2022-2023学年人教版（2019）选择性必修一 5.4 环境因素参与调节植物的生命活动 课件（63张）

第5章植物生命活动的调节第4节环境因素参与调节植物的生命活动课标要点学法指导知识导图1．概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等2．植物生命活动的调节有基因表达调控、激素调节和环境因素调节三个方面，它们是相互作用、协调配合的1．根据图示理解光调控植物生长发育的全过程的反应机制(生命观念、科学思维)2．结合实例分析温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育(生命观念)课前·

新知导学1．实例(1)光照影响植物的____________和____________。(2)______________影响植物的开花。种子萌发

光对植物生长发育的调节形态变化

昼夜长短

2．机理(1)直接作用对象：接受光信号的分子，如________。(2)作用过程：受到光照射时，__________________会发生变化，这一变化的信息会经过________系统传导到细胞核内，影响特定基因的_______。光敏色素

光敏色素的结构

信息传递

表达

细胞核内基因的表达一般需要经过哪两个过程？【答案】转录和翻译。微思考

很多植物的开花与日照长度有关，白天和黑夜的相对长度叫光周期，拟南芥可发生避阴反应，即拟南芥植株被其他植株遮蔽时，可通过光敏色素感受富含远红光的光，进而伸长节间和叶柄，捕获更多的光能。下列相关叙述正确的是

(

)A．避阴反应有利于类胡萝卜素吸收更多的远红光B．发生避阴反应时，拟南芥的基因型发生了变化C．避阴反应说明拟南芥可感受来源于无机环境的信息D．发生避阴反应的拟南芥生长受到抑制【答案】C【解析】避阴反应有利于光敏色素吸收更多的远红光，但类胡萝卜素等光合色素一般不能吸收远红光进行光合作用，A错误；发生避阴反应时，拟南芥的基因型未发生变化，B错误；避阴反应说明拟南芥可感受来源于无机环境的信息(不可见的远红光)，C正确；发生避阴反应的拟南芥能更好地吸收光能用于光合作用，故不会抑制其生长，D错误。1．温度(1)生命活动的节律随________变化。(2)昼夜温差影响植物_______。(3)植物所有的生理活动都在一定的______________内进行。(4)决定植物分布的__________。季节

参与调节植物生命活动的其他环境因素代谢

温度范围

地域性

2．重力重力是调节植物__________和__________的重要环境因素。(1)具体表现：根的__________和茎的背地生长。(2)影响机制：植物的__________中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输__________的信号，造成__________分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。生长发育

形态建成

向地生长

根、茎

生长素生长素

将植物幼苗横放，在重力作用下，生长素在近地侧的分布较多，但根表现为向地性，茎表现为背地性，原因是什么？【答案】根对生长素较为敏感，根的近地侧生长被抑制，茎的近地侧生长素促进生长，所以根、茎出现了不同的反应。微思考

下列植物感应活动中，不是由于环境因素的单向刺激引起的是

(

)A．根向着地心方向生长B．茎背着地心方向生长C．含羞草的小叶合拢D．根朝向肥料较多的地方生长【答案】C【解析】根向着地心方向生长，是由重力引起的向性运动；茎背着地心方向生长，是由重力引起的向性运动；含羞草的小叶合拢，是由不定向的刺激引起的感性运动；根朝向肥料较多的地方生长，是由水肥引起的向性运动。植物生长发育的调控，是____________、________和____________共同构成的网络。(1)基因表达调控：植物的各项生命活动都处在基因__________________的调控之下。(2)激素调节：①激素作为____________，会影响细胞的基因表达。②激素的产生和分布是____________的结果。(3)环境因素：影响激素的____________。基因表达调控植物生长发育的整体调控调控机制激素调节

环境因素调节

适时选择性表达

信息分子

基因表达调控

产生、分布

以下关于植物生长发育的调控的叙述，正确的是 (

)A．因为植物没有神经系统，所以植物的生长发育只受激素调节B．植物激素几乎控制着植物所有的生长发育过程C．植物激素合成受基因表达的调控，植物激素又会影响基因的表达D．光照、温度等环境因素直接影响植物的生长发育【答案】C【解析】激素调节只是植物生长发育的调控的一部分，A错误；植物激素几乎调节着植物所有的生长发育过程，而不是控制，B错误；光照、温度等环境因素的变化，引起包括植物激素合成在内的多种变化，影响基因表达，从而影响植物的生长发育等生命活动，D错误。课堂·

