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（2019）选择性必修1

第五章

植物生命活动的调节第四节

环境因素参与调节植物的生命活动参与调节植物生命活动的其他环境因素考点一光对植物生长发育的调节目录CONTENTS考点二植物生长发育的整体调控考点三光对植物生长发育的调节光对植物的哪些生长发育过程有影响？有无光/光照时间/光照强度/光质/光照部位光对玉米种子萌发的影响实验结果光对玉米种子萌发几乎没有影响光对番茄种子萌发的影响实验结果番茄种子（嫌光种子）得萌发受到光的抑制光对莴苣种子萌发的影响实验结果光照能促进莴苣种子（需光种子）的萌发研究发现：萌发需要光的种子一般较小，储存的营养物质也很少？光在种子萌发中起了什么作用？影响生长素分布？提供能量？一、光对植物生长的调节想一想推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。结论：光参与调节许多植物种子萌发过程[资料1]

1937年，美国科学家弗林特(L.Flint)等在暗箱内利用不同波长的光源分别照射浸泡过的莴苣种子，种子的萌发情况如图所示。结论:莴苣种子在

下萌发率最高，在

下萌发率最低。红光远红光780～690nm，远红光；690～622nm，红光；622～597nm，橙光；597～577nm，黄光；577～492nm，绿光；492～455nm，蓝靛光；455～390nm，紫光。深度学习[资料2]

1952年美国科学家博思威克(H.Borthwick)等用大型光谱仪将白光分解成单色光，处理莴苣种子。他们用红光(简称为R)和远红光(简称为IR)交替照射莴苣种子，不同光照处理条件下，莴苣种子的发芽率如表所示。深度学习光照处理发芽率（%）黑暗8.5R98R→IR54R→IR→R100R→IR→R→IR43R→IR→R→IR→R99R→IR→R→IR→R→IR54R→IR→R→IR→R→IR→R98红光促进种子萌发，远红光可逆转红光的作用。种子萌发率高低取决于

。

最后一次光照波长结论：黄豆芽：无光条件黄豆芽见光后光影响植物颜色和形态黄豆苗：有光条件资料2

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。

思考:从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么响影?

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。结论：光影响植物的颜色和形态建成。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②

很多植物的开花与昼夜长短无关。白天短于一定时长才开花菠菜菊水稻黄瓜向日葵棉花资料3处理火龙果开花朵数补光6小时54补光5小时47补光4小时44不补光9结论：植物开花与光照时长有关。推测：一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。光调节植物开花的机制证实结论：一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。光调节植物开花的机制红光和远红光调节植物开花的不同作用结论：取决于最后一次照射光的颜色，红光有效，远红光无效。结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。光信号在植物体内的转换光参与调节许多植物的种子萌发过程。红光促进莴苣种子萌发，远红光可逆转此效应。光影响植物的颜色和形态。某些植物开花与黑暗时长有关。黑暗时长可被红光打断，远红光可逆转此效应。光信号在植物体内转换为化学信号。总结提出下一步待研究的科学问题科学问题：光是如何调节植物生长发育的？子问题1:红光和远红光对植物种子萌发和开花调控作用不同的分子机理是什么？子问题2：光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程是什么？（2）光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。1、光对植物生长发育的作用（1）光是植物进行光合作用的能量来源；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？植株生长开花衰老种子萌发均受到光的调控2、

植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）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。其中在分生组织的细胞内比较丰富。（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。其中在分生组织的细胞内比较丰富。相关信息

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。2.

植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）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表现出生物学效应小组合作1:阅读课本P106页第三段和图5-12，用文字和箭头在白板上合作构建概念图表示光调控植物生长发育的机制。感受信号传导信号发生反应光信号激活光敏色素信息传递系统细胞核影响特定基因表达（DNA→mRNA）翻译生物学效应（蛋白质）（结构改变）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，其结构发生变化(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（二）光的调控机制生长素生长素受体信号转导基因表达生物学效应环境或生理信号受体信号转导基因表达生物学效应光光敏色素信号转导基因表达生物学效应学以致用

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课堂练习1、下列说法不正确的是 (

)A．植株生长、开花接受光的调控，都体现了植物对环境的适应B．光敏色素主要吸收红外光C．光敏色素分布在植物的各个部位D．光调控植物生长发育的机制是感受信号→传导信号→发生反应B课堂练习2、拟南芥可发生避荫反应，即拟南芥植株被其他植株遮蔽时，可通过光敏色素感受富含远红光的光，进而伸长节间和叶柄，捕获更多的光能。下列相关叙述正确的是(

)A．避荫反应有利于类胡萝卜素吸收更多的远红光B．发生避荫反应时，拟南芥的基因型发生了变化C．避荫反应说明拟南芥可感受来源于无机环境的信息D．发生避荫反应的拟南芥生长受到抑制C课堂练习3、自然界中，植物开花需要光信号刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。下列相关叙述错误的是(

)A.植物对日照时间的感知与光敏色素有关B.该现象说明光为植物的开花提供能量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4、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