5.4环境因素参与调节植物的生命活动（共25张ppt）生物人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 5.4环境因素参与调节植物的生命活动（共25张ppt）生物人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 14.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-11 12:41:03 | ||
图片预览
文档简介
(共25张PPT)
1.桃花和菊花各自在什么季节开花？
思考：
2.你认为影响二者开花的环境因素是什么？
第4节
环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命的调节
资料1 少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少
任务一：分析光对植物生长发育的作用
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。
资料1 少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少
(1)光在种子萌发中起到了什么作用？是需要光照给种子萌发提供能量吗？
推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
不是。
结论：莴苣种子红光——萌发，远红光逆转以上效果。
资料4：红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用
以上结果可得出什么结论？
1
2
3
4
5
长日照植物
短日照植物
资料5：光调节植物开花（日照长短）
连续黑暗时间决定是否开花。
决定植物开花的是一天中连续光照时长还是连续黑暗时长？
资料4：光调节植物开花的具体机制
4.光信号在植物体内的转换
资料6 科学家在短日照条件下分别培养短日照植物和长日照植物，前者开花，后者不开花。这两组作为对照，其结果是符合预期的。然后将长日照植物的枝条嫁接到短日照植物的枝干上，仍然给予短日照的条件，发现这个嫁接过去的长日照植物枝条居然在短日照条件下开花了。
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
由此，你可以得出什么结论？
科学问题：光是如何调节植物生长发育的？
子问题1：植物如何感受光照呢？
子问题3：光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程是什么？
提出下一步待研究的科学问题
子问题2：红光和远红光对植物种子萌发作用不同的分子机理是什么？
分布：
子问题1：植物如何感受光照呢？
植物接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
发色团（感知光）
本质：
功能：
蛋白质
植物各个部位，分生组织的细胞内较多
接收光信号
子问题2：红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
非活化态
活化态
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
受到
光照射
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过转导，传递到细胞核内
DNA
细胞核内特定基因的转录变化
RNA
翻译
表现出
生物学效应
光信号
激活
光敏色素
信息传递系统
细胞核
影响特定基因表达
（DNA→mRNA）
翻译
生物学效应（蛋白质）
参照教材图5－12，尝试用文字和箭头构建光信号转换过程模型。
光的调控
种子萌发
植株生长
开花
衰老
均受到
① 光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
②光是植物进行光合作用的能量来源；
植物是如何感受到光照？
光是如何调控植物生长发育的呢？
1
光的作用
思考·讨论
树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系
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？
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？
请同学们阅读课本107页资料 1 和 资料2，讨论以下问题：
还有什么环境因素参与植物生命活动的调节的呢？
颜色较浅的带
颜色较深的带
资料1：年轮的形成
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，是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。
？
？
冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
资料2：温度影响冬小麦开花
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。
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？
冬小麦
可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
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？
①植物“午休”现象，气孔关闭；
②叶片变黄、脱落；
③植物分布的地域性
总结：温度参与植物生长发育的调节
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
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。
1. 茎和根的生长是受哪种因素调节的？
思考·讨论：
由重力因素调节的。
茎向上生长
2. 重力又是如何调节生长素的分布呢？
①植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞
②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，调节植物的生长方向
IAA
IAA
IAA
Ⅰ.根尖垂直放置时
伸长区
根冠
淀粉粒
(1)请用“淀粉—平衡石假说”解释根的向地性。
Ⅱ.根尖水平放置时
光敏色素是一类能接受光信号的分子，主要吸收红光和远红光，具有非活化态（Pr）和活化态（Pfr）两种类型。农田中玉米-大豆间作时，高位作物（玉米）对低位作物（大豆）具有遮阴作用，严重时引发“荫蔽胁迫”，此时，低位植物体内的光敏色素及多种激素共同响应荫蔽胁迫。请回答下列问题。
(1)光敏色素是一类_____（化学本质）。不同的光照条件能改变光敏色素的_____，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到_____内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
蛋白质
空间结构
细胞核
(2)自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降，原因是_____。发生荫蔽胁迫时，低位植物体内的光敏色素主要以_____形式存在。此形式的光敏色素可_____（选填“减弱”或“增强”）对光敏色素互作因子（PIFs）的抑制作用，有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面，图中四种激素之间具有_____作用。
植物叶片中的叶绿素吸收红光
非活化态（Pfr）
减弱
协同
(3)荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长，这有利于植物 ，以适应环境的变化。玉米-大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低，主要原因是 。
吸收更多的光照
叶片将更多的有机物供给下胚轴及茎秆等的伸长，转移至种子内的有机物减少。
(4)植物的生长发育受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节，请下方的方框中用箭头表示荫蔽胁迫下三者之间的关系。（2分）
植物生长发育
控制
影响
影响
影响
高等植物是由许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，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
植物生长发育
基因表达
植物激素
影响
调控
环境因素
光、温度、重力
改变分布
影响表达
生长素、赤霉素、乙烯
细胞分裂素、脱落酸、
