环境因素参与调节植物的生命活动+第1课时高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

待到秋来九月八，我花开后百花杀。冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲。《不第后赋菊》

黄巢[唐]菊花本在秋天开放，但现在一年四季都可以看到菊花，这是人工调控花期的结果，你认为自然状态下影响植物开花的因素有哪些？情境导入：调控花期创造美好生活第4节环境因素参与调节植物的生命活动第1课时第5章植物生命活动的调节1.光在植物生长、发育过程中的调节作用。2.明确温度、重力等其他因素也参与调节植物的生长发育。学习目标1.生命观念：通过光、温度、重力等环境因素参与调节植物的生长发育，形成稳态与平衡观。2.科学思维：通过光、温度参与植物生长发育调节的例分析，培养用逻辑思维解决问题的能力。3.社会责任：基于光、温度和重力等环境因素对植物生长发育影响的认识，分析解决生产和生活中的一些实际问题。素养要求讨论茎向上生长1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？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？种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则会弯曲向下生长。是由重力因素调节的。茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力。问题探讨光是植物进行光合作用的能量来源。对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？植物的生命活动的调节主要依靠激素调节，同时受环境因素调节。光、温度、重力对植物生长发育都有调节作用。阅读课本资料分析并思考相应问题！烟草、莴苣的种子萌发不萌发早熟禾毛蕊花有光比无光萌发更好洋葱番茄光抑制种子萌发萌发烟草、莴苣的种子萌发不萌发早熟禾毛蕊花有光比无光萌发更好洋葱番茄光抑制种子萌发萌发烟草、莴苣的种子萌发不萌发早熟禾毛蕊花有光比无光萌发更好洋葱番茄光抑制种子萌发萌发研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。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。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(实际上很大一部分是下胚轴)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。绿豆芽：无光条件绿豆苗：有光条件资料2.豆芽是在黑暗的环境中培育的,细胞中不含叶绿素,茎(实际上很大一部分是下胚轴)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。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。暗形态建成光形态建成黑暗光照资料3.很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，菠菜菊水稻白天长度超过13小时才开花白天短于一定时长才开花3．有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？光照时长(黑暗时长)在起作用；这与植物激素的分泌有关。也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。黄瓜向日葵棉花光周期是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化1.光周期每天光期长于一定临界长度并经过一定天数才能开花长日植物因我国地处北半球，春天日长逐渐增加，在春天开花的植物如洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、菠菜、冬小麦等多为长日照植物。光照黑暗黑暗光照临界日长黑暗黑暗光照临界日长光照光周期是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化1.光周期每天光期长于一定临界长度并经过一定天数才能开花长日植物短日植物当每天光期短于一定临界长度并经一定天数后，它们才能开花我国秋天开花的植物如水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等多为短日照植物。光周期是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化1.光周期每天光期长于一定临界长度并经过一定天数才能开花长日植物短日植物当每天光期短于一定临界长度并经一定天数后，它们才能开花日中性植物它们对每天光期要求范围很广，在任何日照长度条件下都能开花。如番茄、番薯、玉米、黄瓜、四季豆和蒲公英、天竺葵(洋绣球)

等。知识拓展从这个实验结果中你能得出什么结论？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。（了解）学以致用

近些年来，人们通过南引北移，不断扩大长日照和短日照植物的跨纬度引种，但在引种时，不但要考虑作物的光周期特性，还必须考虑作物在原产地的具体开花时间。由于北半球绝大多数作物都是在夏半年孕蕾，为了保证引种作物的产量，我们一般会1）长日照植物南种北移，开花会______(提前/延后），因而要引种＿＿＿（迟熟/早熟）品种2）短日照植物南种北移，开花会______(提前/延后），因而要引种＿＿＿（迟熟/早熟）品种迟熟早熟提前延后萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。植物在生长、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。4、种子发芽，植物生长，开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？植株生长开花衰老种子萌发均受到光的调控1、光对植物生长发育的两种作用（1）光合作用的能量来源；（2）作为信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。思考：植物能对光作出反应，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？植物具有接受光信号的分子——如：光敏色素上午下午光敏色素感光区域酶活性区域（1）化学本质：（2）分布：蛋白质（色素——蛋白复合体）（3）吸收光的类型：植物的各个部位，主要是红光和远红光。2.

植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）其中在分生组织的细胞内比较丰富。1.光敏色素：是一种易溶于水的具有独特吸光特性的蛋白质。2.光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。PrPfr红光远红光（生理失活型）（生理激活型）能够促进种子萌发，抑制茎的垂直生长，促进分枝，调节生物节律，控制花期等PrPfr（生理失活型）（生理激活型）PrPfr红光远红光（生理失活型）（生理激活型）植物体合成的光敏色素是Pr。Pr比较稳定，Pfr不稳定。在黑暗条件下，Pfr会逆转为Pr，降低Pfr浓度。Pfr也会被蛋白酶降解。Pfr的半衰期为20min到4h，所以在黑暗条件下，植物体内的光敏色素主要以Pr形式存在。阳光中红光和远红光都有，但Pr吸收红光，转变成Pfr的速度比Pfr转变成Pr的速度快。因此，在自然条件下，像莴苣这样的可被光诱导萌发的种子一旦暴露在充足的阳光下，Pfr浓度就会升高。当Pfr浓度累积到一定量时，便启动萌发过程。光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应（图5-12）。(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主要吸收红光和远红光光受体向光素隐花色素光敏色素UV-B受体蓝光受体主要吸收蓝光相关信息：植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。隐花色（又被称为蓝光受体）主要吸收蓝光和UV-A。UV-A为长波紫外线，波长320～400nm；UV-B为中波紫外线，波长290～320nm。感受信号传导信号发生反应光照射①光敏色素被激活结构发生变化②信号经过转导，传递到细胞核内DNA③细胞核内特定基因的转录变化RNA翻译④表现出生物学效应3、光调控植物生长发育的反应机制(1)感受信号：光敏色素被激活，结构发生变化(2)传导信号：信号经过转导

传递到细胞核内(3)发生反应：细胞核内特定基因转录变化(4)表现出生物学效应：相应mRNA翻译出特定蛋白质问：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学以致用走近生活垂丝茉莉你知道你家里养的哪些花属于短日照植物？如何让它正常或提前开花？蟹爪兰1.下列关于光在植物生长发育中的调节作用及机制的说法，正确的是

A.种子的萌发都需要在有光的条件下进行B.棉花需白天长度超过13小时才开花C.植物开花受到光调控，衰老不受光的调控。D.日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控课堂练习

D×

如洋葱、番茄×

是菠菜×

全过程2.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，下列相关说法错误的是(

)A.植物对日照时间的感知跟光敏色素有关B.该现象说明光作为信号影响植物生长发育的全过程C.日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控D.可以通过人为地控制光照时间达到使花卉分批上市的目的B课堂练习

3.植物光敏色素是色素—蛋白复合体，有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。

无活性的Pr在细胞质