浙科版选择性必修1植物对多种环境信号做出反应（55张）课件

第三节植物对多种环境信号做出反应课前·基础认知课堂·重难突破素养·目标定位随堂训练素养·目标定位目

标

素

养1.概述光、温度、重力参与植物生命活动的调节,认同生命活动过程是内外因素共同作用的结果。2.通过对植物向重力性的研究,形成批判性思维。3.举例说明日照长短及温度对植物开花的影响,明确这是长期进化的结果,形成进化与适应观。知

识

概

览课前·基础认知自主预习一、向性运动是植物对环境信号做出的生长反应1.向性运动向性运动是植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动,是植物对环境信号的一种生长反应。生长的方向取决于外界刺激的方向,向光性就是一种常见的向性运动,另一种常见且重要的向性运动是向重力性。2.向重力性(1)向重力性就是植物在重力影响下,保持一定方向生长的特性。植物的茎总是背离重力方向而向上生长,具有负向重力性;根总是顺着重力方向而向下生长,具有正向重力性。(2)根中感受重力的细胞在根冠,而进行不对称生长使根向下弯曲的是伸长区的细胞。二、植物的生殖受到光周期及温度的调控1.植物的花在何时、何处形成,是一个严格受控的过程。当植物的营养器官发育成熟,并从内部完成必要的转变,具备了生殖能力,接下来光、温度等环境信号将决定花将在何时产生。2.光周期现象(1)概念光周期,是一天24h内昼夜的相对长度。很多植物的开花都与光周期的季节性变化有着极为显著的关系。生物体对光周期的生理反应,称为光周期现象。(2)光周期现象的类型①有些植物只有当日长超过一定小时数时才能开花,这样的植物称为长日植物,一般在春天或者初夏开花。②有些植物则相反,只有当日长短于一定小时数时才能开花,这样的植物称为短日植物,一般在夏末或者秋冬开花。③也有一些植物如番茄、蒲公英等,开花不受光周期影响,当它们成熟后,不管日照长短,只要它们已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花,被称为日中性植物。(3)光周期现象的实质①科学研究表明,控制植物开花及其他光周期现象的是夜长——暗期的长度,而非日长。②植物的开花与日照长度无关,而是需要一定时长的持续夜长。因此,短日植物实际是长夜植物,而长日植物实际是短夜植物。(4)光周期现象的过程①植物体感受光周期变化的部位是叶片。叶片细胞中有一种色素称为光敏色素,能够感受夜长。一旦暗期被照光,特别是被红光打断,光敏色素就能捕获到这个信号,从一种形式转变成另一种形式。这种转变起着开关的作用,不仅控制着开花,还控制着诸多植物体其他重大生理过程,如种子萌发、分枝形成等。②科学家推测叶片感受到光周期刺激后,有一种把信息传递到开花部位——茎尖或叶腋处的激素在起作用,将它命名为成花素。(5)光周期作为信号控制很多植物的开花,这是长期进化的结果。这样各种植物都能在非生物环境条件最佳,有传粉媒介可供利用,并且与其他植物的资源竞争较少时,完成生殖过程,实现物种的延续。3.温度影响植物的开花(1)还有一些植物的开花主要受温度影响,如冬小麦。对这类植物来说,秋冬季的低温是开花所必需的条件。这种低温诱导植物开花的过程,称为春化作用。(2)感受低温刺激的部位一般在茎尖。茎尖感受刺激以后,在春化过程中形成一种春化素(这种物质至今还没被分离出来)。春化作用也可能与赤霉素有关,一些需要春化的植物未经低温处理而施用赤霉素,也能开花。低温作为信号,影响这些植物的开花,也是进化的结果。经过长期的进化过程,这样一些能够度过寒冷冬季的物种得以延续下来。4.植物体是一个复杂的生命系统,能通过自我调节来保证自身的生长发育和繁殖,从而适应不断变化的环境。日中性植物开花不受光周期影响,与其他环境因素有关吗?提示:它们的开花可能受到温度等其他因素的影响。为什么冬小麦的种子经低温处理后,即使在春天播种,也能在夏初抽穗开花?提示:低温对开花的影响,一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期实现。预习检测1.判断题。(1)向性运动是植物对环境信号做出的生长反应。(

)(2)植物茎的生长具有正向重力性,根的生长具有负向重力性。(

)(3)长日植物一般在夏末或者秋冬开花。(

)(4)植物感受光周期变化的部位是叶片。(

)(5)春化作用是春天温度升高诱导植物开花的过程。(

)√××√×2.下列关于植物向性运动的叙述,错误的是(

)A.与刺激的方向无关B.与刺激的方向有关C.是对环境的适应性D.与生长素调节作用有关答案:A3.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温度、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内。从下图所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几天后停止于起始位置。此时,幼苗的生长情况是(

