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23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23张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 20.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-21 05:59:29 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命活动的调节
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。
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？
是由重力因素调节的。
茎向上生长
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
讨论：
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？
【问题探讨】
通过以上学习我们知道，高等植物的生命活动除了依靠激素调节，同时受环境因素的调节。光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。
光是植物进行光合作用的能量来源。对于植物，光只是提供能量吗？
一、光对植物生长发育的调节
烟草、莴苣的种子
萌发
不萌发
早熟禾
毛蕊花
有光比无光萌发更好
洋葱
番茄
光抑制种子萌发
萌发
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。种子没有叶绿体，不能进行光合作用。
2．从上述资料分析来看，光在种子萌发中起什么作用？
光是一种信号，是种子萌发过程中的一种调节因子。
资料1.
研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。
3．从适应性角度理解，为何体积较小的种子萌发需要光照？
体积种子小，储藏的营养物质少，萌发后需要立即光合作用制造有机物，供生长利用。
一
光对植物生长发育的调节
资料2.豆芽是在黑暗的环境中培育的,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。
豆芽（黑暗中培育）
豆苗见光培育
4. 从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？
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。
一
资料3.很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
5.有些植物根据昼夜长“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用 这与植物激素的分泌有关系吗
光照时长( 黑暗时长)在起作用；这与植物激素的分泌有关。
长日照
短日照
4．种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境
的适应的？
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
资料1 光参与调节许多植物的种子萌发过程。
资料2 光影响植物的颜色和形态。
资料3 某些植物开花与黑暗时长有关。
综合分析以上资料：
在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
植物是怎样感受到光照信号的呢？是靠光合色素吗？
1.光对植物生长发育的调节机理
2.接受光信号的分子之一——光敏色素
主要是红光和远红光。
①化学本质：
蛋白质（色素——蛋白复合体）
②分布：
分布在植物体的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
④吸收光的类型：
③化学结构：
由两个相同亚基组成，每个亚基有两个结构域。
感光区域
酶活性区域
两个结构域相互作用，使光刺激与细胞
内反应联系起来。
3.光调控植物生长发育的反应机制
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）
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
二
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素——温度
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。
1．树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？
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。
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。
二
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？
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。
二
3. 关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？
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。
（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；
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
（2）随着昼夜交替，气温_________，植物的_____也会有_____和_____之分；
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
（3）植物的所有生理活动都是在_________________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；
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
（4）植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的；
地域性
结论：
温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
根的向地性、茎的背地性
根、茎中具有感受重力的物质和细胞
调节植物的生长方向
重力影响根的生长方向：根向地、茎背地生长
原理：
将重力信号转换成运输生长素的信号
造成生长素分布不均衡
（107页）根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
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。
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素——重力
你能解释重力对植物生长调节的机制吗？
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。
重力方向发生改变
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
影响植物生长
重力对植物生长调节的机制：
淀粉—平衡石假说
课外实践
设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠
已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。真的是这样吗？我们也可以设计实验进行验证。
提示：实验可以用刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）为材料。为便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。为验证到底是否是根冠感受重力，引起根的向地生长，应该怎样设计实验组、对照组？
与同学讨论，小组合作设计完成实验。
发芽的玉米粒
提示：
自变量：根冠的有无
因变量：根的生长方向
设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠
实验思路:
1.取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒,随机分成数量相同的甲、乙两组;
2.去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉花的培养皿中;
3.置于温度适宜的暗室中培养一段时间。
4.观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长
预期结果、得出结论:
如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。
三、植物生长发育的整体调控
高等植物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。植物生长发育的调控没事基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
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。
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命活动的调节
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。
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？
是由重力因素调节的。
茎向上生长
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
讨论：
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？
【问题探讨】
通过以上学习我们知道，高等植物的生命活动除了依靠激素调节，同时受环境因素的调节。光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。
光是植物进行光合作用的能量来源。对于植物，光只是提供能量吗？
一、光对植物生长发育的调节
烟草、莴苣的种子
萌发
不萌发
早熟禾
毛蕊花
有光比无光萌发更好
洋葱
番茄
光抑制种子萌发
萌发
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。种子没有叶绿体，不能进行光合作用。
2．从上述资料分析来看，光在种子萌发中起什么作用？
光是一种信号，是种子萌发过程中的一种调节因子。
资料1.
研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。
3．从适应性角度理解，为何体积较小的种子萌发需要光照？
体积种子小，储藏的营养物质少，萌发后需要立即光合作用制造有机物，供生长利用。
一
光对植物生长发育的调节
资料2.豆芽是在黑暗的环境中培育的,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。
豆芽（黑暗中培育）
豆苗见光培育
4. 从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？
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。
一
资料3.很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
5.有些植物根据昼夜长“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用 这与植物激素的分泌有关系吗
光照时长( 黑暗时长)在起作用；这与植物激素的分泌有关。
长日照
短日照
4．种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境
的适应的？
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
资料1 光参与调节许多植物的种子萌发过程。
资料2 光影响植物的颜色和形态。
资料3 某些植物开花与黑暗时长有关。
综合分析以上资料：
在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
植物是怎样感受到光照信号的呢？是靠光合色素吗？
1.光对植物生长发育的调节机理
2.接受光信号的分子之一——光敏色素
主要是红光和远红光。
①化学本质：
蛋白质（色素——蛋白复合体）
②分布：
分布在植物体的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
④吸收光的类型：
③化学结构：
由两个相同亚基组成，每个亚基有两个结构域。
感光区域
酶活性区域
两个结构域相互作用，使光刺激与细胞
内反应联系起来。
3.光调控植物生长发育的反应机制
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）
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
二
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素——温度
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。
1．树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？
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。
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。
二
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？
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。
二
3. 关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？
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。
（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；
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
（2）随着昼夜交替，气温_________，植物的_____也会有_____和_____之分；
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
（3）植物的所有生理活动都是在_________________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；
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
（4）植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的；
地域性
结论：
温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
根的向地性、茎的背地性
根、茎中具有感受重力的物质和细胞
调节植物的生长方向
重力影响根的生长方向：根向地、茎背地生长
原理：
将重力信号转换成运输生长素的信号
造成生长素分布不均衡
（107页）根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
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。
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素——重力
你能解释重力对植物生长调节的机制吗？
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。
重力方向发生改变
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
影响植物生长
重力对植物生长调节的机制：
淀粉—平衡石假说
课外实践
设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠
已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。真的是这样吗？我们也可以设计实验进行验证。
提示：实验可以用刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）为材料。为便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。为验证到底是否是根冠感受重力，引起根的向地生长，应该怎样设计实验组、对照组？
与同学讨论，小组合作设计完成实验。
发芽的玉米粒
提示：
自变量：根冠的有无
因变量：根的生长方向
设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠
实验思路:
1.取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒,随机分成数量相同的甲、乙两组;
2.去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉花的培养皿中;
3.置于温度适宜的暗室中培养一段时间。
4.观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长
预期结果、得出结论:
如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。
三、植物生长发育的整体调控
高等植物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。植物生长发育的调控没事基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
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。( )
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√
√
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。