環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)課件 新教材同步備課精研高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修1

第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)第5章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。如果將幼苗橫過來(lái)，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號(hào)”內(nèi)，它的根、莖可能會(huì)怎樣生長(zhǎng)？為什么？是由重力因素調(diào)節(jié)的。莖向上生長(zhǎng)

根和莖很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長(zhǎng)，因?yàn)樘罩袔缀鯖]有重力。討論：1.莖和根的生長(zhǎng)是受哪種因素調(diào)節(jié)的？【問題探討】通過以上學(xué)習(xí)我們知道，高等植物的生命活動(dòng)除了依靠激素調(diào)節(jié)，同時(shí)受環(huán)境因素的調(diào)節(jié)。光、溫度、重力對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要。光是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)源。對(duì)于植物，光只是提供能量嗎？一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)煙草、萵苣的種子萌發(fā)不萌發(fā)早熟禾毛蕊花有光比無(wú)光萌發(fā)更好洋蔥番茄光抑制種子萌發(fā)萌發(fā)1．那些需要光才能萌發(fā)的種子是需要光照給種子萌發(fā)提供能量嗎？不是。種子沒有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用。2．從上述資料分析來(lái)看，光在種子萌發(fā)中起什么作用？光是一種信號(hào)，是種子萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。資料1.研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。3．從適應(yīng)性角度理解，為何體積較小的種子萌發(fā)需要光照？體積種子小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少，萌發(fā)后需要立即光合作用制造有機(jī)物，供生長(zhǎng)利用。一光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)資料2.豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的,細(xì)胞中不含葉綠素,莖(實(shí)際上很大一部分是下胚軸)比在光下要長(zhǎng)很多。豆芽一旦見光,就會(huì)發(fā)生形態(tài)變化并長(zhǎng)成豆苗。豆芽（黑暗中培育）豆苗見光培育4.從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色和形態(tài)有什么影響？光既促進(jìn)葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會(huì)影響豆苗的形態(tài)。一資料3.很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長(zhǎng)度超過13小時(shí)才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開花。當(dāng)然，也有不少植物的開花與晝夜長(zhǎng)短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。5.有些植物根據(jù)晝夜長(zhǎng)“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用?這與植物激素的分泌有關(guān)系嗎?光照時(shí)長(zhǎng)(黑暗時(shí)長(zhǎng))在起作用；這與植物激素的分泌有關(guān)。長(zhǎng)日照短日照4．種子發(fā)芽，植株生長(zhǎng)、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)的？萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)——萌發(fā)后能立即進(jìn)行光合作用，從而避免在無(wú)光條件下萌發(fā)后“餓死”；植株在生長(zhǎng)、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。資料1光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過程。資料2光影響植物的顏色和形態(tài)。資料3某些植物開花與黑暗時(shí)長(zhǎng)有關(guān)。綜合分析以上資料：在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長(zhǎng)、開花、衰老，等等，都會(huì)受到光的調(diào)控。植物的向光性生長(zhǎng)，實(shí)際上也是植物對(duì)光刺激的反應(yīng)。光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。植物是怎樣感受到光照信號(hào)的呢？是靠光合色素嗎？1.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)機(jī)理2.接受光信號(hào)的分子之一——光敏色素主要是紅光和遠(yuǎn)紅光。①化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素——蛋白復(fù)合體）②分布：分布在植物體的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。④吸收光的類型：③化學(xué)結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)相同亞基組成，每個(gè)亞基有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域。感光區(qū)域酶活性區(qū)域兩個(gè)結(jié)構(gòu)域相互作用，使光刺激與細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)。3.光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)信號(hào)經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)的傳導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)翻譯RNA光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化DNA細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化（表達(dá)）光信號(hào)光受體（如光敏色素）信息傳遞系統(tǒng)特定基因表達(dá)生物學(xué)效應(yīng)二二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素——溫度資料1.溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)一年的加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。年輪出現(xiàn)的原因是：春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶。秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。1．樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？年輪的形成，是樹木生長(zhǎng)對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。資料2.有些植物在生長(zhǎng)期需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥，蕙蘭等就是這樣。二2.有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對(duì)于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來(lái)臨之前開花從而無(wú)法正常結(jié)果的情況。二3.關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的實(shí)例，你還能舉出一些嗎？光合作用:夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片受阻，光合作用反而弱。葉片變黃、脫落:落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。（1）隨著季節(jié)輪回，氣溫____________，植物_____、_____、______、______，生命活動(dòng)的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐；周期性變化發(fā)芽開花落葉休眠（2）隨著晝夜交替，氣溫_________，植物的_____也會(huì)有_____和_____之分；午高夜低代謝旺盛緩慢（3）植物的所有生理活動(dòng)都是在_________________進(jìn)行，溫度可以通過影響_________、_________、_________和________、____等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育；一定的溫度范圍內(nèi)種子萌發(fā)植株生長(zhǎng)開花結(jié)果葉的衰老脫落（4）植物分布的_______很大程度上就是由溫度決定的；地域性結(jié)論：溫度對(duì)植物的多種生命活動(dòng)具有調(diào)節(jié)作用。根的向地性、莖的背地性