)A.根水平生长,茎向上弯曲B.根水平生长,茎向下弯曲C.根向下弯曲,茎向上弯曲D.根向下弯曲,茎向下弯曲答案:B解析:对茎来说,由于一直匀速旋转,从重力角度考虑,各个部位生长素都分布均匀,但由于一侧始终有光源,因此最终向光生长;对根来说,由于一直匀速旋转,各个部位生长素都分布均匀,故水平生长。4.短日植物的开花时间一般是(

)A.春冬季节

B.春季和夏初C.夏季和秋季

D.夏末或秋冬答案:D5.诗人白居易写过“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处,不知转入此中来。”的著名诗句。你认为山上的桃花开花迟的主要原因是(

)A.降水

B.温度C.光照

D.土壤答案:B6.花农控制菊花在母亲节前夕开花的办法最有可能是(

)A.夜晚点灯B.白天用黑布笼罩C.利用温室大棚保持较高温度D.种植时间推迟答案:B课堂·重难突破一

向性运动是植物对环境信号做出的生长反应重难归纳1.植物的向性运动运动方式生长方向与外界刺激的关系生长方向形成原因实例向性运动生长方向与刺激方向有必然联系,单方向刺激(单侧光、重力)定向不可逆的生长运动,生长的方向取决于外界刺激的方向一般与激素有关,主要是由于不均匀生长引起的向光性、向重力性2.植物茎的负向重力性和根的正向重力性

将一棵植物幼苗横放在太空中的空间站内,它的根、茎可能会怎样生长?请说明理由。提示:可能会水平方向生长。太空中失去重力影响,因此植物的茎不再具有负向重力性,根也不再具有正向重力性。典例剖析下列关于植物向性运动的说法,错误的是(

)A.植物的向性运动大多是生长性运动,是不可逆的运动过程B.植物的向性运动是指在有方向性的环境刺激下所引起的生长运动C.植物的向性运动是植物对环境信号的一种生长反应D.植物生长的方向取决于自身的遗传物质答案:D解析:向性运动是植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动,是不可逆的运动过程,A、B两项正确。植物的向性运动是植物对环境信号的一种生长反应,C项正确。植物生长的方向取决于外界刺激的方向,D项错误。学以致用在黑暗且其他条件适宜的环境中,设置如下图所示的实验装置(图中“+”的多少表示生长素含量的多少)。下列相关叙述正确的是(

)A.生长素在3处促进生长B.实验说明植物体内生长素分布较多处生长快C.2、3处生长受到抑制D.小平台若置于水平转盘上缓慢转动,幼苗将水平生长答案:A解析:1处生长素含量较2处低,生长却较2处快,B项错误。生长素在1、3、4处均表现为促进生长,在2处表现为抑制生长,A项正确,C项错误。缓慢水平转动转盘,植物幼苗中生长素分布状况没有发生改变,D项错误。二

植物的生殖受到光周期及温度的调控重难归纳1.光周期现象的类型根据植物开花对光周期的生理反应不同,一般将植物分为三种主要类型:短日植物、长日植物和日中性植物。(1)短日植物:只有当日长短于一定小时数时才能开花的植物。如烟草、菊花、大豆、苍耳、晚稻、甘蔗、棉花等,这类植物一般在夏末或者秋冬开花。(2)长日植物:只有当日长超过一定小时数时才能开花的植物。如菠菜、萝卜、生菜、甘蓝、燕麦、鸢尾等,这类植物一般在春天或者初夏开花。(3)日中性植物:只要已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花的植物。如番茄、蒲公英等,这类植物的开花不受光周期影响,但是可能受到温度等其他因素的影响。2.光周期现象的实质(1)控制植物开花及其他光周期现象的是夜长——暗期的长度,而非日长。(2)短日植物实际是长夜植物,而长日植物实际是短夜植物,特别是对于短日植物而言,其开花主要是受暗期长度的控制,而不是受日照长度的控制。3.光周期现象的过程(1)植物体感受光周期变化的部位是叶片。叶片细胞中含有的能捕获光信号的色素称为光敏色素。(2)植物的开花部位是茎尖或叶腋处,说明叶片感受到光周期刺激后可以进行信息传递。科学家推测光周期诱导产生了一种对开花起刺激作用的激素,并将它命名为成花素,但至今未能鉴定其化学本质。4.对光周期现象的应用(1)控制开花①花卉栽培:对于短日植物菊花,在自然条件下秋季开花,用人工遮光缩短光照时间的办法,可使其在夏季开花,一般短日处理10d之后便开始分化出花芽,若在短日来临之前,人工补光延长光照时间或进行暗期间断,则可推迟开花;对于长日植物,如杜鹃、山茶花等,人工延长光照或暗期间断,可使其提早开花。②解决杂交育种中的花期不遇问题:人为延长或缩短光照时间,控制植物花期。③增加营养体的产量:如对短日植物间断暗期,或南种北引,推迟开花,增加产量。(2)指导引种①对于短日植物,从北往南引种时,如需要收获籽实,应选择晚熟品种;而从南往北引种时,则应选择早熟品种。②对于长日植物而言,从北往南引种时,开花延迟,生育期变长,宜选择早熟品种;而从南往北引种时,应选择晚熟品种。5.春化作用的主要特点(1)春化时间:种子萌发或植株生长的任何时期。(2)感受低温刺激的部位:茎尖。(3)春化素:在春化过程中会形成一种促进开花的物质,可在茎尖感受到低温刺激后,把信息传递到开花部位。(4)作用范围①多数二年生植物,如萝卜、胡萝卜、白菜、芹菜、甜菜、荠菜、天仙子等。②一些一年生冬性植物,如冬小麦、冬黑麦、冬大麦等。(5)应用:低温处理促进冬性植物的春化作用,控制开花。短日植物南种北引,应引种什么品种?长日植物北种南引,应引种什么品种?请说明理由。提示:短日植物南种北引时,生育期延长,应引种早熟品种。长日植物则相反,如果要北种南引时,应引种早熟品种。典例剖析有人用一种短日植物苍耳做了下列①②③三个实验。下列说法错误的是(

