高中生物新人教版选择性必修1第5章第4节环境因素参与调节植物的生命活动课件（38张）

第5章

植物生命活动的调节探究一光对植物生长发育的调节探究二

参与调节植物生命活动的其他环境因素种子萌发叶的衰老、脱落低温形态建成背地物质和细胞运输生长素生长素探究三

植物生长发育的整体调控基因表达调控环境因素环境变化基因表达器官和个体基因适时选择性表达激素基因表达调控环境因素探究一光对植物生长发育的调节光调控植物生长发育的反应机制

阅读下列材料,思考回答下列问题。

光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后,通过光敏色素激活相关调节蛋白,调控有关蛋白质合成(如图)。图中cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分。rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽,组装成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。

(1)光敏色素的化学本质是什么?在植物哪些部位的细胞中分布比较丰富?

提示:光敏色素的化学本质是蛋白质。光敏色素在分生组织的细胞内比较丰富。(2)光敏色素接受光刺激后,会产生能传导到细胞核的信号,该信号具体是指什么?该信号最终引起细胞核发生怎样的变化?

提示:光敏色素的结构发生变化。影响细胞核内特定基因的表达。(3)若某叶肉细胞中,rbcS基因正常,cab基因发生突变不能表达,则直接影响光合作用的哪个阶段?

提示:光反应阶段。光调控植物生长发育的反应机制

【例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.菊、水稻白天长于一定的时长才能开花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

解析:植物对日照时间的感知跟光敏色素有关,A项正确;菊、水稻是短日照植物,白天短于一定的时长才能开花,B项错误;日照时间的长短变化是环境因素,环境因素通过影响植物的代谢进而影响植物的开花,而植物的代谢本质上是由基因来调控的,C项正确;可以通过人为地控制光照时间从而控制植物开花的时间,最终达到使花卉分批上市的目的,D项正确。

答案:B【方法规律】区分长日照植物、短日照植物、日中性植物类型特点举例长日照植物日照时间长于一定的临界日长才会开花大麦、冬小麦、黑麦、萝卜、菠菜、甘蓝、大白菜、天仙子、甜菜、唐菖蒲等短日照植物日照时间短于一定的临界日长才会开花菊、水稻、大豆、紫苏、苍耳、烟草、一品红等日中性植物开花和日照时间无关黄瓜、番茄、棉花、向日葵等

【例2】莴苣种子的萌发受光照的影响,下表内容是交替曝露在红光和远红光下莴苣种子的萌发率(2℃下,连续1min的红光和4min的远红光照射,R—红光,FR—远红光)。下列说法正确的是(

)光处理萌发率/%光处理萌发率/%R80R—FR—R—FR7R—FR7R—FR—R—FR—R78R—FR—R79R—FR—R—FR—R—FR7A.该实验可以说明光是莴苣种子萌发的必要条件B.莴苣种子萌发率的高低取决于最后一次曝光的光

波长C.莴苣种子在远红光下萌发率高,红光下萌发率低D.延长相同方式的光照处理时间,可以提高莴苣种子

的萌发率

解析:该实验没有设置无光条件下种子萌发状况的对照组,不能说明光是莴苣种子萌发的必要条件,A项错误;由表中内容可知,最后一次曝光为R的种子萌发率高,最后一次曝光为FR的种子萌发率低,B项正确;莴苣种子在红光下萌发率高,在远红光下萌发率低,C项错误;莴苣种子的萌发率与最后一次曝光类型有关,与光照处理时间无关,D项错误。

答案:B【母题延伸】

某实验小组要进一步探究远红光处理时间对莴苣种子萌发率的影响,请简要说明实验思路。

提示:让多组莴苣种子在远红光下进行不同时长的曝露,统计各组莴苣种子的萌发率。探究二

参与调节植物生命活动的其他环境因素

1.温度对植物生命活动的影响。

阅读下列材料,思考回答下列问题。

材料1:1918年,某植物学家发现黑麦有冬性和春性之分。春黑麦不需要经过低温时期就可以抽穗,因此可以春播。而冬黑麦则需在发芽前后经过一段1~2℃的低温时期才能抽穗,所以必须秋播。

材料2:1928年,某农学家发现禾谷类作物的冬性品种若不经低温,则长期处于分蘖阶段而不拔节开花。若将黑麦、小麦和大麦的种子播种在积雪的田间经受一段时间的自然冷冻后,就能拔节开花。把刚刚发芽的冬性禾谷类种子在播种之前在0~5℃条件下冷冻一定天数,则不论何时播种,均能正常拔节。

材料3:很多二年生植物的开花,既要经过春化作用,又需要长日照。其中某些植物,春化作用与光周期两种效应可以互相影响或代替。例如,开花不需低温的长日照植物菠菜,经低温处理后,在短日照下也能开花。(1)分析材料1、2可知,禾谷类作物的冬季品种拔节开花需要经过哪种条件的诱导作用?该作用被称为什么?