素养初培1．光对植物生长发育的两种作用(1)间接作用：光作为能量来源，主要是通过影响光合作用间接影响植物的生长发育的。光对植物生长发育的调节[知识归纳](2)直接作用：光作为一种外界信号，对植物生长发育的直接作用主要是通过影响植物的形态建成实现的。光作为一种信号影响着植物生长发育的许多方面，从种子发芽和幼苗脱黄化到昼夜节律、基因表达、向地性和向光性，对植物的生长发育有广泛的调节作用，植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。植物的光形态建成包括以下几个方面：①光在种子萌发中的作用：光对一般植物种子的萌发没有什么影响，但有些植物种子的萌发是需要光的，这些种子叫需光种子，如莴苣、烟草等植物的种子。还有一些植物种子的萌发是不需要光的，这些种子叫需暗种子，如西瓜、黄瓜、番茄等植物的种子。在需光种子中，研究较多的是莴苣种子，它的萌发对光的要求非常严格。在白光下，莴苣种子的萌发受到促进；改用660nm的红光照射，同样促进种子萌发；若用730nm的远红光照射则有很强的抑制作用，种子萌发率大大降低。同时发现，红光的促进作用和远红光的抑制作用是可逆的，当用红光处理后再用远红光处理则红光的作用被解除。若反复使用红光和远红光，其作用效果取决于最后一次处理的光质。现在已知，参与需光种子萌发反应的光的吸收与光敏色素有关。②光在植物营养生长期的作用：光能消除黄化现象，使叶伸长，茎节间变短；使植物根、茎、叶正常分化。③光在植物开花中的作用：光周期作为植物的定时器或启动器，启动植物体内的光受体，导致植物开花。④光在植物休眠中的作用：光周期可诱导植物进入休眠。从秋到冬随着日照长度的缩短，植物体内产生脱落酸，脱落酸使植物器官脱落进入休眠，使植物安全度过寒冷冬季。街道两旁路灯下的植物最容易遭受冻害，就是因为路灯夜晚照光，延长了光照长度，这些植物感受不到外界短日照的信号而未进入休眠。当寒冷冬季来临时，这些植物就会因准备不足遭受冻害。从春到夏，日照长度逐渐加长，长日照诱导植物体内产生赤霉素，赤霉素使植物解除休眠，进行生长和发育。2．光的信号传导(1)光敏色素：植物接受光信号的分子之一。①本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。②分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。③生理作用：光敏色素可参与调节种子萌发、茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、花诱导、花粉育性等生理过程。(2)调控机制：1．“待到秋来九月八，我花开后百花杀”，菊花为短日照植物，某广场在“五一”节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理？【答案】提前对其进行短日照处理。2．植物的向光性是否体现了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长的作用？【答案】不能，植物的向光性只能体现生长素促进生长的作用。3．光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，受到光照时结构会发生变化。这一变化的实质可能是什么？【答案】蛋白质的空间结构发生变化。4．光敏色素结构变化的信息传导到细胞核内，影响基因的表达，体现了核孔的什么功能？【答案】核孔是核质之间信息交流的通道。【方法技巧】长日照植物与短日照植物的区分(1)长日照植物和短日照植物的开花与日照时长并无直接关系，是连续的黑暗时长会直接决定其开花与否，即促进长日照植物的开花并不需要延长日照时长，只要在连续的黑暗中给予短时间的光照，将连续的黑暗时长缩短至某一临界值以下就可以了；而对于短日照植物只需延长连续黑暗的时间即可，所以长日照植物也叫短夜植物、短日照植物也叫长夜植物。(2)长日照植物和短日照植物的临界日长(夜长)根据物种不同而不同，并不是严格的12小时。1．植物能感知外界光照变化，调节脱落酸和赤霉素合成，保证冬天(短日照)休眠、夏天(长日照)生长。下列叙述正确的是 (