)①给予短日照,可使苍耳开花②给予短日照,但用光照中断暗期,则苍耳不开花③给予短日照,但用黑暗中断光照期,不影响苍耳开花A.植物开花与日照长度无关B.短日植物实际是长夜植物C.短日植物需要一定时长的持续夜长D.短时间暗处理打断光照期是苍耳开花的必要条件答案:D解析:由题图可知,植物开花与日照长度无关,而是需要一定时长的持续夜长,短日植物实际是长夜植物,A、B、C三项正确。给予短日照,但用黑暗中断光照期,不影响苍耳开花,D项错误。学以致用植物开花要求一定的日照长度和温度。下列说法正确的是(

)①植物对日照时间的感知跟光敏色素有关②所有植物都受光周期影响③低温对开花的影响,只能在种子萌发时实现④光周期和温度作为信号影响植物开花都是进化的结果A.①③ B.①④ C.②③ D.②④答案:B解析:植物对日照时间的感知跟光敏色素有关,其能够感受夜长,①正确;并不是所有植物都受光周期影响,如日中性植物,②错误;低温对开花的影响,一般可以在种子萌发或在植株生长的任何时期实现,③错误;光周期和温度作为信号影响开花都是进化的结果,以适应不断变化的环境,④正确。随堂训练1.下列有关植物向性运动的说法,错误的是(

)A.向性运动是植物对于外界环境的适应性B.植物生命活动调节的基本形式是向性运动C.向性运动是植物受到有方向性的环境刺激而引起的生长运动D.植物的向性运动与植物体内生长素的调节作用有关答案:B解析:植物生命活动调节的基本形式是激素调节。2.一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。下列相关表述错误的是(

)A.它的生长发育完全由植物激素控制B.调控它生长发育的环境信号有光照、温度、重力等C.它的生长发育是基因表达调控的结果D.植物能通过自我调节来保证自身的生长发育和繁殖答案:A解析:植物激素调节只是植物生命活动调节的一部分。3.当植物受到环境刺激时,下列图中所表示的生长素分布与生长的情形(黑色部分代表生长素的分布)正确的是(

)

A.①④⑥ B.②④⑧C.③⑤⑥ D.②⑤⑦答案:A解析:幼苗感受光刺激的部位是苗尖端,向光弯曲时,背光侧生长素分布多;茎卷须的外侧生长快,说明外侧含生长素比内侧多;根顺着重力方向而向下生长是因为根的近地侧生长素浓度高,抑制了细胞的生长。4.植物的开花受光周期的影响,短日植物开花要求长夜,而长日植物则要求短夜。若以闪光中断其暗期(如下图所示,虚线为临界夜长),对长日植物和短日植物各会产生什么影响?(

)A.a、b、c开花;d、e、f不开花B.a、b、d开花;c、e、f不开花C.b、c、e开花;a、d、f不开花D.b、c、d开花;a、e、f不开花答案:D解析:由于长日植物开花要求短夜,所以a不开花;短日植物开花要求长夜,所以e、f也不开花。5.为了探究不同环境下生长素对植物生长的影响,设计了如下图所示的实验,装置A花盆侧放在某一光照强度的地方;装置B花盆侧放在一个不透光的木箱内;装置C花盆摆放在一个有小孔的木箱中(G、E、G'、E'表示近地侧,L、F、L'F'表示远地侧)。请回答下列问题。(1)上述实验结果可以看出生长素对根的作用是使根弯曲向

生长,其原因是

。

(2)用植物生长素调节