5.4 环境因素参与调节植物的生命活动 第一课时课件（共24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 第一课时课件（共24张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-03 23:00:17 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第5章第4节环境因素参与调节植物的生命活动
(第一课时)
茎的向光性 向光侧 背光侧
环境因素参与调节植物的生命活动。
左图修改自： Jane B.Reece,et al.Campbell Biology (9th edition)[M]. San Francisco:Pearson Education,Inc.,2011:825.Figure 39.5.
植物生命活动的调节
高中生物学
光
光对植物生长发育的调节
光调节植物生长发育的现象和机制
2 参与调节植物生命活动的其他环境因素
① 温度、重力对植物生命活动的调节 ② 植物生长发育的整体调控
高中生物学
资料1:光影响植物种子萌发(莴苣)
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。
黑暗
图片修改自： Campbell Biology:836.Figure 39.17.
高中生物学
黑暗
光
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。
发芽率(%)
6.67
91.00
处理
全黑暗
光照/黑暗
资料1:光影响植物种子萌发(烟草)
数据引自：王玉芳等，光照、温度和盐胁迫对红花大金元种子萌发的影响[J].种子，2009,28(12):19-22.
高中生物学
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1:光影响植物种子萌发(其他)
高中生物学
资料1结论：光参与调节许多植物的种子萌发过程。
思考：光在种子萌发中起了什么作用 影响生长素分布 提供能量
推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
高中生物学
思考
资料2:红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用
结论：莴苣种子红光 —— 萌 发，远红光逆转以上效果。
图片修改自： Campbell Biology:836.Figure 39.17.
红光 黑暗
红光 远红光 黑暗
黑暗
红光 远红光
高中生物学
资料3:光影响植物颜色和形态
绿豆芽：无光条件 黑豆苗：有光条件
结论：光影响植物的颜色和形态建成。
图片摘自：多点APP 。
高中生物学
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4:光调节植物开花(日照长短)
处理
补光6小时
补光5小时
补光4小时
不补光
火龙果开 花朵数
54
47
44
9
数据引自：叶小荣等，大棚补光对火龙果开花及产量影响[J].中国南方果树，2019,48(6):43-45.
高中生物学
资料4:光调节植物开花(日照长短)
图片修改自： Taiz,L.and Zeiger,E.Plant Physiology(5th edition)[M].
Sunderland:Sinauer Associates Inc.,2010:574.Figure 24.18.
长日照植物
短日照植物
高中生物学
资料4:光调节植物开花的具体机制
短日照植物
24h
推测： 一个 周期中连续 黑暗时间决 定是否开花。
光照 临界值
闪光
黑暗
图片修改自： Plant Physiology:575.Figure 24.19(A)
长日照植物
高中生物学
闪光
证实结论： 一个周
期 中连续黑暗时间 决定是否开花。
开花情况
处理 短日照植物 长日照植物
资料4:光调节植物开花的具体机制
× e ×
图片修改自： Plant Physiology:575.Figure 24.19(B).
光 暗
光 暗
× x X X
光
光
暗
高中生物学
光
光
暗
√
√
√
24 h
暗
暗
结论：取决于最后
一次照射光的颜色，
红光有效，远红光
无效。
资料5:红光和远红光调节植物开花的不同作用
图片修改自： Plant Physiology:578.Figure 24.22.
高中生物学
资料6:光信号在植物体内的转换
24h
嫁接
光 暗
结论：光信号在植 物体内被转换为化 学物质信号。
长日照植物枝条嫁长日照植物 接到短日照植物上
图片修改自： Campbell Biology:840.Figure 39.23.
短日照植物
高中生物学
综合分析以上资料
资料1:光参与调节许多植物的种子萌发过程。
资料2:红光促进莴苣种子萌发，远红光可逆转此效应。
资料3:光影响植物的颜色和形态。
资料4:某些植物开花与黑暗时长有关。
资料5:黑暗时长可被红光打断，远红光可逆转此效应。
资料6:光信号在植物体内转换为化学信号。
高中生物学
提出下一步待研究的科学问题
科学问题：光是如何调节植物生长发育的
子问题1:红光和远红光对植物种子萌发和开花调控作用不同的 分子机理是什么
子问题2:光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程是什么
高中生物学
子问题1:红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
两个相同亚基，每个亚基含两个结构域
发色团(感知光)
具光受体活性。含非 蛋白色素发色团。
具酶活性。两个结构 域相互作用，使光与 细胞内反应联系起来。
光敏色素
感光区域
酶活性区域
图片修改自： Campbell Biology:837.Figure 39.18.
