5.4环境因素参与调节植物的生命活动课件高二上学期生物人教版选择性必修12

第4节环境因素参与调节植物的生命活动学习目标素养目标

1.说明光对植物生长发育的调节作用,简述温度、重力等参与调节植物生命活动。

2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。

3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。

1.生命观念:通过植物激素、环境因素以及基因表达之间的关系,认识植物生命活动调节的复杂性和整体性。

2.科学思维:基于实例分析,对比分析光、温度、重力等环境因素参与调节植物生命活动。一、光对植物生长发育的调节1.光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的

。例如:在自然界中,种子

,植株生长、

、衰老等,都会受到光的调控。

2.植物对光作出反应的过程:植物在受到光照射时,

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

内,影响特定基因的

,从而表现出生物学效应。

预习梳理全过程开花萌发光敏色素细胞核表达

二、参与调节植物生命活动的其他环境因素1.温度(1)植物的所有生理活动都是在一定的

内进行的,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与

植物的生长发育。

(2)植物分布的地域性很大程度上就是由

决定的。

预习梳理温度范围调节温度2.重力(1)重力是调节植物生长发育和

的重要环境因素。

(2)植物根、茎中具有感受重力的

,可以将重力信号转换成

的信号,造成生长素分布不均衡,从而调节植物的生长方向。

(3)“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。预习梳理形态建成运输生长素物质和细胞三、植物生长发育的整体调控(1)高等植物是由很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

、组织、细胞之间的

和配合。植物生长发育的调控,是由

调控、激素调节和

调节共同完成的。

(2)植物的生命活动实际上是植物响应

,调控

以及激素

,最终表现在器官和个体水平的变化。预习梳理器官协调基因表达环境因素环境变化基因表达产生、分布任务一光对植物生命活动的调节(科学思维)【情境】

阅读教材P105~P106及图5-12。请完成:[分析](1)烟草的种子萌发需要光。烟草种子萌发过程中,光的作用是

。(2)豆芽见光后就会发生形态变化形成豆苗,说明光可影响植物的

。(3)人工调控花期,可使植物提前或延后开花,让花卉赶上节日开放,以满足人们节日对花卉的需求。以上事例说明光可影响

。

(4)植物体内感受光信号的物质有

,用文字及箭头表述光作为信号分子的作用方式:

→传导信号→

。

任务活动作为一种信号颜色和形态植物开花光敏色素感受信号发生反应1.光在植物生长发育的作用任务活动2.长日照植物与短日照植物(1)长日照植物①概念:只有当日照长度超过临界日长(14~17小时),或者说暗期必须短于某一时数才能形成花芽的植物。否则不能形成花芽,只停留在营养生长阶段。②实例:冬小麦、大麦、油菜、萝卜等,纬度超过60°的地区,多数植物是长日照植物。任务活动(2)短日照植物①概念:只有当日照长度短于其临界日长(少于12小时,但不少于8小时)时才能开花的植物,在一定范围内,暗期越长,开花越早,如果在长日照下则只进行营养生长而不能开花。②实例:许多热带、亚热带和温带春秋季开花的植物大多属于短日照植物,如大豆、玉米、水稻、紫花地丁等。任务活动例1

种子萌发、植物生长和开花都接受光的调控,下列说法错误的是(

)A.烟草的种子在有光的情况下才能萌发的原因是需要光照提供能量B.菠菜只有光照时长超过13小时才开花,所以菠菜通常在春天进行种植C.植物是通过光敏色素等接受光信号的分子感受到光照的D.红光和蓝光对植物生长发育非常关键任务活动A[解析]烟草种子萌发需要光的作用是因为光照可以引起光敏色素结构发生变化,从而影响特定基因表达,导致种子萌发,光照是作为外界刺激存在的,A错误。例2[2021·山东临沂期中]小麦需要日照长度达到一定值才能开花,下面相关说法错误的是 (

