2024-2025學年高二生物選擇性必修1（配人教版）上課課件 第5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

第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動學有目標——新課程標準必明記在平時——核心語句必背1.概述其他因素參與植物生命活動的調(diào)節(jié)，如光、重力和溫度等。2.理解植物生長發(fā)育調(diào)控的網(wǎng)絡。1.參與植物生命活動調(diào)節(jié)的環(huán)境因素主要有光、重力和溫度等。2.在受到光照射時，光敏色素的結構發(fā)生變化的信息會傳遞到細胞核內(nèi)，影響特定基因的表達，從而表現(xiàn)出生物學效應。3.植物生長發(fā)育的調(diào)控是基因表達調(diào)控(基因控制)、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。[理清主干知識]一、

光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)1．在自然界中，__________，植株生長、_____、衰老等，都會受到光的調(diào)控。2．光敏色素是植物中一種接收________的分子，其化學本質(zhì)是_______。種子萌發(fā)開花蛋白質(zhì)光信號二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1．溫度參與植物的生長發(fā)育主要是通過影響__________、植株生長、__________和葉的衰老、脫落等生命活動實現(xiàn)的。2．重力是調(diào)節(jié)植物__________和__________的重要環(huán)境因素。3．植物的根、莖中具有感受重力的___________，可以將_____信號轉(zhuǎn)換成___________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。4．植物生長發(fā)育的調(diào)控，是__________調(diào)控、_____調(diào)節(jié)和__________調(diào)節(jié)共同完成的。種子萌發(fā)開花結果生長發(fā)育形態(tài)建成物質(zhì)和細胞重力運輸生長素基因表達激素環(huán)境因素[診斷自學效果]1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。(1)光敏色素是一種能接收光信號的色素分子。

()(2)在我國北方地區(qū)春季播種冬小麥往往不能抽穗開花是受光照的影響。

()(3)重力信號可以直接調(diào)節(jié)植物的生長方向。

()(4)植物生長發(fā)育的調(diào)控是激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。

()××××2．環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動，以下說法錯誤的是

(

)A．煙草種子只有在光下才能萌發(fā)是因為種子萌發(fā)需要利用光能B．綠豆芽長出長的莖而沒有發(fā)育成豆苗說明光照影響植物形態(tài)的建成C．冬小麥的春化作用現(xiàn)象說明溫度影響植物生殖D．溫帶地區(qū)秋季樹葉變黃原因之一是低溫等因素抑制葉綠素合成解析：煙草種子只有在光下才能萌發(fā)是因為種子萌發(fā)需要光信號，由光敏色素接收，而不是利用光能，A錯誤；綠豆芽長出長的莖是下胚軸伸長，而沒有發(fā)育成豆苗說明光照影響植物形態(tài)的建成，B正確；冬小麥的春化作用現(xiàn)象是低溫誘導抽穗開花，C正確；衰老的葉片葉綠素會降解，秋天低溫又抑制葉綠素合成，D正確。答案：A

新知探究一光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)[在探究中學明]1．閱讀教材第105、106頁，觀察圖5-12，分析下列問題。(1)光作為一種________，影響、調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的全過程。如種子萌發(fā)、____________、開花的季節(jié)等。(2)接收光信號的物質(zhì)是____________，它是由________________組成的復合體，能夠?qū)⒐庑畔⑥D(zhuǎn)導后傳遞到____________內(nèi)，影響特定基因表達。2．分析資料，回答問題。資料：科學家曾用大型光譜儀將紅光分離成單色光處理萵苣種子，發(fā)現(xiàn)在紅光下萌發(fā)率最高，而遠紅光會逆轉(zhuǎn)這一過程。交替進行紅光和遠紅光照射，實驗結果如下表。交替地暴露在紅光(R)和遠紅光(FR)下的萵苣種子萌發(fā)率(在26℃下，連續(xù)進行1min的R和4min的FR曝光)[在深化中提能]1．光信號的調(diào)控機制：受到光刺激時，光敏色素結構發(fā)生變化，這一變化的信息經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳遞到細胞核內(nèi)，影響特定基因的表達，如下圖所示：2．辨析光合色素和光敏色素：化學本質(zhì)不同綠色植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，不是蛋白質(zhì)；光敏色素是由色素參與組成的一種蛋白質(zhì)復合體接收光照有本質(zhì)區(qū)別光合色素能吸收并轉(zhuǎn)化光能儲存在有機物中，是自然界各種生物的能量和物質(zhì)基礎；光敏色素是光的受體，光僅是一種信號，被接收后經(jīng)信息傳遞系統(tǒng)傳導到細胞核，影響基因表達，從而調(diào)控植物的生長發(fā)育分布不同光合色素主要分布在葉肉細胞的葉綠體中，光敏色素分布在植物的各個器官中，尤其在分生組織細胞中更多，如胚芽鞘尖端、根尖等合成條件不同光是葉綠素合成的必要條件，黑暗培養(yǎng)的黃化苗不含葉綠素，但黃化幼苗的光敏色素比綠色幼苗多20～100倍[典例]在自然界中，種子萌發(fā)，植物生長、開花、衰老等，都會受到光的調(diào)控。植物的向光性生長，實際上也是植物對光刺激的反應。光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。機制如下：陽光照射→光敏色素被激活，結構發(fā)生變化→信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導，傳遞到細胞核內(nèi)→細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化→表現(xiàn)出生物學效應。下列分析錯誤的是(