根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向重力影響根的生長(zhǎng)方向：根向地、莖背地生長(zhǎng)原理：將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)造成生長(zhǎng)素分布不均衡（107頁(yè)）根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？根向地生長(zhǎng)，可以深扎根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；莖背地生長(zhǎng)，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。三、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素——重力你能解釋重力對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的機(jī)制嗎？

植物對(duì)重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。重力方向發(fā)生改變平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會(huì)沿著重力方向沉降引起一系列信號(hào)分子的改變，如通過影響生長(zhǎng)素的運(yùn)輸導(dǎo)致生長(zhǎng)素沿著重力刺激的方向不對(duì)稱分布影響植物生長(zhǎng)重力對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的機(jī)制：淀粉—平衡石假說課外實(shí)踐設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證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細(xì)胞感受重力，從而引起根的向地生長(zhǎng)。真的是這樣嗎？我們也可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。提示：實(shí)驗(yàn)可以用剛剛萌發(fā)的玉米粒（實(shí)際上是穎果，農(nóng)業(yè)上稱為種子）為材料。為便于觀察，可在培養(yǎng)皿中鋪上濕棉花，將剛萌發(fā)的玉米粒放在其中培養(yǎng)。為驗(yàn)證到底是否是根冠感受重力，引起根的向地生長(zhǎng)，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組？與同學(xué)討論，小組合作設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)。發(fā)芽的玉米粒提示：自變量：根冠的有無(wú)因變量：根的生長(zhǎng)方向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證植物根向地性的感受部位在根冠實(shí)驗(yàn)思路:1.取10顆大小、萌發(fā)程度大致相同的剛剛萌發(fā)的同種玉米粒,隨機(jī)分成數(shù)量相同的甲、乙兩組;2.去除甲組玉米粒的根冠,乙組玉米粒不作處理,分別放在兩個(gè)含有濕棉花的培養(yǎng)皿中;3.置于溫度適宜的暗室中培養(yǎng)一段時(shí)間。4.觀測(cè)兩組玉米粒根尖是否出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng)預(yù)期結(jié)果、得出結(jié)論:如果甲組玉米根尖不出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng),乙組均出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng),即可證明植物根向地性的感受部位在根冠。三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控高等植物正常生長(zhǎng)發(fā)育需要各個(gè)器官、組織和細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控沒事基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。一、概念檢測(cè)1.一顆小小的望天樹種子可以生長(zhǎng)發(fā)育成參天大樹。判斷下列相關(guān)表述是否正確.(1)它的生長(zhǎng)發(fā)育完全由植物激素控制。()(2)調(diào)控它生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。()(3)它的生長(zhǎng)發(fā)育是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果。()×√√練習(xí)題二、拓展應(yīng)用1.科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)一批萬(wàn)苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萬(wàn)苣種子的發(fā)芽