生物人教版（2019）选择性必修1 5.4环境因素参与调节植物的生命活动（共31张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修1 5.4环境因素参与调节植物的生命活动（共31张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 37.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-31 14:04:06 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
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5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
教学目标
1.通过对光调控植物生长发育的反应机制的讨论和案例分析，运用结构与功能相适应的解释光对植物生长发育的影响。
2.举例说出重力、温度参与调节植物的生命活动，认同生物与环境相适应的观点。
3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。
【问题探讨】
种子萌发后，根向地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。
讨论:
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？
是由重力因素调节的。
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？
1.光对植物生长发育的调节
结论：莴苣种子在光照一段时间后的发芽率明显高于黑暗条件。
资料1：光影响植物种子萌发（莴苣）
1.光对植物生长发育的调节
结论：烟草种子在光照/黑暗条件下的发芽率明显高于完全黑暗条件。
处理 发芽率（%）
全黑暗 6.67
光照/黑暗 91.00
资料2：光影响植物种子萌发（烟草）
有光、无光种子均萌发，前者萌发情况好于后者：早熟禾，毛蕊花。
有光抑制萌发：洋葱，番茄。
资料3：光影响植物种子萌发（其他）
1.光对植物生长发育的调节
结论：光影响植物的颜色和形态建成。
图片摘自：多点APP。
绿豆芽：无光条件
黑豆苗：有光条件
资料4：光影响植物颜色和形态
1.光对植物生长发育的调节
植物开花条件：
菠菜 —— 白天超过13 h
菊、水稻 —— 白天短于一定时长
黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关
结论：植物开花与光照时长有关。
资料5：光调节植物开花（日照长短）
长日照植物
短日照植物
1.光对植物生长发育的调节
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
资料6：光信号在植物体内的转换
1.光对植物生长发育的调节
资料1-3：光参与调节许多植物的种子萌发过程。
资料4：光影响植物的颜色和形态。
资料5：某些植物开花与黑暗时长有关。
资料6：光信号在植物体内转换为化学信号。
综合分析以上资料
1.光对植物生长发育的调节
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的调控
（1）光是植物进行光合作用的能量来源；
（2）光能影响、调控植物生长、发育的全过程。
1.光对植物生长发育的作用
2.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)
调节机制：光敏色素是一类蛋白质，当它接受光照时候，结构会发生变化（从 pr 变成生理激活的 Pfr 型），该信号会间接传导到细胞核中，影响基因的表达。
1.光对植物生长发育的调节
光敏色素的结构
光敏色素分子开关机制
2.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)
(1) 化学本质: 蛋白质(色素—蛋白复合体)
(2) 分布: 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
(3) 吸收光的类型: 主要是红光和远红光。
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。
1.光对植物生长发育的调节
感受信号
传导信号
发生反应
信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内
表现出生物学效应
翻译
RNA
光敏色素被激活，结构发生变化
DNA
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
3.光调控植物生长发育的反应机制
光信号
光受体（如光敏色素）
信息传递系统
特定基因表达
生物学效应
结论：植物的生长受到温度的调节。
资料7：温度变化使树干出现年轮
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
思考：冬天温度低，有时会冻伤麦苗，为何不能在春天播种冬小麦呢？
实践：在春季播种冬小麦，会使得麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚，造成减产。
结论：冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用）。
资料8：温度影响冬小麦开花
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
现象：拟南芥需要经历一段时间的低温方可开花（春化作用）。
资料9：温度影响拟南芥开花
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
思考：经过春化作用才开花的意义是什么？
意义：避免在秋季开花。
结论：某些植物的开花也受到温度的调节。
资料10：温度影响植物开花
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻， 光合作用反而弱。
叶片变黄、脱落：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
其他受温度影响的植物生命活动
保卫细胞
气孔张开
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.温度参与植物生长发育的调节的具体表现:
(1)随着季节轮回，气温___________，植物_____、_____、______、______，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______也会有_______和______之分。
(3)植物的所有生理活动都是在__________________进行；
(4)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。
(5)植物分布的_________很大程度上就是由温度决定的；
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
一定的温度范围内
种子萌发
植株生长
开花结果
叶的衰老
脱落
地域性
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
结论：植物根具有向地性
意义：充分扎入土壤吸收物质
原因：
①生长素在近地侧分布多于远地侧
②重力使生长素沉降？
（2）重力影响根的生长方向
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
根冠：根尖顶端
分生区：细胞分裂
伸长区：细胞伸长
根毛区：吸收物质
根尖的结构
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
胚芽鞘的向光性
根的向地性
光敏色素是感光分子
胚芽鞘尖端感光，生长素发生横向运输，分布不均等，使得尖端以下部位向光侧生长慢，背光侧生长快
根冠存在一种感受重力的分子或结构
引起生长素的重新分布，分布不均的生长素传递到伸长区后，使根出现向地性
向地性的原因
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉体
平衡石细胞
淀粉体会随着重力沉降
淀粉——平衡石
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
向地性的机理——根尖垂直放置时
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
向地性的机理——根尖水平放置时
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉—平衡石假说:
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
3.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、组织和细胞之间的协调和配合。
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
植物生长发育的调控网络
（一）基因表达调控
植物的_____、_____、_____、_____等都处在 的调控之下。
生长
发育
繁殖
休眠
基因适时选择性表达
（二）激素调节
激素作为__________，会影响细胞的__________，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布___________的结果，也受到_______ _ 的影响。
信息分子
基因表达
基因表达调控
环境因素
（三）环境因素调节
在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物响应环境变化，调控________以及___ __，最终表现在器官和个体水平上的变化。
基因表达
激素产生、分布
3.植物生长发育的整体调控
植物生长发育的整体调控
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。( )
×
√
√
练习题
二、拓展应用
1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬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。
二、拓展应用
