环境因素参与植物的生命活动【堂堂清】高二生物上学期课件（2019人教版选择性必修1）

本节聚焦：1.光是怎样调节植物生长发育的？2.温度、重力等因素是怎样参与

调节植物生长发育的？3.植物接受环境因素的调节有

什么适应意义？5.4环境因素参与调节植物的生命活动问题探讨高等植物的生长发育受环境因素调节，光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。思考光、温度、重力是怎样调节植物生长发育的呢？光对植物生长发育的调节01【资料1】①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。②有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子，在有光条件下萌发得好一些。③有些植物(如洋葱、番茄)的种子萌发，则受光的抑制。【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；许多种子萌发时是没有叶绿素的，不能进行光合作用。【拓展思考】萌发需要光的种子一般较

(小/大)，储藏的营养物质

（较多/较少）。小较少光对植物生长发育的调节01【资料2】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。一段时间后统计发芽率，结果如下：红光促进莴苣种子萌发，红外光逆转以上效果。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【讨论2】你能得出什么结论？推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。光对植物生长发育的调节01【资料3】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。光能促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色；【讨论3】从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响?也会影响豆苗的形态。【讨论4】决定植物是否开花的环境因素是什么？光对植物生长发育的调节01【资料4】很多植物的开花与昼夜长短有关。菠菜——白天光照时长超过13h；菊、水稻——白天短于一定光照时长；黄瓜、棉花、向日葵——和白天光照时长无关。光照时长（或黑暗时长）。【拓展】

日照植物：24小时光周期中，日照长度长于某个临界值才开花。

日照植物：24小时光周期中，日照长度短于某个临界值才开花。长短光对植物生长发育的调节01【资料5】科学家在短日照条件下分别培养短日照植物和长日照植物，前者开花，后者不开花。这两组作为对照，其结果是符合预期的。然后将长日照植物的枝条嫁接到短日照植物的枝干上，仍然给予短日照的条件，发现这个嫁接过去的长日照植物枝条居然在短日照条件下开花了。光信号在植物体内被转换为化学物质信号。【讨论5】由此，你能得出什么结论？光对植物生长发育的调节·小结01光对植物生长发育的作用：①光是植物进行光合作用的

来源；②光作为一种

，

、

植物生长、发育的全过程。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？能量信号影响调控光对植物生长发育的调节·光敏色素(信号受体)011.本质：

（

）。2.分布：植物的各个部位，其中在

的细胞内比较丰富。3.吸收光的类型：主要是

和

。蛋白质红光色素-蛋白复合体分生组织远红光红光远红光非活化状态(Pr)活化状态(Pfr)光对植物生长发育的调节·向光素(信号受体)01【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。光对植物生长发育的调节·调节过程01【看图说话】①感受信号：在受到光照射时，

的结构会发生变化。②传导信号：这一变化的信息会经过信息传递系统传导到

内。③发生反应：影响.

，从而表现出生物学效应。光调控植物生长发育的反应机制示意图光敏色素细胞核特定基因的表达(转录、翻译)温度对植物生长发育的调节02【资料1】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。年轮出现的原因是：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。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。【讨论1】树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系?答：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。温度对植物生长发育的调节02【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？答：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。温度对植物生长发育的调节021.植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。温度可以通过影响

、

、

和

、

等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。2.植物分布的

很大程度上就是由温度决定的。种子萌发植株生长开花结果叶的衰老脱落地域性重力对植物生长发育的调节【资料】种子萌发后，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。03思考重力是如何影响植物的生长？【讨论】根的向地生长和茎的背地生长主要是受哪种环境因素调节的？重力。淀粉-平衡石假说→是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。重力对植物生长发育的调节·调节机理03植物的根、茎中具有感受重力的

和

，可以将重力信号转换成

的信号，造成生长素

的不均衡，从而调节植物的生长方向。物质细胞运输生长素分布平衡石细胞淀粉体【淀粉-平衡石假说】·能够感受重力的细胞：

；·该细胞内感受重力变化的物质：

；重力对植物生长发育的调节·淀粉-平衡石假说03根的放置方向发生改变平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着

方向沉降引起一系列信号分子的改变对植物生长产生影响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

。重力分布重力对植物生长发育的调节03研究表明：平衡石细胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受到重力方向后，通过运输物质(生长素)的量影响根尖生长方向。请设计实验，来进行验证。验证植物根向地性的感受部位在根冠思考·讨论自变量：

；控制方法：

。因变量：

；检测指标：

。是否有根冠根是否出现向地生长可采用切除根冠的方法进行处理观察根尖是否向下弯曲生长基因适时

.表达调控植物的生长、发育、繁殖、休眠等细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过激素

.植物生长发育的整体调控04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选择性影响基因表达影响表达调控激素的产生和分布传递信息光重力温度改变分布情况随堂小练·判断正误P94+96(1)胚芽鞘的感光部位尖端的细胞可能含有光敏色素()(2)光敏色素只分布在叶肉细胞的叶绿体的膜结构上()(3)光敏色素主要吸收红光和蓝光，在受到光照射时，结构会发生变化()(1)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导()(2)重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关()(3)光照、温度等环境因子通过改变植物激素的作用来影响植物的生命活动()√光敏色素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。×光敏色素主要吸收红光和远红光。××春化作用是指植物开花需经历一段时期的低温。×重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。×通过改变植物激素的产生、分布，进而影响植物的生命活动。光对植物生长发育的调节·落实思维方法P96011.下列关于植物生命活动调节的说法，正确的是()A．对于植物来说，光既是能量来源，也是一种信号B．植物激素是基因表达的直接产物C．植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似D．光敏色素和光合色素都是色素－蛋白复合体，主要吸收红光和蓝紫光A植物激素不是蛋白质，所以不是基因表达的直接产物，×；有两大类，×；光敏色素是色素－蛋白复合体，主要吸收红光和远红光；光合色素不是色素－蛋白复合体，主要吸收红光和蓝紫光，×；2.科研人员研究了日照长短对菊花开花的影响，实验分组处理与结果如图。下列叙述错误的是()A．菊花感受光照时间长短的部位是叶片B．持续每天光照总时长超过临界日长，菊花不能开花C．持续每天光照总时长小于临界日长，菊花一定能开花D．该研究表明，可通过人工花期调控技术实现夏季赏菊光对植物生长发育的调节·落实思维方法P9601C短日照处理，但有光照打断暗期，菊花不开花，C×；3．下面关于温度参与植物生长发育的调节的叙述，不正确的是()A．温度可影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动B．冬小麦在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花C．温度能影响代谢的快慢D．温度不能决定植物分布的地域性温度对植物生长发育的调节·落实思维方法P9702D植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的，×；4．如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