5.4 环境因素参与植物的生命活动课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

激素名称主要合成部位生理作用生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸乙烯

油菜素内酯幼芽、幼根、未成熟的种子①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进细胞分裂与分化；③促进种子萌发、开花和果实发育。主要是根尖①促进细胞分裂；②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。根冠、萎蔫的叶片等①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠。植物体的各个部位①促进果实成熟；②促进开花③促进叶、花、果实脱落；芽、幼嫩的叶、发育中的种子①促进细胞分裂、主要伸长生长，诱导细胞分化；②影响器官的生长、发育。茎、叶、花粉、种子①促进茎、叶细胞的扩展和分裂；②促进花粉管生长、种子萌发等。知识回顾1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？

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，根则弯曲向下生长。2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能怎样生长？为什么？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。是由重力因素调节的1.基于光在植物生长发育全程中的调节作用，理解环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。（重点）2.简述重力、温度等参与调节植物生命活动。3.结合生活实例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。（难点）第五章

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学习目标1.认真阅读教材105页思考·讨论的3个资料，完成4道讨论题。2.对植物来说，光只是参与光合作用吗？3.植物为什么可以感知光信号？光敏色素的化学本质是什么？其分布于？4.光敏色素受到光照射时，结构会发生变化。其主要吸收哪种光？这一变化的实质是什么？结合图5-12，描述光影响植物代谢产生效应分为哪几个阶段、具体过程是怎样的？阅读教材P105~P106内容，解决以下问题：(5min)【光对植物生长发育的调节】自学指导1①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。资料1②有些植物的种子在有光条件下萌发的更好（如早熟稻、毛蕊花）。烟草莴苣一、光对植物生长发育的调节③有些植物种子的萌发，则受光的抑制（如洋葱、番茄）。研究发现：萌发需要光的种子一般较小，储存的营养物质也很少。讨论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。光参与调节许多植物的种子萌发过程。资料1一、光对植物生长发育的调节洋葱种子番茄种子

豆芽是在黑暗的环境中培育的，它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。讨论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2

①

很多植物的开花与昼夜长短有关。白天长度超过13小时才开花白天短于一定时长才开花菊水稻菠菜②

也有不少植物的开花与昼夜长短无关。讨论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？是光照时长(黑暗时长)在起作用；与植物激素的分泌有关。一、光对植物生长发育的调节棉花黄瓜向日葵资料3一、光对植物生长发育的调节『拓展应用1』长日照植物：24小时中，白天的长度超过某个临界值才开花。短日照植物：24小时中，白天的长度短于某个临界值才开花。光调节植物开花的具体机制日中性植物：对每天日照的时间长短并不敏感，如天竺葵(洋绣球)。

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。结论:一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。长日照植物开花原因不是光照总时长满足其要求，而是满足了短夜条件。短日照植物不开花，因为黑暗时长不能满足其要求

，暗期越长，开花越早。一、光对植物生长发育的调节『拓展应用1』光调节植物开花的具体机制一、光对植物生长发育的调节『拓展应用1』光调节植物开花的具体机制短日照植物，黑暗时长且连续。短日照植物，用长日照和足够长的暗期处理，植物______。开花&2&

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，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。一、光对植物生长发育的调节『拓展应用2』光信号在植物体内的转换结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。讨论4：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（1）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”。（2）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。

在自然界中，种子的萌发、植株的生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。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

上午下午上午下午(1)光是植物进行__________的__________；(2)光作为一种信号，_____、

植物生长、发育的全过程。光合作用能量来源影响调控1.光对植物生长发育的作用:思考：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？一、光对植物生长发育的调节(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。2.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)一、光对植物生长发育的调节(1)化学本质:(2)分布:相关信息（P106）：光敏色素主要吸收红光和远红光。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。3.光调控植物生长发育的反应机制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生物学效应↓细胞核↓信息传递系统传导光信号光敏色素↓激活特定基因表达↓影响（1）光敏色素是光的受体，光仅是一种信号。（2）光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，能吸收、传递并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础。除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，温度和重力是如何参与植物生命活动调节呢？问：光敏色素与光合色素的作用有什么区别？1.认真阅读教材107页思考·讨论的2个资料，完成3道讨论题。2.温度参与调节植物的哪些生命活动？3.重力参与植物生长发育的调节：

①举例：根向地、茎背地生长有什么意义呢？②重力调节植物的生长方向的机制是？4.植物生长发育调节的网络是什么？5.如何理解基因表达、环境因素、激素调节三者之间的关系？阅读教材P107~P108内容，解决以下问题：(5min)【参与植物生命活动的其他环境因素】自学指导11.温度参与植物生长发育的调节二、参与调节植物生命活动的其他环境因素

