【生物】環(huán)境因素與植物的生命活動 2023-2024學年高二生物上冊同步備課課件（人教版2019選擇性必修1）

向光側(cè)背光側(cè)光莖的向光性莖向光性莖背地性高等植物的生長發(fā)育是受環(huán)境因素調(diào)節(jié)的。光、溫度、重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)尤為重要。聚焦學習目標：

1.光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)2.溫度、重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)3.植物生長發(fā)育的整體調(diào)控第4節(jié)環(huán)境因素參與植物的生命活動有光才能萌發(fā)（煙草、萵苣）有光萌發(fā)好些（早熟禾、毛蕊花）討論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?煙草萵苣早熟禾毛蕊花洋蔥番茄有光抑制種子萌發(fā)（洋蔥、番茄）資料1：一.光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)資料2：豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含葉綠素，莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。豆芽豆苗光既促進葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。討論2：從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響？資料3

很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長度超過13小時才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時長才開花。當然，也有不少植物的開花與晝夜長短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。知識拓展

長日照植物：每天光期長于一定臨界長度并經(jīng)過一定天數(shù)才能開花。光周期：是指一日之內(nèi)光照時間長短的變化，也就是在白晝與黑夜循環(huán)中日照長短的變化。光照黑暗黑暗光照臨界日長我國地處北半球，春天日長逐漸增加，在春天開花的植物如洋蔥、甜菜、胡蘿卜、萵苣、菠菜、冬小麥等多為長日照植物。短日照植物：每天光期短于一定臨界長度并經(jīng)一定天數(shù)后才能開花。黑暗黑暗光照臨界日長光照我國秋天開花的植物如水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等多為短日照植物。日中性植物：它們對每天光期要求范圍很廣，在任何日照長度條件下都能開花，例如番茄、黃瓜、茄子等。資料4

推測：一個周期中連續(xù)黑暗的時間決定是否開花。思考：圖中兩種植物是否開花取決于什么？1)萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對環(huán)境的適應——萌發(fā)后立即進行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”。2)植物在生長、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動正常進行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對環(huán)境的適應。討論3：種子發(fā)芽，植物生長，開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對環(huán)境的適應的？1)光是植物進行光合作用的能量來源；2)光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。1.光對植物生長發(fā)育的作用①少數(shù)植物的種子需要在有光的條件下才能萌發(fā)。②豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的。③很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。④植物的向光性生長，是植物對光刺激的反應。一.光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)1)化學本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素—蛋白復合體）；2)分布：植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富；3)吸收光的類型：主要是紅光和遠紅光。2.光敏色素相關(guān)信息（P106）：光敏色素主要吸收紅光和遠紅光。植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍光的受體?？梢哉J為，環(huán)境中的紅光、藍光，對于植物的生長發(fā)育來說，是非常關(guān)鍵的。4)光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應機制①光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；②信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導，傳遞到細胞核內(nèi)；③細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化；④表現(xiàn)出生物學效應。光信號激活光敏色素信號轉(zhuǎn)導細胞核特定基因轉(zhuǎn)錄（DNA→mRNA）翻譯生物學效應（蛋白質(zhì)）影響感受信號傳導信號發(fā)生反應光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導，傳遞到細胞核內(nèi)DNA細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化RNA翻譯表現(xiàn)出生物學效應受到光照射1)隨著季節(jié)輪回、氣溫周期性變化，植物發(fā)芽、開花、落葉、休眠，生命活動的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐。1.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)例如：年輪形成的原因是：①在春夏季細胞分裂快、細胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；②在秋冬季細胞分裂慢、細胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。二.參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2)隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝也會有旺盛和緩慢之分。3)植物的所有生理活動均在一定溫度范圍內(nèi)進行，溫度通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。例如：春化作用：有些植物經(jīng)歷低溫誘導促使植物開花的作用。1.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)4)植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。闊葉林1.溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)1)重力調(diào)節(jié)植物生長方向的機制：植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細胞，可以將重力信號轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號，造成生長素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。2.重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素IAAIAAIAAⅠ.根尖垂直放置時①生長素運往根冠。②根尖垂直放置時，淀粉體均勻分布在平衡石細胞底部的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩側(cè)壓力相當，運往根冠的生長素均勻地運往伸長區(qū)。伸長區(qū)根冠淀粉粒2)“淀粉—平衡石假說”Ⅱ.根尖水平放置時①

根尖水平放置時，淀粉體沉降到近地側(cè)，該側(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力更大。②壓力大的一側(cè)運輸更多生長素至伸長區(qū)。③高濃度生長素抑制近地側(cè)根尖生長。④低濃度生長素促進遠地側(cè)根尖生長。根尖向地彎曲。刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+到細胞質(zhì)中，Ca2+和特定蛋白質(zhì)相結(jié)合，激活細胞底部的鈣泵和生長素泵，使近地側(cè)積累較多的Ca2+和IAA。2)“淀粉—平衡石假說”1.高等植物是由許多細胞組成的高度復雜的有機體，它的正常生長發(fā)育需要各個器官、組織、細胞之間的協(xié)調(diào)和配合。三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控基因選擇性表達細胞器官個體的生長、發(fā)育、繁殖、休眠影響環(huán)境影響影響調(diào)控調(diào)控響應調(diào)控激素傳遞信息2.植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達的調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。植物生長發(fā)育基因表達植物激素影響調(diào)控環(huán)境因素（光、溫度、重力等改變分布影響表達生長素、赤霉素、乙烯、細胞分裂素、脫落酸等三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控植物生長發(fā)育的整體調(diào)控隨堂練習1.一顆小小的望天樹種子可以生長發(fā)育成參天大樹。判斷下列相關(guān)表述是否正確.(1)

它的生長發(fā)育完全由植物激素控制。()(2)

調(diào)控它生長發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。

()(3)

它的生長發(fā)育是基因表達調(diào)控的結(jié)果。()2.請用恰當?shù)姆绞奖硎菊{(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達的關(guān)系?！痢獭?.曇花一般夜間開花，受晝夜交替節(jié)律的影響。如果要讓曇花白天開花，可嘗試采取哪些措施？植物激素基因表達環(huán)境因素可嘗試遮光處理！3.科學家用紅光和紅外光依次照射的方法，對一批萵苣種子進行處理，然后置于暗處。一段時間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如下表所示。由上述實驗結(jié)果可以得出什么結(jié)論?(2)萵苣種子對紅光的反應遠比紅外光敏感,如果經(jīng)過紅光和紅外光處理后，將萵苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萵苣種子的發(fā)芽情況