环境因素参与调节植物的生命活动【新教材备课精研】 高二生物 课件（人教版2019选择性必修1）

第4节环境因素参与植物的生命活动本节聚焦:光是怎样调节植物生长发育的？温度、重力等环境因素是怎样调节植物生长发育的？植物接受环境因素的调节有什么适应意义？第5章植物生命活动的调节

种子萌发后，根向地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。讨论:1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？是由重力因素调节的。根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？问题探讨问题一：对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？一、光对植物生长发育的调节一、光对植物生长发育的调节资料1

少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。不萌发早熟禾毛蕊花有光比无光萌发更好洋葱番茄萌发烟草、莴苣的种子萌发光抑制种子萌发一、光对植物生长发育的调节资料1

少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。思考1：那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗？不是。推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。一光对植物生长发育的调节一、光对植物生长发育的调节资料2

豆芽是在黑暗的环境中培育的,细胞中不含叶绿素,茎比在光下要长很多。豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。思考2：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。一、光对植物生长发育的调节资料3

很多植物的开花与昼夜长短有关。菠菜——白天超过13

h；

菊、水稻——白天短于一定时长；黄瓜、棉花、向日葵——和白天长度无关。思考3：从有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是那种环境因素在起作用？这与植物激素的分泌有关吗？萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应一萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。思考4：综合上述资料分析，种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？一、光对植物生长发育的调节光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。植株生长开花衰老种子萌发均受到光的调控问题二：光在植物生长发育过程中起了什么作用？问题三：植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？

学习任务阅读课本Ｐ106，回答以下3个问题：1.光敏色素主要吸收哪种光？

2.光敏色素分布在哪？

3.光敏色素如何调控植物生长发育的？以小组为单位，请用“文字和箭头”方式，尝试构建光调控植物生长发育的反应机制模型。（3分钟）总结1.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)(1)化学本质:(2)分布:(3)吸收光的类型:蛋白质(色素—蛋白复合体)植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。主要是红光和远红光。一、光对植物生长发育的调节感受信号传导信号发生反应受到光照射光敏色素被激活，结构发生变化信号经过转导，传递到细胞核内DNA细胞核内特定基因的转录变化RNA翻译表现出生物学效应2.光调控植物生长发育的反应机制光信号光受体（光敏色素）信息传递系统特定基因表达生物学效应↓↓↓↓↓↓问：光敏色素与光合色素的作用有什么区别？光敏色素是光的受体。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。光合色素是在光合作用中参与吸收、传递并转化光能等的作用，包括叶绿素和类胡萝卜素等。光是植物进行光合作用的能量来源(1)对植物来说，光只是提供能量(

)(2)光敏色素是一类色素—蛋白复合体(

)(3)接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化(

)×√√判断正误1.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述，不正确的是A.光能够影响植物种子的萌发B.植物的向光性生长是植物对光刺激的反应C.对植物来说，光只是起提供能量的作用D.光可作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程√典题应用2.下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法，不正确的是A.光敏色素的本质是蛋白质B.光敏色素主要吸收红光、蓝光C.光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达D.光作为一种信号，影响、调控植株的生长、开花等√问题四：温度是如何参与植物生命活动的调节的呢？二、温度对植物生长发育的调节资料1

温带地区，树木年复一年的加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。年轮出现的原因是：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。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。二、温度对植物生长发育的调节资料1

温带地区，树木年复一年的加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。年轮出现的原因是：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。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。思考1：树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？年轮的形成，是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。二、温度对植物生长发育的调节资料2

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。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦，蕙兰等就是这样。思考2：有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。二光合作用:夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。叶片变黄、脱落:落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。二、温度对植物生长发育的调节资料3

结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。西双版纳热带季雨林亚热带常绿阔叶林落叶阔叶林针叶林植物的地域性分布二、温度对植物生长发育的调节结论：植物根具有向地性意义：充分扎入土壤吸收物质原因：①生长素在近地侧分布多于远地侧②重力使生长素沉降？三、重力对植物生长发育的调节胚芽鞘的向光性根的向地性光敏色素是感光分子胚芽鞘尖端感光，生长素发生横向运输，分布不均等，使得尖端以下部位向光侧生长慢，背光侧生长快根冠存在一种感受重力的分子或结构引起生长素的重新分布，分布不均的生长素传递到伸长区后，使根出现向地性向地性的原因淀粉—平衡石假说:

植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。重力方向改变平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降引起一系列信号分子的改变如通过影响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对植物生长产生影响三、重力对植物生长发育的调节

学习任务阅读课本Ｐ108相关内容，思考调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达之间的关系？

请用文字和箭头的方式恰当的表示三者之间的关系

（3分钟）四、植物生长发育的整体调控植物生长发育的整体调控四、植物生长发育的整体调控课外实践设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。真的是这样吗？我们能否设计实验进行验证？自变量:是否有根冠因变量:根是否出现向地生长可采用切除根冠的方法进行处理可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测课外实践设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠实验思路:1.取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒,随机分成数量相同的甲、乙两组;2.去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉花的培养皿中;3.置于温度适宜的暗室中培养一段时间。4.观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长预期结果、得出结论:如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。(1)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导(

)(2)重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关(

)(3)高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合(

)(4)植物的生长发育完全由植物激素调控(

)××判断正误√×3.下面关于温度参与植物生长发育的调节的叙述，不正确的是A.温度可影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动B.冬小麦在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花C.温度能影响代谢的快慢D.温度不能决定植物分布的区域性典题应用√4.下图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的近地侧，导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型，下列分析正确的是A.IAA在根部只能从伸长区向根冠

运输B.在水平放置的根中，近地侧伸长

慢的原因是IAA浓度低于远地侧C.若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能观察到根向地弯曲生长D.玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关√课后练习1.一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确.(1)

它的生长发育完全由植物激素控制。()(2)

调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。

()(3)

它的生长发育是基因表达调控的结果。()2.请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。×√√3.昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？植物激素基因表达环境因素可尝试遮光处理！课后练习4.科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。由上述实