(2 )萬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，将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬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，因此在自然光照射下会发芽。
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5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
教学目标
1.通过对光调控植物生长发育的反应机制的讨论和案例分析，运用结构与功能相适应的解释光对植物生长发育的影响。
2.举例说出重力、温度参与调节植物的生命活动，认同生物与环境相适应的观点。
3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。
【问题探讨】
种子萌发后，根向地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。
讨论:
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？
是由重力因素调节的。
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？
1.光对植物生长发育的调节
结论：莴苣种子在光照一段时间后的发芽率明显高于黑暗条件。
资料1：光影响植物种子萌发（莴苣）
1.光对植物生长发育的调节
结论：烟草种子在光照/黑暗条件下的发芽率明显高于完全黑暗条件。
处理 发芽率（%）
全黑暗 6.67
光照/黑暗 91.00
资料2：光影响植物种子萌发（烟草）
有光、无光种子均萌发，前者萌发情况好于后者：早熟禾，毛蕊花。
有光抑制萌发：洋葱，番茄。
资料3：光影响植物种子萌发（其他）
1.光对植物生长发育的调节
结论：光影响植物的颜色和形态建成。
图片摘自：多点APP。
绿豆芽：无光条件
黑豆苗：有光条件
资料4：光影响植物颜色和形态
1.光对植物生长发育的调节
植物开花条件：
菠菜 —— 白天超过13 h
菊、水稻 —— 白天短于一定时长
黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关
结论：植物开花与光照时长有关。
资料5：光调节植物开花（日照长短）
长日照植物
短日照植物
1.光对植物生长发育的调节
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
资料6：光信号在植物体内的转换
1.光对植物生长发育的调节
资料1-3：光参与调节许多植物的种子萌发过程。
资料4：光影响植物的颜色和形态。
资料5：某些植物开花与黑暗时长有关。
资料6：光信号在植物体内转换为化学信号。
综合分析以上资料
1.光对植物生长发育的调节
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的调控
（1）光是植物进行光合作用的能量来源；
（2）光能影响、调控植物生长、发育的全过程。
1.光对植物生长发育的作用
2.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)
调节机制：光敏色素是一类蛋白质，当它接受光照时候，结构会发生变化（从 pr 变成生理激活的 Pfr 型），该信号会间接传导到细胞核中，影响基因的表达。
1.光对植物生长发育的调节
光敏色素的结构
光敏色素分子开关机制
2.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)
(1) 化学本质: 蛋白质(色素—蛋白复合体)
(2) 分布: 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
(3) 吸收光的类型: 主要是红光和远红光。
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。
1.光对植物生长发育的调节
感受信号
传导信号
发生反应
信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内
表现出生物学效应
翻译
RNA
光敏色素被激活，结构发生变化
DNA
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
3.光调控植物生长发育的反应机制
光信号
光受体（如光敏色素）
信息传递系统
特定基因表达
生物学效应
结论：植物的生长受到温度的调节。
资料7：温度变化使树干出现年轮
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
思考：冬天温度低，有时会冻伤麦苗，为何不能在春天播种冬小麦呢？
实践：在春季播种冬小麦，会使得麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚，造成减产。
结论：冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用）。
资料8：温度影响冬小麦开花
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
现象：拟南芥需要经历一段时间的低温方可开花（春化作用）。
资料9：温度影响拟南芥开花
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
思考：经过春化作用才开花的意义是什么？
意义：避免在秋季开花。
结论：某些植物的开花也受到温度的调节。
资料10：温度影响植物开花
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻， 光合作用反而弱。
叶片变黄、脱落：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
其他受温度影响的植物生命活动
保卫细胞
气孔张开
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.温度参与植物生长发育的调节的具体表现:
(1)随着季节轮回，气温___________，植物_____、_____、______、______，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______也会有_______和______之分。
(3)植物的所有生理活动都是在__________________进行；
(4)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。
(5)植物分布的_________很大程度上就是由温度决定的；
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
一定的温度范围内
种子萌发
植株生长
开花结果
叶的衰老
脱落
地域性
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
结论：植物根具有向地性
意义：充分扎入土壤吸收物质
原因：
①生长素在近地侧分布多于远地侧
②重力使生长素沉降？
（2）重力影响根的生长方向
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
根冠：根尖顶端
分生区：细胞分裂
伸长区：细胞伸长
根毛区：吸收物质
根尖的结构
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
胚芽鞘的向光性
根的向地性
光敏色素是感光分子
胚芽鞘尖端感光，生长素发生横向运输，分布不均等，使得尖端以下部位向光侧生长慢，背光侧生长快
根冠存在一种感受重力的分子或结构
引起生长素的重新分布，分布不均的生长素传递到伸长区后，使根出现向地性
向地性的原因
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉体
平衡石细胞
淀粉体会随着重力沉降
淀粉——平衡石
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
向地性的机理——根尖垂直放置时
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
向地性的机理——根尖水平放置时
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉—平衡石假说:
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
3.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、组织和细胞之间的协调和配合。
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
植物生长发育的调控网络
（一）基因表达调控
植物的_____、_____、_____、_____等都处在 的调控之下。
生长
发育
繁殖
休眠
基因适时选择性表达
（二）激素调节
激素作为__________，会影响细胞的__________，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布___________的结果，也受到_______ _ 的影响。
信息分子
基因表达
基因表达调控
环境因素
（三）环境因素调节
在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物响应环境变化，调控________以及___ __，最终表现在器官和个体水平上的变化。
基因表达
激素产生、分布
3.植物生长发育的整体调控
植物生长发育的整体调控
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。( )
×
√
√
练习题
二、拓展应用
1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬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。
二、拓展应用
(2 )萬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，将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬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，因此在自然光照射下会发芽。