高中生物新人教版選擇性必修1第5章第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動課件（38張）

第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)探究一光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)探究二

參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素種子萌發(fā)葉的衰老、脫落低溫形態(tài)建成背地物質(zhì)和細(xì)胞運輸生長素生長素探究三

植物生長發(fā)育的整體調(diào)控基因表達(dá)調(diào)控環(huán)境因素環(huán)境變化基因表達(dá)器官和個體基因適時選擇性表達(dá)激素基因表達(dá)調(diào)控環(huán)境因素探究一光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機制

閱讀下列材料,思考回答下列問題。

光敏色素在調(diào)節(jié)植物葉綠體的發(fā)育等方面發(fā)揮重要作用。某植物葉肉細(xì)胞受到紅光照射后,通過光敏色素激活相關(guān)調(diào)節(jié)蛋白,調(diào)控有關(guān)蛋白質(zhì)合成(如圖)。圖中cab基因控制合成的蛋白質(zhì)是類囊體薄膜的組成成分。rbcS基因控制合成的多肽與另一種葉綠體DNA控制合成的多肽,組裝成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。

(1)光敏色素的化學(xué)本質(zhì)是什么?在植物哪些部位的細(xì)胞中分布比較豐富?

提示:光敏色素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。光敏色素在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。(2)光敏色素接受光刺激后,會產(chǎn)生能傳導(dǎo)到細(xì)胞核的信號,該信號具體是指什么?該信號最終引起細(xì)胞核發(fā)生怎樣的變化?

提示:光敏色素的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。影響細(xì)胞核內(nèi)特定基因的表達(dá)。(3)若某葉肉細(xì)胞中,rbcS基因正常,cab基因發(fā)生突變不能表達(dá),則直接影響光合作用的哪個階段?

提示:光反應(yīng)階段。光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機制

【例1】自然界中,植物開花需要光信息刺激,當(dāng)日照時間達(dá)到一定長度時,植物才能開花。下列相關(guān)說法錯誤的是 (

)A.植物對日照時間的感知跟光敏色素有關(guān)B.菊、水稻白天長于一定的時長才能開花C.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(dá)的調(diào)控D.可以通過人為地控制光照時間達(dá)到使花卉分批上市

的目的

解析:植物對日照時間的感知跟光敏色素有關(guān),A項正確;菊、水稻是短日照植物,白天短于一定的時長才能開花,B項錯誤;日照時間的長短變化是環(huán)境因素,環(huán)境因素通過影響植物的代謝進而影響植物的開花,而植物的代謝本質(zhì)上是由基因來調(diào)控的,C項正確;可以通過人為地控制光照時間從而控制植物開花的時間,最終達(dá)到使花卉分批上市的目的,D項正確。

答案:B【方法規(guī)律】區(qū)分長日照植物、短日照植物、日中性植物類型特點舉例長日照植物日照時間長于一定的臨界日長才會開花大麥、冬小麥、黑麥、蘿卜、菠菜、甘藍(lán)、大白菜、天仙子、甜菜、唐菖蒲等短日照植物日照時間短于一定的臨界日長才會開花菊、水稻、大豆、紫蘇、蒼耳、煙草、一品紅等日中性植物開花和日照時間無關(guān)黃瓜、番茄、棉花、向日葵等

【例2】萵苣種子的萌發(fā)受光照的影響,下表內(nèi)容是交替曝露在紅光和遠(yuǎn)紅光下萵苣種子的萌發(fā)率(2℃下,連續(xù)1min的紅光和4min的遠(yuǎn)紅光照射,R—紅光,FR—遠(yuǎn)紅光)。下列說法正確的是(

)光處理萌發(fā)率/%光處理萌發(fā)率/%R80R—FR—R—FR7R—FR7R—FR—R—FR—R78R—FR—R79R—FR—R—FR—R—FR7A.該實驗可以說明光是萵苣種子萌發(fā)的必要條件B.萵苣種子萌發(fā)率的高低取決于最后一次曝光的光

波長C.萵苣種子在遠(yuǎn)紅光下萌發(fā)率高,紅光下萌發(fā)率低D.延長相同方式的光照處理時間,可以提高萵苣種子

的萌發(fā)率

解析:該實驗沒有設(shè)置無光條件下種子萌發(fā)狀況的對照組,不能說明光是萵苣種子萌發(fā)的必要條件,A項錯誤;由表中內(nèi)容可知,最后一次曝光為R的種子萌發(fā)率高,最后一次曝光為FR的種子萌發(fā)率低,B項正確;萵苣種子在紅光下萌發(fā)率高,在遠(yuǎn)紅光下萌發(fā)率低,C項錯誤;萵苣種子的萌發(fā)率與最后一次曝光類型有關(guān),與光照處理時間無關(guān),D項錯誤。

答案:B【母題延伸】

某實驗小組要進一步探究遠(yuǎn)紅光處理時間對萵苣種子萌發(fā)率的影響,請簡要說明實驗思路。

提示:讓多組萵苣種子在遠(yuǎn)紅光下進行不同時長的曝露,統(tǒng)計各組萵苣種子的萌發(fā)率。探究二

參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素

1.溫度對植物生命活動的影響。

閱讀下列材料,思考回答下列問題。

材料1:1918年,某植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)黑麥有冬性和春性之分。春黑麥不需要經(jīng)過低溫時期就可以抽穗,因此可以春播。而冬黑麥則需在發(fā)芽前后經(jīng)過一段1~2℃的低溫時期才能抽穗,所以必須秋播。