)[对点精练]A．长日照能促进过程②④，短日照能促进过程⑤⑥B．10℃有利于过程②④，30℃有利于过程⑤⑥C．10℃有利于过程①②③④，30℃有利于过程①③⑤⑥D．长日照能促进所有过程，短日照能抑制所有过程【答案】A【解析】赤霉素通过促进细胞伸长而使植株长高，细胞分裂素通过促进细胞分裂增加细胞数量而促进植物生长；由题意可知，夏天(长日照)植物生长，说明长日照促进赤霉素、细胞分裂素合成，冬天(短日照)休眠，说明短日照促进脱落酸的合成。长日照能促进过程②④，短日照能促进过程⑤⑥；该图的生理过程与日照长度有关，不能确定温度对各生理过程的影响。2．如表是交替地暴露在红光和远红光下的莴苣种子的萌发率(26℃下，连续1min的红光和4min的远红光照射，R表示红光，FR表示远红光)。下列叙述正确的是

(

)光处理萌发率/%R70R－FR6R－FR－R74R－FR－R－FR6R－FR－R－FR－R76R－FR－R－FR－R－FR6A．该实验的主要目的是探究种子的萌发是否需要光B．光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率越高C．莴苣种子萌发率的高低以最后一次照射的光的波长为准D．光是莴苣种子萌发的必需条件，远红光下萌发率高，红光下萌发率低【答案】C【解析】由题干信息可知，该实验的主要目的是探究红光和远红光交替照射对莴苣种子萌发率的影响，A错误。分析表中6组数据可知，种子的萌发与光照处理时间无关，B错误。由表可知，种子萌发率的高低与最后一次照射的光的波长有关，最后一次照射红光的种子萌发率高，最后一次照射远红光的种子萌发率低，C正确、D错误。1．温度(1)树木的年轮表现出季节周期性变化。①春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带。②秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。参与调节植物生命活动的其他环境因素[知识归纳](2)春化作用。①概念：经一定时间的低温诱导促进植物开花的作用。②举例：有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，例如冬小麦、冬大麦、芹菜、胡萝卜、白菜等，如果不经过一定时间的低温，它们就会一直保持营养生长状态或很晚才能开花。(3)植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。①温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。②植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。2．重力重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。植物根向地、茎背地生长就是在重力的调节下形成的。植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。在重力作用下，生长素由远地侧向近地侧运输，即A→a、B→b，这样a、b处的生长素浓度分别比A、B处的高。①由于根对生长素比较敏感，a处过高浓度的生长素对根的生长起抑制作用，而A处的生长素浓度有利于根的生长，这充分体现了生长素作用的两重性。②由于茎对生长素相对不敏感，b处的生长素浓度比B处的高，b处较高浓度的生长素对茎生长的促进作用更强，茎近地侧比远地侧生长快。1．自然状态下，根向地生长，茎背地生长，这对于植物的生长发育有何意义？【答案】根向地生长有利于根吸收水分和无机盐，茎的背地生长有利于植物伸展枝叶，接受光照。2．春化作用过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，说明低温通过什么机制影响植物的开花？【答案】通过影响基因的转录和翻译来影响基因的表达。3．玉米种子萌发为幼苗的过程中，种子的干重和鲜重如何变化？【答案】干重先由于有机物的分解而减少，当幼苗出土，光合作用强度大于呼吸作用强度后，干重开始增加；鲜重一直在增加。4．根尖和芽尖中的生长素的产生部位和作用部位是否一致？【答案】不一致。产生部位主要是根尖和芽尖的分生组织，作用部位是根尖和芽尖下面的伸长区。【方法技巧】植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络1．自然条件下，冬小麦是在头一年秋季萌发，以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬，第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明

(

)A．未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花B．赤霉素等植物激素控制着植物的生命活动C．赤霉素直接参与细胞内的代谢活动D．赤霉素具有解除种子休眠的作用[对点精练]【答案】A【解析】秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件，低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明赤霉素与植物的开花有关，故未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花，A正确；植物激素的合成受基因的控制，故基因控制着植物的生命活动，植物激素对生命活动只是起调节作用，不能直接参与细胞内的代谢，B、C错误；冬小麦是以营养体过冬的，故题干未体现赤霉素具有解除种子休眠的作用，D错误。2．(2021·山东莒县期中)“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响。下列有关叙述错误的是

