5.4 环境因素参与调节植物的生命活动 课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
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。
讨论
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？
是由重力调节的。
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？
根和茎可能会继续横向生长，因为太空中几乎无重力。
思考讨论
第5章 植物生命活动的调节
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
1.阐明光调控植物生长发育的反应机制。
2.简述温度、重力等参与调节植物的生命活动。
3.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。
4.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。
5.概述植物接受环境因素的调节的适应意义。
学习目标
学习重点：
1.光调控植物生长发育的反应机制。
2.植物生长发育调控的复杂性和整体性。
学习难点：
植物生长发育调控的复杂性和整体性。
学习重难点
01
一、光对植物生长发育的调节
光在植物生长发育中的调节作用
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。
①少数植物（如烟草、莴苣）的种子需要在有光条件下才能萌发；
烟草种子
莴苣种子
③有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，受到光的抑制。
洋葱种子
番茄种子
②有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的种子在有光的条件下萌发得好一些；
早熟禾
毛蕊花
资料1
光对植物生长发育的调节
资料2
豆芽在黑暗的环境中培养的，它的细胞中不含叶绿素，茎（实际上很大一部分是下胚轴）比在光下要长的多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。
光对植物生长发育的调节
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无关，如黄瓜、棉花、向日葵等。
菠菜
水稻
菊花
光对植物生长发育的调节
讨论
1.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
2.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。
3.有些植物根据昼夜长短“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？
是光照时长（黑暗时长）在起作用；与植物激素的分泌有关。
光对植物生长发育的调节
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比较小，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死亡；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，能保证正常的繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
光对植物生长发育的调节
光对植物生长发育的调节机制
1.调节实质：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
（3）吸收光的类型：主要是红光和远红光。
2.光信号传导的结构基础之一——光敏色素
（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。
光对植物生长发育的调节
3.光调控植物生长发育的反应机制
阳光
照射
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过信息传递系统的传导到细胞核内
RNA
转录
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
翻译
蛋白质
表现出生物学效应
光对植物生长发育的调节
02
二、参与调节植物生命活动的其他环境影响
资料1
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是：在春夏细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
1.温度对植物生长发育的调节
年轮
晚材
早材
参与调节植物生命活动的其他环境影响
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。
参与调节植物生命活动的其他环境影响
讨论
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。
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。
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？
根据自己的情况回答。（如梅子金黄杏子肥，麦花雪白菜花稀；待到秋来九月八，我花开后百花杀；人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开等。）
参与调节植物生命活动的其他环境影响
1.随着季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追随着季节的步伐。
2.随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分。
3.植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行，温度可以通过影响种子萌发等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。
4.此外，植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定。
总结
参与调节植物生命活动的其他环境影响
2.重力对植物生长发育的调节
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
参与调节植物生命活动的其他环境影响
淀粉-平衡石假说
IAA：
因重力不对称分布
假说内容：该种假说认为，植物对重力的感受是通过一类富含淀粉体的细胞，即平衡石细胞来实现的。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降，引起植物体内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，从而造成重力对植物生长的影响。
淀粉体
参与调节植物生命活动的其他环境影响
03
三、植物生长发育的整体调控
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器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下。
植物生长发育的整体调控
对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间，器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息。同时，激素的产生和分布，是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。
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，调控基因表达以及激素产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
植物生长发育的整体调控
生命系统的复杂性和整体性
植物生命活动的调节，无论是植物激素之间，还是植物激素、环境因素以及基因表达之间，都存在着复杂的相互关系。植物生命活动的有序进行，依赖于植物激素、环境因素及基因表达的共同调节。由此，可领会生命系统的整体性和复杂性。
素养点拨
植物生长发育的整体调控
实验目的：
验证植物向地性的感受部位在根冠。
参考提示：
对照组：根冠不切除
实验组：根冠全切除
实验组：切除根冠下部分
实验组：切除根冠上部分
课外实践
设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠。
植物生长发育的整体调控
课堂小结
Thanks