内容正文:
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命活动的调节
豆芽
豆苗
发现
1.路灯下玉米不孕不育的原因是什么?
2.光在其中发挥怎样的作用?
导
光
请同学们自主阅读教材P105-106,梳理下列问题,并做相应勾画标注。
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?
2.从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响?
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?
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?
5.植物是怎样感受到光照的呢?
6.光敏色素和光合色素的区别?
01 光对植物生长发育的调节
学
资料1:少数植物(如烟草和莴苣)的种子需要在有光的条件下才能萌发,有些植物(如早熟禾和毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些,还有一些植物(如洋葱和番茄)的种子萌发,则受光的抑制。
01 光对植物生长发育的调节
烟草
莴苣
早熟禾
毛蕊花
洋葱
番茄
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?
种子刚萌发时无叶片,无法利用光能进行光合作用。
2、那些需要光才能萌发的种子,光起什么作用?
推测:光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
议
01 光对植物生长发育的调节
烟草种子
莴苣种子
草莓种子
研究发现,萌发需要光的种子一般较小,储藏的营养物质也很少。
思考:萌发需要光照的种子一般较小,对于植物的生长有什么适应意义吗?
较小的种子储存的营养物质较少,有光条件下才萌发,使得较小的种子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”。
议
【资料2】豆芽是在黑暗的环境中培育的,它的细胞中不含叶绿素,茎(实际上很大一部分是下胚轴)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。
议
01 光对植物生长发育的调节
01 光对植物生长发育的调节
【资料3】很多植物的开花与昼夜长短有光。例如,菠菜只有白天长度超过13小时才开花;菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然,也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系,比如黄瓜、棉花、向日葵等。
长日照植物
短日照植物
日中性植物
议
01 光对植物生长发育的调节
思考: 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?
是光照时长(连续黑暗时长)在起作用
议
①
②
③
④
⑤
⑥
【合作探究】
01 光对植物生长发育的调节
议
【合作探究】
思考: 这与植物激素的分泌有关系吗?
01 光对植物生长发育的调节
1. 光对植物生长发育的作用:
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 ,影响、调控 植物生长、发育的全过程。
②光是植物进行光合作用的能量来源;
信号
植物是如何感受到光照的呢?
议
01 光对植物生长发育的调节
(P109)拓展应用---红光和远红光对莴苣种子萌发的影响(2min 同桌互评)
远红光抑制莴苣种子发芽
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→远红光 不发芽
组3 红光→远红光→红光 发芽
组4 红光→远红光→红光→远红光 不发芽
组5 红光→远红光→红光→远红光→红光 发芽
组6 红光→远红光→红光→远红光→红光→远红光 不发芽
红光促进莴苣种子发芽
远红光可逆转红光的作用
由表可知,莴苣种子是否能够发芽取决于什么?
取决于黑暗处理前最后一次照射的是什么光,若是红光则发芽,若是远红光则不发芽。
议
01 光对植物生长发育的调节
2. 光调控植物生长发育的反应机制
(1)接受光信号的分子——光敏色素
主要是红光和远红光
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(在分生组织细胞内较丰富)
启
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
(1)感受信号:
(2)传导信号:
(3)发生反应:
(4)表现出生物学效应:
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
光敏色素被激活,
结构发生变化
信号经过转导,
传递到细胞核内
细胞核内特定基因
转录表达变化
相应mRNA
翻译出特定蛋白质
01 光对植物生长发育的调节
启
01 光对植物生长发育的调节
光敏色素 光合色素
化学本质
分布
作用
蛋白质
叶绿素、类胡萝卜素
植物体各个部位
类囊体薄膜
光受体
吸收、传递、转化光能
光敏色素与光合色素的区别?
启
植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控,是由 、 和
共同完成的。
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
基因表达
植物激素
环境因素
影响
影响
影响
调控
结
呈现
构建模型
1.路灯下玉米不孕不育的原因是什么?
2.有什么办法可以帮助路灯下玉米开花结果?
呈现
结
花卉种植户李叔想让原本秋季开花的菊花在五一、春节反季节错峰上市,实现增收。
呈现
结
实践应用
结
呈现
结
老师想在白天观赏昙花开放,你有什么办法实现?
呈现
1.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述,不正确的是( )
A.光能够影响植物种子的萌发
B.植物的向光性生长是植物对光刺激的反应
C.对植物来说,光只是起提供能量的作用
D.光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
实战训练
C
2.下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法,不正确的是( )
A.光敏色素的本质是蛋白质
B.光敏色素主要吸收红光、蓝光
C.光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达
D.光作为一种信号,影响、调控植株的生长、开花等
实战训练
B
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。( )
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。
×
√
√
3.昙花一般夜间开花,受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花,可尝试采取哪些措施?
植物激素
基因表达
环境因素
可尝试遮光处理!
【练习与应用】
4.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。
由上述实验结果可以得出什么结论?
(2 )莴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,将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下,莴苣种子的发芽情况会如何?
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽。
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。
【练习与应用】
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