高中生物学
子问题1:红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
Pr
红光
^
远红光
P
合成
反应：
种子发芽，植 株开花等
黑暗中缓 慢转化
图片修改自： Campbell Biology:837.Figure 39.19.
高中生物学
子问题2:
光信号转 换过程
图片修改自： Campbell Biology:823.Figure 39.4.
高中生物学
观察、分析、总结现象：①光对植物种子萌发、颜色和形态建成、开 花与否具有调节作用。②远红光可以逆转红光对种子萌发和开花的调 节作用。③光信号在植物体内转换为化学信号。
观察
高中生物学
观察 提问
提出待研究的科学问题：光是如何调节植物生长发育的
将以上问题分解为子问题：①红光和远红光对植物种子萌发和开花调 控作用不同的分子机理是什么 ②光信号在植物体内转换为化学信号 的具体过程是什么
高中生物学
设计实验，实施实验：科学家完成设计和实施过程。
分析结果，得出结论，回答科学问题：子问题1——红光使光敏色素
(光受体)转变为有活性结构，远红光作用相反。子问题2——光敏色 素接收光信号后将之转换为胞内cGMP 和Ca +信号，进一步引起基因表 达的改变。
高中生物学
分析实验结果，得出实验结 论，回答科学问题
科学探究的基本流程
设计 实验
实施 实验
观察
提问
小结
1. 光参与了植物种子萌发、颜色和形态建成、开花等多项生长发育过 程的调节。
2. 光敏色素是感受光信号的受体，可以将信号传递到细胞核中，引起 基因转录的变化。
3. “观察现象，提出待研究的科学问题，设计实验，实施实验，分析 实验结果，回答科学问题”是科学探究的基本流程。
高中生物学
第5章第4节环境因素参与调节植物的生命活动
(第一课时)
茎的向光性 向光侧 背光侧
环境因素参与调节植物的生命活动。
左图修改自： Jane B.Reece,et al.Campbell Biology (9th edition)[M]. San Francisco:Pearson Education,Inc.,2011:825.Figure 39.5.
植物生命活动的调节
高中生物学
光
光对植物生长发育的调节
光调节植物生长发育的现象和机制
2 参与调节植物生命活动的其他环境因素
① 温度、重力对植物生命活动的调节 ② 植物生长发育的整体调控
高中生物学
资料1:光影响植物种子萌发(莴苣)
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。
黑暗
图片修改自： Campbell Biology:836.Figure 39.17.
高中生物学
黑暗
光
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。
发芽率(%)
6.67
91.00
处理
全黑暗
光照/黑暗
资料1:光影响植物种子萌发(烟草)
数据引自：王玉芳等，光照、温度和盐胁迫对红花大金元种子萌发的影响[J].种子，2009,28(12):19-22.
高中生物学
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1:光影响植物种子萌发(其他)
高中生物学
资料1结论：光参与调节许多植物的种子萌发过程。
思考：光在种子萌发中起了什么作用 影响生长素分布 提供能量
推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
高中生物学
思考
资料2:红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用
结论：莴苣种子红光 —— 萌 发，远红光逆转以上效果。
图片修改自： Campbell Biology:836.Figure 39.17.
红光 黑暗
红光 远红光 黑暗
黑暗
红光 远红光
高中生物学
资料3:光影响植物颜色和形态
绿豆芽：无光条件 黑豆苗：有光条件
结论：光影响植物的颜色和形态建成。
图片摘自：多点APP 。
高中生物学
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4:光调节植物开花(日照长短)
处理
补光6小时
补光5小时
补光4小时
不补光
火龙果开 花朵数
54
47
44
9
数据引自：叶小荣等，大棚补光对火龙果开花及产量影响[J].中国南方果树，2019,48(6):43-45.
