5.4环境因素参与调节植物的生命活动课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1（共27张PPT）
文档属性
| 名称 | 5.4环境因素参与调节植物的生命活动课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1（共27张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 29.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-19 17:47:04 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
第5章 第4节
人教版 选择性必修1
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。
问题探讨
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
根和茎很可能会继续横向生长,因为太空中几乎没有重力
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
环境因素参与调节植物的生命活动。
具体因素除了重力外，还包括光照、温度等！
一、光对植物生长发育的调节
光照可以促进一些植物的种子萌发
（如烟草、莴苣、早熟禾等），
也可以抑制部分植物的萌发
（如洋葱、番茄等）。
实例1：光照和发芽率的关系
结论：光参与调节许多植物的种子萌发过程
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。
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？
【答案】不是。
一、光对植物生长发育的调节
思考与讨论：
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？
【答案】不是。
一、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。
豆芽：无光条件
豆苗：有光条件
实例2：光照和形态建成
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。
一、光对植物生长发育的调节
实例3： 植物开花与日照时间的关系
康乃馨需要超过7小时的日照时间才能开花。
菠菜、油菜同理，它们开花都需要足够的日照时间，它们都属于长日照植物。
光照
黑暗
黑暗
光照
临界日长
一、光对植物生长发育的调节
实例3： 植物开花与日照时间的关系
一品红需要低于12小时的日照时间才能开花。
菊花、水稻同理，它们开花的条件是不能超过一定的日照时间，它们都属于短日照植物。
＊黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关（日中性植物）
结论：植物开花与光照时长有关。
黑暗
黑暗
光照
临界日长
光照
知识拓展
从这个实验结果中你能得出什么结论？
植物的开花与日照长度无关，而是需要一定时长的持续夜长。因此，短日植物实际是长夜植物，而长日植物实际是短夜植物。（了解）
一、光对植物生长发育的调节
实例4：植物开花与日照时间的关系
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
这种信号是如何转导的呢？
培养条件
一、光对植物生长发育的调节
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
光对植物生长发育的作用
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。
一、光对植物生长发育的调节
①光敏色素是光的受体，光仅是一种信号。
②光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，能吸收、传递并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础。
除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，温度和重力是如何参与植物生命活动调节呢？
光敏色素与光合色素
光敏色素与光合色素的作用有什么区别？还有哪些方面不同？
光敏色素与光合色素
思考
一、光对植物生长发育的调节
化学本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)；
分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富；
吸收光的类型：主要是红光和远红光。
植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
教材P106
光敏色素
(色素—蛋白复合体)
色素感受红光和远红光刺激后，会使蛋白质的空间构象发生改变
Pfr在黑暗中会缓慢转化为Pr
Pr构象不具有生物学效应，Pfr构象具有生物学效应
Pr
Pfr
感受信号
传递信号
做出反应
生物学效应
RNA
DNA
翻译
②
③
①
④
①光敏色素被激活，构象发生变化。
②信号经过转导，传递到细胞核内。
③调控细胞核内特定基因的转录
④表现出生物学效应
光敏色素
光
二、温度对植物生长发育的调节
温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行
二、温度对植物生长发育的调节
温度对植物生长发育的调节(年轮的形成)
颜色较浅的宽带
颜色较深的细带
春夏季，温度高，雨量多
秋冬季，温度低，雨量少
细胞分裂快，细胞体积大
细胞分裂慢，细胞体积小
一年
二、温度对植物生长发育的调节
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。
冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用）。
温度对植物生长发育的调节(春化作用)
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、温度对植物生长发育的调节
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。
三、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。
植物是如何对“上下”作出反应的呢？
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。
平衡石原指甲壳类动物器官中一种管理平衡的沙粒。
植物的平衡石是指淀粉体 — —一种充满淀粉粒的质体。
根部的平衡石在根冠中，茎部的平衡石分布在维管束周围的1～2层细胞中。
在重力影响下，平衡石会下沉到细胞底部，刺激内质网释放出Ca 2+ 。
知识拓展：淀粉—平衡石假说
根尖垂直放置时
知识拓展：淀粉—平衡石假说
根尖水平放置时
刺激内质网释放Ca 2+ 到细胞质中，Ca 2+ 和特定蛋白质相结合，激活细胞底部的钙泵和生长素泵。使近地侧积累较多的Ca2+和IAA。
Ca 2+
Ca 2+
知识拓展：淀粉—平衡石假说
三、重力对植物生长发育的调节
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
淀粉——平衡石假说：
根尖中的平衡石细胞示意图
植物
激素
基因表达
环境因素
生命活动的调节
光
重力
温度
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
