【高中生物】環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

第五章植物生命活動的調(diào)節(jié)第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動

植物的生命活動開花結(jié)果生長發(fā)育種子萌發(fā)激素影

響環(huán)境因素光照重力溫度25.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)【思考·討論】

光在植物生長發(fā)育中的作用①少數(shù)種子→有光才萌發(fā)。資料1②有些種子→有光條件下萌發(fā)的更好。③有些種子→萌發(fā)受光到的抑制討論1：那些需要光才萌發(fā)的種子是需要

光照給種子萌發(fā)提供能量嗎？光本身是植物萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。結(jié)論：光影響種子萌發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。如何解釋此現(xiàn)象？

一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)種子儲藏營養(yǎng)少，故需一萌發(fā)便能進行光合作用合成有機物，維持幼苗的生長。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的,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。資料2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？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)。黑暗中培育見光培育結(jié)論：光影響植物的形態(tài)建成一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)①很多植物開花與晝夜長短有關(guān)。資料3②有些植物開花與晝夜長短無關(guān)。黃瓜向日葵棉花討論3：植物根據(jù)晝夜長短“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用？是光照時長(黑暗時長)在起作用結(jié)論：光影響植物開花菠菜白天長度超13小時才開花菊、水稻白天短于一定時長才開花知識拓展光周期：是指一日之內(nèi)光照時間長短的變化，即在白晝與黑夜循環(huán)中日照長短的變化。長日植物短日植物日中性植物在任何日照長度條件下都能開花。春天開花的植物如洋蔥、甜菜秋天開花的植物如水稻、棉花如番茄、番薯等。到底是日照長度還是黑暗時間長度影響植物開花？X.

Strumarium對光暗周期的響應(yīng)思考1：對比A、B組，可判斷該植物

為_______日照植物。思考2：分析A、C組可知，該植物______

（是/不是）通過感受持續(xù)光照來調(diào)

節(jié)開花的。短思考3：分析A、D組可知，該植物是通過

感受___________來調(diào)節(jié)開花的。不是持續(xù)黑暗知識拓展長日照植物=短夜植物短日照植物=長夜植物到底是日照長度還是黑暗時間長度影響植物開花？1、光對植物生長發(fā)育的兩種作用（1）光合作用的能量來源；（2）作為信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。思考：植物能對光作出反應(yīng)，表明植物可以感知光信號，并據(jù)此調(diào)

整生長發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？植物具有接受光信號的分子——如：光敏色素一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)(1)化學(xué)本質(zhì)：(2)分布：(3)吸收光的類型：蛋白質(zhì)(色素—蛋白復(fù)合體)植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。主要是紅光和遠紅光。2、光敏色素PrPfr（生理失活型）（生理激活型）一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)主要吸收紅光和遠紅光光受體向光素隱花色素光敏色素UV-B受體藍光受體主要吸收藍光相關(guān)信息：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。感受信號傳導(dǎo)信號發(fā)生反應(yīng)光照射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(dǎo)，傳遞到細胞核內(nèi)DNA③細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化RNA翻譯④表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)3、光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機制(1)感受信號：光敏色素被激活，

結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(2)傳導(dǎo)信號：信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)

傳遞到細胞核內(nèi)(3)發(fā)生反應(yīng)：細胞核內(nèi)特定基因

轉(zhuǎn)錄變化(4)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)：相應(yīng)mRNA

翻譯出特定蛋白質(zhì)課堂練習(xí)D1.下列關(guān)于光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用及機制的說法，正確的是A.種子的萌發(fā)都需要在有光的條件下進行B.棉花需白天長度超過13小時才開花C.植物開花受到光調(diào)控，衰老不受光的調(diào)控。D.日照時間對植物開花的調(diào)節(jié)本質(zhì)上是對基因程序性表達的調(diào)控×

