萌发，红光处理莴苣种子比外施赤霉素的种子萌发响应时间短，C错误； 红光处理促进莴苣种子萌发，脱落酸会抑制莴苣种子萌发，二者作用相反，所以红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理低，D错误。 二. 向性运动是植物对环境信号做出的生长反应 植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动，称为向性运动。 向光性 负向重力性 正向重力性 向重力性 向水性、向肥性等 玉米幼苗水平放置一段时间后，地上部分背地生长，地下部分向地生长，你能利用所学知识作出合理解释吗? 向重力性 问题1：根尖的生长素是否分布不均？ 问题2：重力如何引起生长素分布不均？ 问题3：由根的什么结构(细胞)来感受重力？ 受植物向光性的研究启发，你认为根的向重力性需要研究哪些问题？ 向重力性 问题1：根尖的生长素分布不均吗？ A B 切去尖端的幼苗 预测实验结果：若幼苗尖端__________，则根尖近地侧、远地侧生长素分布 不均匀；若__________,则根尖两侧生长素分布均匀。 请借鉴温特的实验方法，设计一个实验来探究： 并以未经处理的空白琼脂块作为对照 弯曲生长 直立生长 你觉得此实验可行吗？为什么？ 向重力性 A B 根尖 空白琼脂块 云母片 不能，根冠不合成生长素，分生区合成 科学家利用转基因技术探究生长素在根尖的分布情况。将构建的融合基因DR5-GFP（拼接）导入植物细胞，经植物组织培养获得了转基因植株。其中GFP是绿色荧光蛋白基因；DR5是一种IAA敏感型启动子，会随IAA浓度增加而增强基因的表达。 正常方向 水平方向放置 向重力性 问题2：重力如何引起生长素分布不均？ 根的根冠细胞和茎的维管束周围细胞内可能存在感受重力的细胞器—— 平衡石，平衡石是一种充满淀粉粒的质体（淀粉体）。 向重力性 有人提出平衡石假说来解释根的向重力性，请读图分析：1.平衡石是如何影响Ca2+？ 2.Ca2+如何影响生长素的分布？ 向重力性 问题2：重力如何引起生长素分布不均？ 、 、 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,释放大量生长素，经横向运输到近地侧。 ② 压力大的一侧运输更多生长素至伸长区。 高浓度生长素，抑制近地侧根尖生长。 IAA IAA IAA 、 向重力性 问题2：重力如何引起生长素分布不均？ 促进 抑制 促进 促进 根 茎 A B C D 近地侧 远地侧 重力 对生长素的敏感程度不同, 根＞茎 少 多 向重力性 问题3：由根的什么结构(细胞)来感受重力？ 向重力性 实验目的：验证根感知重力的部位是根冠 实验材料：刚萌发的玉米粒，为便于观察，可在培养皿上铺湿润的棉花在 其中培养，小刀等 设计思路： 【生物学选修1】5.4验证植物根向地性的感受部位在根冠 新高考网课_哔哩哔哩_bilibili 1.为研究植物的向重力性，有人提出“平衡石”假说：“平衡石”是只存在于根冠细胞中的一种细胞器，根横放时，平衡石会沉降到细胞下侧，诱发内质网释放Ca2+到细胞质内，与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素，影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是（ ） A．去除根冠，植物将失去向重力性 B．“平衡石”影响生长素运输，使根部近地侧细胞生长受到抑制 C．当内质网中初始Ca2+水平较低时，根横放时其向地性程度也会减小 D．太空条件下，根部生长素仍能极性运输，只要根冠完整，根生长仍具有向地性 √ 跟踪训练 2.蚕豆是人类最早栽培的豆类作物之一，在其生长过程中多种激素相互作用调节。图甲表示根和茎生长素浓度与其生长状况的关系，图乙是蚕豆种子萌发后根茎的生长情况，请据图回答问题： (1)能体现生长素作用特点“低浓度促进生长，高浓度抑制生长”的是______ （填序号）①芽的向光性②茎的背地性③根的向地性 (2)图甲中的P、Q点最可能分别对应图乙中的______点（填图乙中的字母）。 (3)在蚕豆植物开花结果的关键时期，在未授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的α-萘乙酸，______（填“能”或“不能”）达到增加蚕豆产量的目的，植物生长调节剂具有的优点是：______________________________________（至少两条）。 ③ d、b 原料广泛、容易合成、作用稳定 不能 $