影响
改变分布情况
影响产生和分布
影响表达
植物的生长、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的产生和分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
四、植物生长发育的整体调控
课堂小结
第5章 第4节
人教版 选择性必修1
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。
问题探讨
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
根和茎很可能会继续横向生长,因为太空中几乎没有重力
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
环境因素参与调节植物的生命活动。
具体因素除了重力外，还包括光照、温度等！
一、光对植物生长发育的调节
光照可以促进一些植物的种子萌发
（如烟草、莴苣、早熟禾等），
也可以抑制部分植物的萌发
（如洋葱、番茄等）。
实例1：光照和发芽率的关系
结论：光参与调节许多植物的种子萌发过程
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。
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？
【答案】不是。
一、光对植物生长发育的调节
思考与讨论：
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？
【答案】不是。
一、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。
豆芽：无光条件
豆苗：有光条件
实例2：光照和形态建成
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。
一、光对植物生长发育的调节
实例3： 植物开花与日照时间的关系
康乃馨需要超过7小时的日照时间才能开花。
菠菜、油菜同理，它们开花都需要足够的日照时间，它们都属于长日照植物。
光照
黑暗
黑暗
光照
临界日长
一、光对植物生长发育的调节
实例3： 植物开花与日照时间的关系
一品红需要低于12小时的日照时间才能开花。
菊花、水稻同理，它们开花的条件是不能超过一定的日照时间，它们都属于短日照植物。
＊黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关（日中性植物）
结论：植物开花与光照时长有关。
黑暗
黑暗
光照
临界日长
光照
知识拓展
从这个实验结果中你能得出什么结论？
植物的开花与日照长度无关，而是需要一定时长的持续夜长。因此，短日植物实际是长夜植物，而长日植物实际是短夜植物。（了解）
一、光对植物生长发育的调节
实例4：植物开花与日照时间的关系
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
这种信号是如何转导的呢？
培养条件
一、光对植物生长发育的调节
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
光对植物生长发育的作用
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。
一、光对植物生长发育的调节
①光敏色素是光的受体，光仅是一种信号。
②光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，能吸收、传递并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础。
除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，温度和重力是如何参与植物生命活动调节呢？
光敏色素与光合色素
光敏色素与光合色素的作用有什么区别？还有哪些方面不同？
光敏色素与光合色素
思考
一、光对植物生长发育的调节
化学本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)；
分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富；
吸收光的类型：主要是红光和远红光。
植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
教材P106
光敏色素
(色素—蛋白复合体)
色素感受红光和远红光刺激后，会使蛋白质的空间构象发生改变
Pfr在黑暗中会缓慢转化为Pr
Pr构象不具有生物学效应，Pfr构象具有生物学效应
Pr
Pfr
感受信号
传递信号
做出反应
生物学效应
RNA
DNA
翻译
②
③
①
④
①光敏色素被激活，构象发生变化。
②信号经过转导，传递到细胞核内。
③调控细胞核内特定基因的转录
④表现出生物学效应
光敏色素
光
二、温度对植物生长发育的调节
温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行
二、温度对植物生长发育的调节
温度对植物生长发育的调节(年轮的形成)
颜色较浅的宽带
颜色较深的细带
春夏季，温度高，雨量多
秋冬季，温度低，雨量少
细胞分裂快，细胞体积大
细胞分裂慢，细胞体积小
一年
二、温度对植物生长发育的调节
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。
冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用）。
温度对植物生长发育的调节(春化作用)
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、温度对植物生长发育的调节
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。
三、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。
植物是如何对“上下”作出反应的呢？
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。
平衡石原指甲壳类动物器官中一种管理平衡的沙粒。
植物的平衡石是指淀粉体 — —一种充满淀粉粒的质体。
根部的平衡石在根冠中，茎部的平衡石分布在维管束周围的1～2层细胞中。
在重力影响下，平衡石会下沉到细胞底部，刺激内质网释放出Ca 2+ 。
知识拓展：淀粉—平衡石假说
根尖垂直放置时
知识拓展：淀粉—平衡石假说
根尖水平放置时
刺激内质网释放Ca 2+ 到细胞质中，Ca 2+ 和特定蛋白质相结合，激活细胞底部的钙泵和生长素泵。使近地侧积累较多的Ca2+和IAA。
Ca 2+
Ca 2+
知识拓展：淀粉—平衡石假说
三、重力对植物生长发育的调节
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
淀粉——平衡石假说：
根尖中的平衡石细胞示意图
植物
激素
基因表达
环境因素
生命活动的调节
光
重力
温度
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
影响
改变分布情况
影响产生和分布
影响表达
植物的生长、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的产生和分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
四、植物生长发育的整体调控
课堂小结