材料2:1928年,某農(nóng)學(xué)家發(fā)現(xiàn)禾谷類作物的冬性品種若不經(jīng)低溫,則長期處于分蘗階段而不拔節(jié)開花。若將黑麥、小麥和大麥的種子播種在積雪的田間經(jīng)受一段時間的自然冷凍后,就能拔節(jié)開花。把剛剛發(fā)芽的冬性禾谷類種子在播種之前在0~5℃條件下冷凍一定天數(shù),則不論何時播種,均能正常拔節(jié)。

材料3:很多二年生植物的開花,既要經(jīng)過春化作用,又需要長日照。其中某些植物,春化作用與光周期兩種效應(yīng)可以互相影響或代替。例如,開花不需低溫的長日照植物菠菜,經(jīng)低溫處理后,在短日照下也能開花。(1)分析材料1、2可知,禾谷類作物的冬季品種拔節(jié)開花需要經(jīng)過哪種條件的誘導(dǎo)作用?該作用被稱為什么?

提示:低溫條件。春化作用。

(2)有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花,這對于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義?

提示:這是植物應(yīng)付惡劣環(huán)境的一種適應(yīng)性,若植物在開花期遇上低溫,則無法抵抗而導(dǎo)致不開花或死亡。所以經(jīng)過長久進化,等待寒冬過去后再開花結(jié)實(即春化作用),以確保正常地繁衍后代。(3)材料3說明,影響植物生命活動的不同環(huán)境因素間具有怎樣的關(guān)系?

提示:不同的環(huán)境因素相互作用,共同調(diào)節(jié)植物的生命活動。2.重力對植物生命活動的影響在自然狀態(tài)下,根向地生長,莖背地生長,這對于植物的生長發(fā)育有何意義?

提示:根向地生長有利于根吸收水分和無機鹽,莖背地生長有利于植物伸展枝葉,接受光照。

1.重力對生長素分布的影響。(1)作用機理。

當(dāng)重力方向發(fā)生改變時,會引起植物體內(nèi)一系列信號分子的改變,如通過影響生長素的運輸導(dǎo)致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布,從而造成重力對植物生長的影響。

(2)作用部位:胚芽鞘尖端等生長素的產(chǎn)生部位。

①受重力影響:在幼根中,重力作用使生長素從A側(cè)運輸?shù)紹側(cè);在幼莖中,重力作用使生長素從C側(cè)運輸?shù)紻側(cè)(如圖甲所示)。②在圓周運動中,生長素有離心運動的趨勢,即從F側(cè)運輸?shù)紼側(cè)(如圖乙所示)。

(3)作用效果。①根:對生長素較為敏感,B側(cè)生長素濃度過高,對根的生長起抑制作用;A側(cè)生長素濃度較低,有利于根的生長。②莖:對生長素相對不敏感,D側(cè)生長素濃度高于C側(cè)生長素濃度,所以D側(cè)生長快于C側(cè)。

2.春化作用的機理及影響因素。(1)機理。

春化過程中,感受低溫的部位的分生組織中的RNA和蛋白質(zhì)含量增加,代謝也發(fā)生順序性變化。春化效應(yīng)還可經(jīng)細(xì)胞分裂傳遞給子細(xì)胞。(2)影響因素。

赤霉素處理能使許多冬性一年生植物和二年生植物(如天仙子、胡蘿卜、甘藍(lán)、蘿卜等)不經(jīng)低溫而抽薹成花。

【例3】有一些植物需經(jīng)過低溫后才能開花結(jié)實。通過低溫誘導(dǎo)促使植物開花結(jié)實的作用稱為春化作用。下列未利用春化作用原理的是(

)A.洋蔥開花影響其品質(zhì),因此在春季種植前高溫處理越

冬儲藏的鱗莖,以降低其感受低溫的能力,從而得到較

大的鱗莖B.施用赤霉素可使二年生天仙子、白菜、甜菜和胡蘿

卜等不經(jīng)低溫處理就可以開花

C.將萌發(fā)的冬小麥種子裝在罐中,置于冬季的低溫環(huán)境

下40~50d后在春季播種,可獲得和秋播同樣的收成D.在第一年將二年生藥用植物當(dāng)歸的塊根挖出,儲藏在

高溫下,以減少第二年的抽薹率而獲得較好的塊根

解析:“降低其感受低溫的能力”“置于冬季的低溫環(huán)境下40~50d”“儲藏在高溫下,以減少第二年的抽薹率而獲得較好的塊根”都利用了春化作用原理;“使用赤霉素”未利用春化作用原理。

答案:B

【例4】根橫放時,“淀粉體”下沉到細(xì)胞近地側(cè)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。Ca2+與鈣調(diào)蛋白結(jié)合后活化Ca2+泵和IAA泵(均為ATP驅(qū)動泵),使根近地側(cè)積累較多的Ca2+和IAA,導(dǎo)致根的近地側(cè)和背地側(cè)生長速度不一樣。下列說法錯誤的是(

)A.“淀粉體”能導(dǎo)致IAA分布不均B.重力能導(dǎo)致根的向地生長C.Ca2+和IAA運輸?shù)浇貍?cè)的方式為主動運輸D.根的向地性說明生長素具有促進生長的作用

【思維流程】將復(fù)雜的情境和問題簡單化,回顧必備知識進行作答。

【參考答案】D探究三

植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

【例5】下列關(guān)于植物生命活動調(diào)節(jié)的敘述,正確的是 (

)A.綠色植物沒有神經(jīng)系統(tǒng),它們的生命活動調(diào)節(jié)只有激

素調(diào)節(jié)B.激素直接影響生命活動,不會影響基因的表達(dá)C.植物合成激素受基因調(diào)控,也受光照、溫度等環(huán)境因