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。年轮形成的原因是：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。宽带细带讨论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。资料11.温度参与植物生长发育的调节二、参与调节植物生命活动的其他环境因素资料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。讨论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。你还能举出一些关于温度参与调节植物生长发育的实例吗？1.温度参与植物生长发育的调节二、参与调节植物生命活动的其他环境因素②叶片变黄、脱落：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。①光合作用：夏季中午温度过高，植物为了防止失水过多，气孔关闭，CO2进入叶片减少，光合作用减弱。保卫细胞气孔张开（1）随着季节轮回、气温_________变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追随着季节的步伐。（2）随着昼夜交替，气温__________，植物的代谢也会有_____和_____之分。（3）植物的所有生理活动均在_______________进行，温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等调节植物的生长发育。1.温度参与植物生长发育的调节二、参与调节植物生命活动的其他环境因素周期性午高夜低旺盛缓慢（4）植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的。地域性一定温度范围内重力是调节植物__________和__________的重要环境因素。生长发育形态建成2.重力参与植物生长发育的调节二、参与调节植物生命活动的其他环境因素根向地、茎背地生长实例：【思考】根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐。茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。根、茎中具有感受重力的物质和细胞调节植物的生长方向原理：

将重力信号转换成运输生长素的信号造成生长素分布不均衡重力是调节植物__________和__________的重要环境因素。生长发育形态建成2.重力参与植物生长发育的调节根向地、茎背地生长实例：二、参与调节植物生命活动的其他环境因素根、茎中感受重力的细胞是什么？二、参与调节植物生命活动的其他环境因素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淀粉——平衡石假说植物生长发育的调控，是由

、

和

共同完成的。基因表达调控激素调节环境因素调节三、植物生长发育的整体调控高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育基因表达调控激素调节环境因素调节植物细胞里储存着全套基因基因适时选择性表达植物的生长、发育、繁殖、休眠等。调控激素是信息分子影响调控激素产生和分布传递信息细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调环境变化植物响应调控基因表达以及激素的产生、分布器官和个体水平上的变化三、植物生长发育的整体调控植物生长发育的调控，是由

、

和

共同完成的。基因表达调控激素调节环境因素调节三、植物生长发育的整体调控高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。激素基因表达环境影响产生、分布影响影响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。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【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？课外实践设计实验：验证植物向地性的感受部位在根冠处理预期结果切去不同长度的根尖端哪怕仅切掉0.5

mm，根依然失去了向地性硝酸银灼烧根尖结果类似——减法原理课外实践【设计实验】验证植物根向地性的感受部位在根冠设计实验：验证植物向地性的感受部位在根冠——加法原理处理预期结果待切去尖端后的根尖重新长出尖端恢复向地性1.为了研究光照和黑暗时间与植物开花的具体关系，科研工作者用某短日照植物和某长日照植物做了如下相关研究，所得结果如下。下列叙述错误的是（

）A.图1可以看出，一个光周期中连续黑暗的时间决定短日照植物是否开花B.图中长日照植物开花的条件取决于每个光周期中黑暗时间长度与临界值的关系C.图2中A处应是不开花D.由图分析可推测，在某地某短日照植物临近开花季节，夜间照明会使开花时间提前D2.“待到秋末九月八，我花开后百花杀”唐代黄巢的著名诗句展示了花儿的

开放是受季节影响的，而菊花的开放是在秋天。(1)菊花在秋天开放的原因是什么？(2)要想使菊花在夏季开放可以采取什么样的措施？(3)是否所有植物开花都受日照时间长短的影响？不是菊花是短日照植物，秋天日照时间变短促使了菊花的开放。可以采取遮光处理，人工制造短日照环境。

（1）长日照植物的临界日长（L）______（填“可能”或“不可能”）小于短日照植物的临界日长（S）。可能（2）为了研究光照和黑暗时间与植物开花的具体关系，科研工作者用某短日照植物和某长日照植物做了如下研究，所得结果如下：

注：图1和图2中的开花情况均为连续处理数个周期后的结果。图2中短日照植物的临界日长为ab，长日照植物的临界日长为ac。长于黑暗根据图1结果推测：短日照植物开花，每个周期(24h)必须经过______（填“长于”或“短于”）某个时间的连续______（填“光照”或“黑暗”），且处理数个周期。（3）图1中长日照植物的开花条件，有两种推测。推测A：取决于每个周期该条件的连续时长；推测B：取决于每个周期光照总时长。科学家继续用上述两种植物做了相关实验，据图2结果推测B不合理，理由是___________________________________________________________________（用文字和图中字母回答）。按照推测A，从开花的条件分析，图2第Ⅴ组实验中长日照植物能开花的原因是_________________________________________________________________（用文字和图中字母回答）。图2中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组每个周期光照总时长均短于临界值ac，但长日照植物都开花了个周期中的连续黑暗时长小于cd，满足推测A中的开花条件第Ⅴ组的每例1

[2023·威海月考]

光、温度、重力等环境因素可参与调节植物的生命活动，下列有关叙述错误的是(

)。DA.光敏色素是植物细胞内能接受光信号的蛋白质B.光敏色素结构的改变可影响细胞核中特定基因的表达C.年轮的形成与春夏季细胞分裂快、细胞体积大有关D.根部感受重力的物质和细胞可将重力信号转换成合成生长素的信号一、概念检测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。()×√√练习与应用二、拓展应用1.科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。（1）由上述实验结果可以得出什么结论?答案：红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。组别光照射处理方式发芽情况对照组无光照不发芽组1红光发芽组2红光→红外光不发芽组3红光→红外光→红光发芽组4红光→红外光→红光→红外光不发芽二、拓展应用(2)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感,如果经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的发芽情况会如何？答案：莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，