研究表明：平衡石细胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受了重力方向后，通过运输物质(生长素)的量影响根尖生长方向。如何通过设计实验来进行验证？
项目 处理 预期结果
减法原理
加法原理 切去不同长度的根尖端后又长出尖端 __________
1.桃花和菊花各自在什么季节开花？
思考：
2.你认为影响二者开花的环境因素是什么？
第4节
环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命的调节
资料1 少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少
任务一：分析光对植物生长发育的作用
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。
资料1 少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少
(1)光在种子萌发中起到了什么作用？是需要光照给种子萌发提供能量吗？
推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
不是。
结论：莴苣种子红光——萌发，远红光逆转以上效果。
资料4：红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用
以上结果可得出什么结论？
1
2
3
4
5
长日照植物
短日照植物
资料5：光调节植物开花（日照长短）
连续黑暗时间决定是否开花。
决定植物开花的是一天中连续光照时长还是连续黑暗时长？
资料4：光调节植物开花的具体机制
4.光信号在植物体内的转换
资料6 科学家在短日照条件下分别培养短日照植物和长日照植物，前者开花，后者不开花。这两组作为对照，其结果是符合预期的。然后将长日照植物的枝条嫁接到短日照植物的枝干上，仍然给予短日照的条件，发现这个嫁接过去的长日照植物枝条居然在短日照条件下开花了。
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
由此，你可以得出什么结论？
科学问题：光是如何调节植物生长发育的？
子问题1：植物如何感受光照呢？
子问题3：光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程是什么？
提出下一步待研究的科学问题
子问题2：红光和远红光对植物种子萌发作用不同的分子机理是什么？
分布：
子问题1：植物如何感受光照呢？
植物接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
发色团（感知光）
本质：
功能：
蛋白质
植物各个部位，分生组织的细胞内较多
接收光信号
子问题2：红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
非活化态
活化态
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
受到
光照射
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过转导，传递到细胞核内
DNA
细胞核内特定基因的转录变化
RNA
翻译
表现出
生物学效应
光信号
激活
光敏色素
信息传递系统
细胞核
影响特定基因表达
（DNA→mRNA）
翻译
生物学效应（蛋白质）
参照教材图5－12，尝试用文字和箭头构建光信号转换过程模型。
光的调控
种子萌发
植株生长
开花
衰老
均受到
① 光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
②光是植物进行光合作用的能量来源；
植物是如何感受到光照？
光是如何调控植物生长发育的呢？
1
光的作用
思考·讨论
树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系
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？
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？
请同学们阅读课本107页资料 1 和 资料2，讨论以下问题：
还有什么环境因素参与植物生命活动的调节的呢？
颜色较浅的带
颜色较深的带
资料1：年轮的形成
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，是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。
？
？
冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
资料2：温度影响冬小麦开花
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。
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？
冬小麦
可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
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？
①植物“午休”现象，气孔关闭；
②叶片变黄、脱落；
③植物分布的地域性
总结：温度参与植物生长发育的调节
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
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。
1. 茎和根的生长是受哪种因素调节的？
思考·讨论：
由重力因素调节的。
茎向上生长
2. 重力又是如何调节生长素的分布呢？
①植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞
②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，调节植物的生长方向
IAA
IAA
IAA
Ⅰ.根尖垂直放置时
伸长区
根冠
淀粉粒
(1)请用“淀粉—平衡石假说”解释根的向地性。
Ⅱ.根尖水平放置时
光敏色素是一类能接受光信号的分子，主要吸收红光和远红光，具有非活化态（Pr）和活化态（Pfr）两种类型。农田中玉米-大豆间作时，高位作物（玉米）对低位作物（大豆）具有遮阴作用，严重时引发“荫蔽胁迫”，此时，低位植物体内的光敏色素及多种激素共同响应荫蔽胁迫。请回答下列问题。
(1)光敏色素是一类_____（化学本质）。不同的光照条件能改变光敏色素的_____，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到_____内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
蛋白质
空间结构
细胞核
(2)自然光被植物滤过后，其中红光（R）/远红光（FR）的值会下降，原因是_____。发生荫蔽胁迫时，低位植物体内的光敏色素主要以_____形式存在。此形式的光敏色素可_____（选填“减弱”或“增强”）对光敏色素互作因子（PIFs）的抑制作用，有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面，图中四种激素之间具有_____作用。
植物叶片中的叶绿素吸收红光
非活化态（Pfr）
减弱
协同
(3)荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长，这有利于植物 ，以适应环境的变化。玉米-大豆间作时，受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低，主要原因是 。
吸收更多的光照
叶片将更多的有机物供给下胚轴及茎秆等的伸长，转移至种子内的有机物减少。
(4)植物的生长发育受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节，请下方的方框中用箭头表示荫蔽胁迫下三者之间的关系。（2分）
植物生长发育
控制
影响
影响
影响
高等植物是由许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，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
植物生长发育
基因表达
植物激素
影响
调控
环境因素
光、温度、重力
改变分布
影响表达
生长素、赤霉素、乙烯
细胞分裂素、脱落酸、
研究表明：平衡石细胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受了重力方向后，通过运输物质(生长素)的量影响根尖生长方向。如何通过设计实验来进行验证？
项目 处理 预期结果
减法原理
加法原理 切去不同长度的根尖端后又长出尖端 __________