如洋蔥、番茄×

是菠菜×

全過程1.植物光敏色素是色素—蛋白復(fù)合體，有紅光吸收型(Pr)和遠紅光吸收型(Pfr)。

無活性的Pr在細胞質(zhì)中合成，接受紅光刺激后可轉(zhuǎn)化為有活性的Pfr并轉(zhuǎn)移到

細胞核內(nèi)，影響特定基因表達，從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。下列錯誤的是A.光敏色素分布在植物的各個部位，主要分布在葉肉細胞內(nèi)B.光敏色素接受光刺激后傳遞信號，影響相關(guān)基因的表達C.光敏色素化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，Pfr和Pr活性不同是由于其空間結(jié)構(gòu)不同D.在光合作用中，光敏色素能夠吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能E.光敏色素主要吸收紅光、藍光課堂練習(xí)ADE25.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1、溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)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。年輪形成的原因是：①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秋冬季：細胞分裂慢、細胞體積小，在樹干上形成顏色較深的帶。資料1二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1、溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)有些植物在生長期需經(jīng)歷一段時期低溫之后才能開花。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。如：冬小麥、冬大麥，蕙蘭等。資料2思考：還能舉出其它溫度參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育實例嗎？二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素光合作用:夏日正午因溫度高，蒸騰作用強，氣孔關(guān)閉，CO2進入葉片受阻，光合作用弱。葉片變黃、脫落:天氣變冷，葉片在秋冬季變黃、脫落。結(jié)論：溫度對植物的多種生命活動具有調(diào)節(jié)作用。1、溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1、溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。植物所有生理活動都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行。植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。西雙版納熱帶季雨林溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素2、重力參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)重力是調(diào)節(jié)植物__________和__________的重要環(huán)境因素。根向地、莖背地生長實例：生長發(fā)育形態(tài)建成思考：根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素淀粉—平衡石假說：植物通過平衡石細胞來實現(xiàn)對重力的感受。富含“淀粉體”重力方向改變“淀粉體”沿重力方向沉降引起一系列信號分子改變對植物生長產(chǎn)生影響如：影響生長素的運輸導(dǎo)致其沿重力方向不對稱分布二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素淀粉—平衡石假說：Ⅰ.根尖垂直放置時①根尖垂直放置，淀粉體均勻分布在平衡石細胞底部的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩側(cè)壓力相當，均勻釋放

Ca2+，Ca2+與鈣調(diào)蛋白結(jié)合后活化

IAA泵，并將IAA均勻運往伸長區(qū)。

③兩側(cè)均勻生長。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素淀粉—平衡石假說：Ⅰ.根尖水平放置時①根橫放時，淀粉體下沉在細胞

近地側(cè)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上②誘導(dǎo)該側(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放更多Ca2+

到細胞質(zhì)基質(zhì)，Ca2+與鈣調(diào)蛋白

結(jié)合后活化IAA泵③使近地側(cè)積累較多IAA。抑制近地側(cè)生長。根據(jù)“淀粉平衡石假說"，當植株橫放時，平衡石細胞生命活動如圖所示，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放鈣離子的量會影響鈣調(diào)蛋白的激活數(shù)量。下列錯誤的是(

)課堂練習(xí)A.切除根冠后，幼根向地生長

會受到抑制B.淀粉體最終將重力信號轉(zhuǎn)變成

運輸生長素的信號C.生長素泵功能的正常進行依賴

被激活的鈣調(diào)蛋白D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中初始鈣離子水平較低時，

根橫放時其向地性程度增強E.根的遠地側(cè)生長素分布較多，

生長較快，而使根向地生長DE25.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素植物生長發(fā)育的整體調(diào)控高等植物是由許多細胞組成的高度復(fù)雜的有機體，它的正常生長發(fā)育需要各個器官、組織和細胞之間的協(xié)調(diào)和配合。三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控環(huán)境因素調(diào)節(jié)

激素調(diào)節(jié)基因表達調(diào)控植物細胞里儲存著

，某個細胞的基因如何表達會根據(jù)需要作調(diào)整。植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在

的調(diào)控之下?；蜻m時選擇性表達全套基因激素作為_________，會影響細胞的__________，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時，激素的產(chǎn)生和分布是

的結(jié)果，也受到________的影響。信息分子基因表達

基因表達調(diào)控環(huán)境因素在個體層次，植物生長、發(fā)育、繁殖、休眠，實際上是植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控

以及

，最終表現(xiàn)在器官和個體水平上的變化。激素產(chǎn)生、分布基因表達三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)基因表達調(diào)控影響結(jié)果影響影響【設(shè)計實驗】驗證植物根向地性的感受部位在根冠研究表明，植物的根是靠根冠中的細胞感受重力，從而引起根的向地生長。我們能否設(shè)計實驗進行驗證？自變量:因變量:是否有根冠根是否出現(xiàn)向地生長可采用切除根冠的方法進行處理觀察玉米根尖是否向下彎曲生長預(yù)期結(jié)果、得出結(jié)論:1.取材分組編號：