)A.小麦细胞内的光敏色素能感知光信号B.光信号在细胞内通过信息传递系统被传导到细胞核C.和小麦类似的植物通常在春末夏初开花D.长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量任务活动D[解析]小麦细胞中的光敏色素能感受光的变化,即能感知光信号,A正确;在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,B正确;例2[2021·山东临沂期中]小麦需要日照长度达到一定值才能开花,下面相关说法错误的是 (

)A.小麦细胞内的光敏色素能感知光信号B.光信号在细胞内通过信息传递系统被传导到细胞核C.和小麦类似的植物通常在春末夏初开花D.长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量任务活动D小麦需要日照长度达到一定值才能开花,即在春末夏初开花,则和小麦类似的植物通常也在此时开花,C正确;长日照没有改变细胞核内与开花有关的基因数量,只是影响了相关基因的表达,D错误。任务二其他环境因素对植物生命活动的调节(生命观念、科学思维)【资料1】

有些花卉需要低温条件,才能促进花芽形成和花器发育,这一过程叫作春化阶段,使花卉通过春化阶段的这种低温刺激和处理过程则叫作春化作用。低温是春化作用的主导因子。春化作用对于植物适应环境的意义是

。

【资料2】

种子萌发后,植物的根向地生长、茎背地生长,这是重力调节的结果。根向地生长、茎背地生长现象对植物适应环境的意义是根向地生长,可以深扎根,利于

;茎背地生长,将枝条伸向天空,利于

。任务活动可以避免出现冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况吸收水和无机盐吸收光能进行光合作用【资料3】

当土壤水分分布不均匀时,根趋向较湿的地方生长。干旱条件下,植物会依据干旱程度调整气孔开放度。以上事例说明

也参与植物生命活动的调节。

【资料4】

研究发现,激素和环境因素会影响细胞的基因表达,而激素的产生和分布会受环境因素的影响。以上事实说明植物生命活动的调节与

、激素调节和环境因素调节有关。

【小结】综合以上资料,

均对植物生命活动具有调节作用;植物生长发育的调控是由

共同完成的。

任务活动基因表达调控水分基因表达调控、激素调节、环境因素调节温度、重力、水分基因表达、植物激素、环境因素之间的关系任务活动例3下列与年轮的形成有关的描述,错误的是 (

)A.多年生木本植物年轮的形成主要与气温的变化有关B.春夏季温度较高,细胞分裂快,细胞体积大,在树干上形成颜色浅的带C.年轮的一环就是植物一年增长的部分D.多年生木本植物都有年轮任务活动D[解析]由于一年中温度条件不同,形成层的活动有盛有衰,这就使其所形成的细胞有大有小,细胞壁有薄有厚,周而复始形成年轮,A正确;春季气温回暖,形成层细胞开始分裂,分裂后的细胞较大,在树干上形成颜色浅的带,B正确;例3下列与年轮的形成有关的描述,错误的是 (

)A.多年生木本植物年轮的形成主要与气温的变化有关B.春夏季温度较高,细胞分裂快,细胞体积大,在树干上形成颜色浅的带C.年轮的一环就是植物一年增长的部分D.多年生木本植物都有年轮任务活动D年轮的一环就是植物一年增长的部分,C正确;许多热带植物由于气温变化不明显(一年内无明显的四季之分),而没有年轮,D错误。例4某些植物必须经过春化作用(用低温诱导)才能开花结实。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果,下列说法错误的是 (

)A.温度可以决定冬小麦是否抽穗开花B.高温可以解除冬小麦的春化作用C.春化产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果D.北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果任务活动C处理方式未经低温处理经低温处理先低温处理后高温处理检测结果没有某些特殊蛋白质有某些特殊蛋白质出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失现象不能抽穗开花抽穗开花不能抽穗开花任务活动[解析]根据表格分析,未经低温处理,冬小麦不能抽穗开花,而经低温处理,冬小麦抽穗开花,说明温度可以决定冬小麦是否抽穗开花,A正确;经低温处理,冬小麦抽穗开花,而先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;处理方式未经低温处理经低温处理先低温处理后高温处理检测结果没有某些特殊蛋白质有某些特殊蛋白质出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失现象不能抽穗开花抽穗开花不能抽穗开花任务活动由于春化后每次都能产生同样的特殊蛋白质,所以不是由基因突变引起的,只是合成特殊蛋白质的基因的选择性表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。处理方式未经低温处理经低温处理先低温处理后高温处理检测结果没有某些特殊蛋白质有某些特殊蛋白质出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失现象不能抽穗开花抽穗开花不能抽穗开花1.基于对植物生长发育调控的理解,判断下列表述是否正确:(1)植物的生长发育完全由植物激素控制。 (