提示:低温条件。春化作用。

(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?

提示:这是植物应付恶劣环境的一种适应性,若植物在开花期遇上低温,则无法抵抗而导致不开花或死亡。所以经过长久进化,等待寒冬过去后再开花结实(即春化作用),以确保正常地繁衍后代。(3)材料3说明,影响植物生命活动的不同环境因素间具有怎样的关系?

提示:不同的环境因素相互作用,共同调节植物的生命活动。2.重力对植物生命活动的影响在自然状态下,根向地生长,茎背地生长,这对于植物的生长发育有何意义?

提示:根向地生长有利于根吸收水分和无机盐,茎背地生长有利于植物伸展枝叶,接受光照。

1.重力对生长素分布的影响。(1)作用机理。

当重力方向发生改变时,会引起植物体内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,从而造成重力对植物生长的影响。

(2)作用部位:胚芽鞘尖端等生长素的产生部位。

①受重力影响:在幼根中,重力作用使生长素从A侧运输到B侧;在幼茎中,重力作用使生长素从C侧运输到D侧(如图甲所示)。②在圆周运动中,生长素有离心运动的趋势,即从F侧运输到E侧(如图乙所示)。

(3)作用效果。①根:对生长素较为敏感,B侧生长素浓度过高,对根的生长起抑制作用;A侧生长素浓度较低,有利于根的生长。②茎:对生长素相对不敏感,D侧生长素浓度高于C侧生长素浓度,所以D侧生长快于C侧。

2.春化作用的机理及影响因素。(1)机理。

春化过程中,感受低温的部位的分生组织中的RNA和蛋白质含量增加,代谢也发生顺序性变化。春化效应还可经细胞分裂传递给子细胞。(2)影响因素。

赤霉素处理能使许多冬性一年生植物和二年生植物(如天仙子、胡萝卜、甘蓝、萝卜等)不经低温而抽薹成花。

【例3】有一些植物需经过低温后才能开花结实。通过低温诱导促使植物开花结实的作用称为春化作用。下列未利用春化作用原理的是(

)A.洋葱开花影响其品质,因此在春季种植前高温处理越

冬储藏的鳞茎,以降低其感受低温的能力,从而得到较

大的鳞茎B.施用赤霉素可使二年生天仙子、白菜、甜菜和胡萝

卜等不经低温处理就可以开花

C.将萌发的冬小麦种子装在罐中,置于冬季的低温环境

下40~50d后在春季播种,可获得和秋播同样的收成D.在第一年将二年生药用植物当归的块根挖出,储藏在

高温下,以减少第二年的抽薹率而获得较好的块根

解析:“降低其感受低温的能力”“置于冬季的低温环境下40~50d”“储藏在高温下,以减少第二年的抽薹率而获得较好的块根”都利用了春化作用原理;“使用赤霉素”未利用春化作用原理。

答案:B

【例4】根横放时,“淀粉体”下沉到细胞近地侧的内质网上,诱导内质网释放Ca2+到细胞质基质。Ca2+与钙调蛋白结合后活化Ca2+泵和IAA泵(均为ATP驱动泵),使根近地侧积累较多的Ca2+和IAA,导致根的近地侧和背地侧生长速度不一样。下列说法错误的是(

)A.“淀粉体”能导致IAA分布不均B.重力能导致根的向地生长C.Ca2+和IAA运输到近地侧的方式为主动运输D.根的向地性说明生长素具有促进生长的作用

【思维流程】将复杂的情境和问题简单化,回顾必备知识进行作答。

【参考答案】D探究三

植物生长发育的整体调控

【例5】下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是 (

)A.绿色植物没有神经系统,它们的生命活动调节只有激

素调节B.激素直接影响生命活动,不会影响基因的表达C.植物合成激素受基因调控,也受光照、温度等环境因