高中生物学
资料4:光调节植物开花(日照长短)
图片修改自： Taiz,L.and Zeiger,E.Plant Physiology(5th edition)[M].
Sunderland:Sinauer Associates Inc.,2010:574.Figure 24.18.
长日照植物
短日照植物
高中生物学
资料4:光调节植物开花的具体机制
短日照植物
24h
推测： 一个 周期中连续 黑暗时间决 定是否开花。
光照 临界值
闪光
黑暗
图片修改自： Plant Physiology:575.Figure 24.19(A)
长日照植物
高中生物学
闪光
证实结论： 一个周
期 中连续黑暗时间 决定是否开花。
开花情况
处理 短日照植物 长日照植物
资料4:光调节植物开花的具体机制
× e ×
图片修改自： Plant Physiology:575.Figure 24.19(B).
光 暗
光 暗
× x X X
光
光
暗
高中生物学
光
光
暗
√
√
√
24 h
暗
暗
结论：取决于最后
一次照射光的颜色，
红光有效，远红光
无效。
资料5:红光和远红光调节植物开花的不同作用
图片修改自： Plant Physiology:578.Figure 24.22.
高中生物学
资料6:光信号在植物体内的转换
24h
嫁接
光 暗
结论：光信号在植 物体内被转换为化 学物质信号。
长日照植物枝条嫁长日照植物 接到短日照植物上
图片修改自： Campbell Biology:840.Figure 39.23.
短日照植物
高中生物学
综合分析以上资料
资料1:光参与调节许多植物的种子萌发过程。
资料2:红光促进莴苣种子萌发，远红光可逆转此效应。
资料3:光影响植物的颜色和形态。
资料4:某些植物开花与黑暗时长有关。
资料5:黑暗时长可被红光打断，远红光可逆转此效应。
资料6:光信号在植物体内转换为化学信号。
高中生物学
提出下一步待研究的科学问题
科学问题：光是如何调节植物生长发育的
子问题1:红光和远红光对植物种子萌发和开花调控作用不同的 分子机理是什么
子问题2:光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程是什么
高中生物学
子问题1:红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
两个相同亚基，每个亚基含两个结构域
发色团(感知光)
具光受体活性。含非 蛋白色素发色团。
具酶活性。两个结构 域相互作用，使光与 细胞内反应联系起来。
光敏色素
感光区域
酶活性区域
图片修改自： Campbell Biology:837.Figure 39.18.
高中生物学
子问题1:红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
Pr
红光
^
远红光
P
合成
反应：
种子发芽，植 株开花等
黑暗中缓 慢转化
图片修改自： Campbell Biology:837.Figure 39.19.
高中生物学
子问题2:
光信号转 换过程
图片修改自： Campbell Biology:823.Figure 39.4.
高中生物学
观察、分析、总结现象：①光对植物种子萌发、颜色和形态建成、开 花与否具有调节作用。②远红光可以逆转红光对种子萌发和开花的调 节作用。③光信号在植物体内转换为化学信号。
观察
高中生物学
观察 提问
提出待研究的科学问题：光是如何调节植物生长发育的
将以上问题分解为子问题：①红光和远红光对植物种子萌发和开花调 控作用不同的分子机理是什么 ②光信号在植物体内转换为化学信号 的具体过程是什么
高中生物学
设计实验，实施实验：科学家完成设计和实施过程。
分析结果，得出结论，回答科学问题：子问题1——红光使光敏色素
(光受体)转变为有活性结构，远红光作用相反。子问题2——光敏色 素接收光信号后将之转换为胞内cGMP 和Ca +信号，进一步引起基因表 达的改变。
高中生物学
分析实验结果，得出实验结 论，回答科学问题
科学探究的基本流程
设计 实验
实施 实验
观察
提问
小结
1. 光参与了植物种子萌发、颜色和形态建成、开花等多项生长发育过 程的调节。
2. 光敏色素是感受光信号的受体，可以将信号传递到细胞核中，引起 基因转录的变化。
3. “观察现象，提出待研究的科学问题，设计实验，实施实验，分析 实验结果，回答科学问题”是科学探究的基本流程。
高中生物学