)(2)参与调节植物生命活动的环境因素有光、温度和重力等。 (

)(3)树木年轮的形成主要与光有关。 (

)(4)光、温度等环境因素可影响植物体内基因组的表达。 (

)×当堂自评[解析]植物的生长发育与基因表达调控、激素调节和环境因素调节有关。√[解析]树木年轮的形成主要与温度有关。×√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.该现象说明植物开花需要外界因素刺激,与激素关系不大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,达到花卉分批上市的目的B当堂自评[解析]植物受外界因素刺激,引起植物体内特定基因的表达,影响激素水平和新陈代谢,植物开花是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同作用的结果,B错误。3.[2021·山东青岛期中]下列与植物生长发育相关的叙述,不正确的是 (

)A.生长素在植物体内起作用时并不直接参与细胞代谢B.幼苗中激素的合成既受基因的调控又受光照等环境因素的影响C.植物生长发育从根本上讲是多种激素协调配合共同作用的结果D.光敏色素接受到光照射时会发生结构改变进而影响基因的表达C当堂自评[解析]激素调节对植物的生长发育有重要作用,但植物的生长发育,从根本上说是基因表达的结果,C错误。4.下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是 (

)A.植物无神经系统和免疫系统,因此植物正常生命活动是通过激素调节实现的B.激素的产生和分布是基因表达的结果,也受到环境的影响C.光、重力和温度等因素对植物生长发育也具有调节作用D.环境变化对植物的影响表现在植物的个体水平上,调控基因表达及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上A当堂自评[解析]植物生命活动的正常进行是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同实现的,A错误;激素的产生和分布是基因表达的结果,也受到环境的影响,B正确;4.下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是 (

)A.植物无神经系统和免疫系统,因此植物正常生命活动是通过激素调节实现的B.激素的产生和分布是基因表达的结果,也受到环境的影响C.光、重力和温度等因素对植物生长发育也具有调节作用D.环境变化对植物的影响表现在植物的个体水平上,调控基因表达及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上当堂自评植物在生长发育的过程中,会受到环境中多种因素的调节作用,如光、重力、温度等,C正确;A4.下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是 (

)A.植物无神经系统和免疫系统,因此植物正常生命活动是通过激素调节实现的B.激素的产生和分布是基因表达的结果,也受到环境的影响C.光、重力和温度等因素对植物生长发育也具有调节作用D.环境变化对植物的影响表现在植物的个体水平上,调控基因表达及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上当堂自评植物生长、发育、繁殖和休眠是在个体水平上植物响应环境变化,调控基因表达及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上,D正确。A5.莴苣种子的萌发受光照的影响,下表是交替暴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 (

)A.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B当堂自评光处理萌发率%光处理萌发率%R80R—FR—R—FR7R—FR7R—FR—R—FR—R78R—FR—R79R—FR—R—FR—R—FR7当堂自评[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错误;根据表格数据可以看出最后一次照光为红光时种子萌发率高,最后一次照光为远红光时种子萌发率低,B正确;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—FR7当堂自评莴苣种子在红光下萌发率高,在远红光下萌发率低,C错误;由题表可知,莴苣种子的萌发率与最后一次照光类型有关,由表中数据无法确定萌发率与光照处理时间的关系,D错误。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—FR7【当堂小结】1.下列植物的行为是对环境中什么刺激作出的反应?(1)植物的茎向上生长,而根向下生长,这是植物对

作出的反应。

(2)“春色满园关不住,