)A．幼苗橫放后莖背地生長是光調(diào)控的結果B．光可調(diào)控基因組的表達進而調(diào)控植物的生長發(fā)育C．人為控制光照時間，可實現(xiàn)花卉分批上市D．光敏色素可能是一種接收光信號的受體[解析]

幼苗橫放后，重力作用導致近地側(cè)生長素濃度高于遠地側(cè)，莖的近地側(cè)生長速度比遠地側(cè)快而表現(xiàn)出背地生長，因此幼苗橫放后莖背地生長不是光調(diào)控的結果，A錯誤；由題干信息“陽光照射……細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化→表現(xiàn)出生物學效應”可知，光可調(diào)控基因組的表達進而調(diào)控植物的生長發(fā)育，B正確；由題干可知，植物開花會受到光的調(diào)控，人為控制光照時間可以調(diào)整花期(例如長日照花卉采用短日照處理可以抑制其開花)，從而實現(xiàn)花卉分批上市，C正確；由題干信息“陽光照射→光敏色素被激活，結構發(fā)生變化→信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導，傳遞到細胞核內(nèi)”可知，光敏色素可能是一種接收光信號的受體，D正確。[答案]

A[名師點睛]明確光照對植物生長的兩方面作用及區(qū)別是解答此題的關鍵：光照是影響植物生長的重要環(huán)境因素，不僅為光合作用提供能量，還為生長發(fā)育的調(diào)節(jié)提供光信號。

[在應用中落實]1．(2023·廣東高考)種植和欣賞水仙是廣東的春節(jié)習俗。當室外栽培的水仙被移入室內(nèi)后，其體內(nèi)會發(fā)生一系列變化，導致徒長甚至倒伏。下列分析正確的是

(

)A．水仙光敏色素感受的光信號發(fā)生改變B．水仙葉綠素傳遞的光信號發(fā)生改變C．水仙轉(zhuǎn)入室內(nèi)后不能發(fā)生向光性彎曲D．強光促進了水仙花莖及葉的伸長生長解析：室外和室內(nèi)的光照有差異，當室外栽培的水仙被移入室內(nèi)后，水仙光敏色素感受的光信號發(fā)生改變，A正確；葉綠素為光合色素，主要吸收紅光和藍紫光，把水仙從室外移入室內(nèi)，葉綠素傳遞的光信號沒有發(fā)生改變，B錯誤；向光性彎曲是由單側(cè)光照射導致生長素分布不均勻引起的，在室內(nèi)也可發(fā)生向光性彎曲，C錯誤；把水仙從室外移入室內(nèi)，光照強度減弱，導致徒長，說明強光抑制水仙花莖及葉的伸長生長，D錯誤。答案：A

2．植物生長離不開光，下列說法錯誤的是

(

)A．光可以影響種子的萌發(fā)B．光往往對植物繁殖有重要影響C．光影響基因表達D．光是光合作用光反應的信號解析：種子萌發(fā)有的需要光照或黑暗條件，A正確；光周期對成花誘導有重要影響，B正確；光信號經(jīng)轉(zhuǎn)換傳導到細胞核影響基因表達，C正確；光反應是利用光能，而不是光信號，D錯誤。答案：D

答案：(1)增大白天較高溫度有利于光合作用合成有機物，夜間降溫可以降低有機物的消耗量(2)播種前對小麥種子進行低溫處理[在深化中提能]1.春化作用與植物的生長：(1)植物花的形成除了內(nèi)部發(fā)育因素，還受外界環(huán)境條件的嚴格調(diào)控，主要是春化和光周期。(2)低溫誘導植物開花的形成，稱為春化作用。成花受低溫影響的植物，主要是一些二年生植物(如芹菜、蘿卜、白菜、蔥、蒜、天仙子等)和一些冬性一年生植物(如冬小麥、冬黑麥等)。(3)在春化過程結束前，如遇高溫，低溫效果就會削弱或消除，這種現(xiàn)象稱為脫春化作用。冬季氣溫過高會導致小麥減產(chǎn)就是這個道理。(4)春化形成的刺激物質(zhì)稱春化素，利用春化植株的葉片同種嫁接，使沒經(jīng)過春化的植株開花，證明了春化素的存在。2．重力對植物根莖生長的影響分析：[典例]植物的生命活動受植物激素的調(diào)節(jié)，下圖為某植物感知外界光照、溫度等變化，通過調(diào)節(jié)激素的合成促進植物冬天休眠、夏天生長過程示意圖。下列分析最合理的是

