选择性必修1第五章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动课件（共26张PPT）

(共26张PPT)
环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 第4节
一
光对植物生长发育的调节
莴苣(学名Lactuca sativa Linn)是菊科，莴苣属一年生或二年生草本。中国各地均有栽培，属耐寒性蔬菜，喜冷凉气候，不耐高温。
栽培品种有莴笋、生菜、卷心莴苣。味道鲜美，口感爽脆,可刺激消化酶分泌，促进人体的肠壁蠕动，防治便秘。
思考1：由上述实验结果可以得出什么结论？
红光促进莴苣种子发芽，远红光抑制种子发芽
思考2：红光是为莴苣种子的萌发提供了能量吗？
不是，因为莴苣种子细胞中不含叶绿体，还不能利用光能进行光合作用。
思考3：红光发挥的作用是什么呢？
红光作为一种信号，调节莴苣种子萌发
一
光对植物生长发育的调节
需要光照
拟南芥种子
烟草种子
思考4：研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储存的营养物质也很少，你能否对此做出解释？
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应一一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”
一
光对植物生长发育的调节
1、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：
（2）分布：
蛋白质（色素——蛋白复合体）
（3）吸收光的类型：
植物的各个部位，
主要是红光和远红光。
其中在分生组织的细胞内比较丰富。
相关信息
光敏色素主要吸收红光和远红光。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。
光敏色素
一
光对植物生长发育的调节
思考5：红光和远红光下，光敏色素如何发挥作用？
抑制
促进
2、光调控植物生长发育的反应机制
一
光对植物生长发育的调节
1.内外刺激
光波长、光照时长等
2.感受信号
光敏色素
4.发生反应
种子萌发、植株生长、开花、衰老等
3.传导信号
信号传导、调控基因表达
5.维持稳态适应环境
能保证生命活动正常进行、保证正常繁衍后代
在光合作用中参与吸收、传递并转化光能等的作用，包括叶绿素和类胡萝卜素等
光敏色素vs光合色素？
3、光周期调节植物开花
一
光对植物生长发育的调节
是指昼夜周期中光照时间和黑暗时间长短的交替变换。光周期现象是生物对昼夜光暗循环变换的反应。
长日照植物：大麦、小麦、菠菜、萝卜、大白菜、甜菜等
短日照植物：番茄、大豆、菊、烟草、晚稻、紫苏等
日照中性植物：对光周期要求不严格，随季节更替开花。如：茄子、四季豆、月季等
思考6：莴苣是一种长日照植物，那么决定它开花的是“长日”还是“短夜”呢？你的假设是什么？请写出实验思路
暗
光
光
暗
24h
×
√
是否开花
实验目的
选材
自变量
因变量
无关变量
×
√
√
√
24h
光
暗
是否开花
24h
光
暗
光
暗
是否开花
光
暗
√
√
光
暗
光
暗
决定开花的是“长日”
决定开花的是“短夜”
结论：长日照植物的开花由短夜决定，与日照时长无直接关系，因此又称短夜植物
短日照植物的开花由长夜决定，又叫长夜植物
短日照or长夜植物
长日照or短夜植物
少数植物（如烟草、莴苣）的种子，需要有光的条件下才能萌发。
有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的种子在有光条件发的更好；
有些植物（如洋葱、番茄）种子的萌发，则受光的抑制。
研究发现：萌发需要光的种子一般较小，储存的营养物质也很少。
思考：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。推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
一
光对植物生长发育的调节
资料1
思考: 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。
豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含有叶绿素，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。
资料2
一
光对植物生长发育的调节
很多植物的开花与昼夜长短有关。如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则是白天短于一定时长才开花。也有植物的开花与昼夜长短无关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
思考：昼夜的长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用？
光照时长( 黑暗时长)在起作用；这与植物激素的分泌有关。
资料3
一
光对植物生长发育的调节
（2）光作为一种信号，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
（1）光是植物进行光合作用的能量来源；
光调控
衰老
开花
植株
生长
种子
萌发
一
光对植物生长发育的调节
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
二
参与调节植物生命活动的其他环境条件
西双版纳热带季雨林
亚热带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
植物的地域性分布
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。
植物所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。
2.温度参与植物生长发育的调节
二
参与调节植物生命活动的其他环境条件
思考：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。
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。年轮形成的原因是：
① 春夏季：细胞分裂快、细胞体积大，形成颜色较浅的带；
② 秋冬季：细胞分裂慢、细胞体积小，形成颜色较深的带。
二
参与调节植物生命活动的其他环境条件
资料1
2.温度参与植物生长发育的调节
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（0-10℃之间）。冬小麦、冬大麦，蕙兰等就是这样。
思考：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。
资料2
2.温度参与植物生长发育的调节
冰雪下的冬小麦
二
参与调节植物生命活动的其他环境条件
光合午休: 夏季中午温度过高，引起气孔关闭
叶片变黄、脱落: 落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
思考：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？
2.温度参与植物生长发育的调节
二
参与调节植物生命活动的其他环境条件
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
思考：根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
外因:
内因：
重力
生长素近地侧和远地侧分布不均匀;
根和茎对生长素敏感度不一样
3.重力参与植物生长发育的调节
二
参与调节植物生命活动的其他环境条件
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
二
参与调节植物生命活动的其他环境条件
3.重力参与植物生长发育的调节
自变量:
是否有根冠
因变量:
根是否出现向地生长
可采用切除根冠的方法进行处理
可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测
四
验证植物根向地性的感受部位在根冠
发芽的玉米粒
——减法原理
四
验证植物根向地性的感受部位在根冠
——加法原理