(

)A．“淀粉体”可感受重力的方向B．“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号C．茎的近地侧生长素分布较多，细胞生长快，使茎背地生长D．根的近地侧生长素分布较多，细胞生长快，使根向地生长【答案】D【解析】由题干信息可知，植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，所以，“淀粉体”可感受重力的方向，A正确；由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，B正确；由于受重力影响，茎的近地侧生长素浓度高于远地侧，且生长效应强于远地侧，C正确；植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，D错误。课堂·延伸提分易错易混1：误以为植物生命活动的调节只有激素调节植物的生命活动调节基因的表达调控、激素调节和环境因素的调节动物的生命活动调节神经调节、体液调节和免疫调节易错易混2：植物的激素调节过程中的几个误区(1)光照对种子的萌发并非都具有促进作用，也可起到抑制作用。(2)并不是所有植物的开花都与昼夜长短有关，例如黄瓜、棉花、向日葵的开花与日照时间长短无关。(3)激素影响基因的表达，同时，激素的产生是基因表达调控的结果。(4)植物的顶端优势和根的向地性均可体现生长素作用的两重性，而茎的背地性和向光性均不能体现生长素作用的两重性。下列关于植物生命活动调节的叙述，错误的是 (

)A．调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的B．植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果C．在窗台上久不移动的植物弯向窗外生长，有利于植物进行光合作用D．光照等因素通过改变植物激素的作用原理，来影响植物的生命活动【答案】D【解析】根据分析可知，调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用、共同调节的，A正确；植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果，B正确；在窗台上久不移动的植物由于受到单侧光的影响使其弯向窗外生长，这有利于植物接受更多的光照进行光合作用，进而促进生长，C正确；光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内包括植物激素的合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节而影响植物的生命活动，但不能改变植物激素作用的原理，D错误。小练·素养达成1．自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花，下列相关叙述错误的是 (

)A．植物对日照时间的感知跟光敏色素有关B．该现象说明信息的来源可以是外界环境C．日照时间对植物开花的调节本质上是对植物激素的调节D．可以通过人为控制光照时间达到使花卉分批上市的目的【答案】C【解析】日照时间对植物开花的调节本质上是对基因选择性表达的调控，C错误。2．(2020·安徽合肥质检改编)下列关于植物激素调节的叙述，正确的是

(

)A．植物腺体分泌的植物激素调节植物所有的生命活动B．不同激素的相对含量决定植物器官的生长、发育C．不是所有植物激素的合成都受基因组的控制D．植物激素是对植物的生长发育有显著促进作用的有机物【答案】B【解析】植物没有腺体，激素调节只是植物生命活动调节的一部分，A错误；不同植物激素的相对含量决定植物器官的生长、发育，B正确；所有植物激素的合成都受基因组的控制，C错误；植物激素是对植物的生长发育有显著影响的有机物，D错误。3．下列关于植物生命活动调节的叙述正确的是 (

)A．植物激素在植物体内含量较低，但有高效的生物催化作用B．植物无神经系统，其生命活动的调节就是激素调节C．乙烯仅在果实中合成，促进果实的成熟D．顶芽与侧芽出现生长差异与生长素含量不同有关【答案】D【解析】植物激素具有微量、高效的特点，但不具有催化作用，A错误；植物无神经系统，其生命活动的调节有基因表达调控、激素调节和环境因素调节，B错误；植物体各个部位都可合成乙烯，乙烯促进叶片脱落和果实的成熟等，C错误；顶芽的生长素含量低于侧芽，顶芽优先生长，侧芽的生长受到抑制，D正确。4．某研究性学习小组的同学进行了如下实验：取甲、乙、丙、丁4个培养皿，在每个培养皿中均铺上潮湿的滤纸，并分别放入同一品种的莴苣种子100粒，然后分别给予不同的光照，数天后统计萌发种子数，结果如表所示，分析该实验及其数据，可以得出的结论是 (

)项目甲乙丙丁光照条件用黑纸遮光照橘红光先照橘红光，再照远红光先照橘红光，再照远红光最后再照橘红光萌发种子数/粒10994098A．光照对莴苣种子萌发没有影响，适量的水分是莴苣种子萌发的必需条件B．橘红光能促进莴苣种子萌发，但本实验不能证明适量水分是种子萌发的必需条件