(

)A．長日照能促進過程②④，短日照能促進過程⑤⑥B．10℃有利于過程②④，30℃有利于過程⑤⑥C．10℃有利于過程①②③④，30℃有利于過程①③⑤⑥D(zhuǎn)．長日照能促進所有過程，短日照能抑制所有過程[解析]

夏季長日照、溫度高，植物生長旺盛，細胞分裂素和赤霉素分泌增多，所以長日照、較高溫度能促進過程②④；冬季短日照、氣溫低，葉和果實衰老、脫落，生長受到抑制，所以短日照、低溫能促進過程⑤⑥。[答案]

A[在應用中落實]1．以下說法不可能是重力影響的是

(

)A．倒伏植株的莖背地生長B．插條兩端涂抹生長素后只能一端生根C．生長素分布不均的信號轉(zhuǎn)換D．作為直接影響基因表達的信號解析：倒伏植株的莖背地生長是重力影響了生長素的分布，A、C正確；植物細胞能感受重力的影響區(qū)分“上下”，所以插條兩端涂抹生長素后只能一端生根，B正確；植物細胞感受重力影響后經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換，通過激素等信息分子的傳遞最終才能影響到基因的表達，D錯誤。答案：D

2．樹木年復一年地加粗，構成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化，其中對于年輪的形成，主要因素是

(

)A．水分

B．光照C．溫度

D．二氧化碳濃度解析：年輪形成的原因是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；在秋冬季細胞分裂慢、細胞體積較小，在樹干上形成顏色較深的帶。答案：C

3．在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長、開花及衰老等生理過程都受到基因表達、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素三方面的影響。下列相關敘述錯誤的是(

)A．溫度影響植物的生理活動，但不影響植物分布的地域性B．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C．光可作為一種信號，通過影響特定基因表達影響植物生長、發(fā)育D．生長素作為一種信號，通過給細胞傳遞信息來調(diào)節(jié)生命活動解析：溫度影響植物的生理活動，植物分布的地域性很大程度上是由溫度決定的，A錯誤。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，B正確。光作為一種信號，可通過影響特定基因的表達來調(diào)控植物的生長、發(fā)育，C正確。生長素作為一種化學信號，能給細胞傳達信息，起著調(diào)節(jié)細胞生命活動的作用，D正確。答案：A

[課堂鞏固落實]1．下列關于“引來繁花綴滿枝，瓜熟蒂落也有時”現(xiàn)象的分析，錯誤的是(

)A．環(huán)境因子能通過改變激素的作用來影響植物的各項生命活動B．適當噴2,4-D能延長“繁花綴滿枝”的時間C．乙烯和脫落酸協(xié)同調(diào)節(jié)了“瓜熟蒂落”的過程D．這一現(xiàn)象是多種植物激素相互作用的結果解析：環(huán)境因子能夠改變激素的合成、含量等，進而影響植物生命活動，無法改變激素的作用，A錯誤；一定濃度的2,4-D能防止落花落果，所以可以延長“繁花綴滿枝”的時間，B正確；乙烯可促進果實的成熟，脫落酸可促進果實的脫落，則乙烯和脫落酸協(xié)同調(diào)節(jié)了“瓜熟蒂落”的過程，C正確；植物的生命活動是在多種植物激素相互作用、共同調(diào)節(jié)下進行的，D正確。答案：A

2．植物的開花受光周期的影響，短日植物開花要求長夜，而長日植物開花則要求短夜。若以閃光中斷其黑暗(如圖，虛線為臨界夜長)，對長日植物和短日植物產(chǎn)生的影響是

(

)A．a(chǎn)、b、c開花；d、e、f不開花B．a(chǎn)、b、d開花；c、e、f不開花C．b、c、e開花；a、d、f不開花D．b、c、d開花；a、e、f不開花解析：因為長日植物開花要求短夜，所以a不開花，b、c開花；短日植物開花要求長夜，所以e、f不開花，d開花，D正確。答案：D

3．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。下列說法錯誤的是

(

)A．植物根向地、莖背地生長，就是在重力的調(diào)節(jié)下形成的B．植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細胞C．重力信號需要轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號D．在根的近地側(cè)和遠地側(cè)，生長素的濃度相同解析：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。植物根向地、莖背地生長，就是在重力的調(diào)節(jié)下形成的。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。答案：D

4．某些植物必須經(jīng)過春化作用(用低溫誘導促使植物開花)才能開花結實，下表

是對冬小麥進行春化處理的研究結果。下列對研究結果的分析錯誤的是(

)處理方式未經(jīng)低溫處理經(jīng)低溫處理先低溫處理后高溫處理檢測結果沒有某些特殊蛋白質(zhì)有某些特殊蛋白質(zhì)出現(xiàn)某些特殊蛋白質(zhì)，高溫處理后這些蛋白質(zhì)消失現(xiàn)象不能抽穗開花抽穗開花不能抽穗開花A.決定冬小麥抽穗開花