5.3 植物对多种环境信号做出反应课件(共29张PPT) 2024-2025学年浙科版（2019）高中生物学选择性必修1

(共29张PPT)
第五章 植物生命活动的调节
5.3 植物对多种环境信号做出反应
结合具体实例分析由于单侧光照和重力等因素对植物生长的影响。
理解植物的生殖不仅与植物激素有关，还与光周期和温度等环境因素有关。
生长在沙漠中的某些植物的种子中含有阻止萌发的化学物质。只有经过暴雨的冲刷，使得体内这种物质的浓度降低之后，种子才能萌发。若雨量不足，种子就不萌发。这些植物正是通过这样的方式巧妙地适应干旱的沙漠环境。你能猜猜这种化学物质可能是什么吗 植物体能对光照、温度、水分等多种环境信号做出反应，植物是如何感知这些环境信号的变化并做出反应的呢
新课导入
一、向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
向性运动是植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动，是植物对环境信号的一种生长反应。生长的方向取决于外界刺激的方向。
常见的向性运动：向光性、向重力性等。
向光性
向重力性 和 背重力性
背光一侧
向光一侧
生长素多
生长素少
细胞生长快
细胞生长慢
1.向光性
向光
背光
植物在重力的影响下，保持一定方向生长的特性。包括茎的负向重力性和根的正向重力性。
思考:
玉米幼苗水平放置一段时间后，地上部分背地生长，地下部分向地生长，你能利用所学知识作出合理解释吗
2. 向重力性
促进
抑制
促进
促进
根
茎
A
B
C
D
近地侧
远地侧
少
多
重力
对生长素的敏感程度不同：根＞茎
原理：
根感受重力的部位：根冠
2. 向重力性
无重力，都横向生长。
若水平方向放置一株幼苗在太空的宇宙飞船中，培养一段时间后，根、茎生长的方向如何？
思维拓展
对植物生长来说，光照仅仅是光合作用提供能量吗？
当植物的营养器官发育成熟后，植物体就具备了生殖的能力，静待花开。植物在什么时候开会呢？
左：冬天
右：夏天
资料1：1920年，美国科学家加纳尔和阿拉尔特观察美洲烟草，在夏季长日照下，株高达3~5m也不开花，但生长在冬季温室短日照条件下，植株高度不到1m就可以开花。（夏季和冬季温室的温度接近）说明什么？
二、植物的生殖受到光周期及温度的调控
短日植物 开花，日长短于一定小时数 长日植物 开花，日长长于一定小时数
甘蔗 12.5 菠菜 13
菊花 15 大麦 10~14
矮牵牛 15 小麦 12以上
苍耳 15.5 燕麦 9
晚稻 12 拟南芥 13
美洲烟草 14 甜菜 13~14
短日植物，一般在夏末或秋冬开花
长日植物，一般在春天或初夏开花
日中性植物，光照足够就开花，开花不受光周期影响
(1)光周期：一天24h内昼夜的相对长度。
临界
日长
临界
日长
1. 光周期对植物开花的影响
甲
乙
短日照植物
长日照植物
光照15h
光照9h
光照9h
光照15h
光照6h
甲 乙
开花 不开花
光照18h
甲 乙
不开花 开花
植物开花真的是取决于光照时间（日照时间）长短吗？
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。
短日植物实际是长夜植物，而长日植物实际是短夜植物。
会开花吗？
会开花吗？
短夜植物
长夜植物
(1)光周期：一天24h内昼夜的相对长度。
(2)光周期现象：生物体对光周期的生理反应
有些植物春天开花，如桃花，梨花等
有些植物夏天开花，如荷花，蔷薇等
有些植物秋天开花，如菊花，桂花等
有些植物冬天开花，如腊梅，兰花等
光周期控制很多植物的开花，这对植物有哪些适应性意义呢？
错开花期，减少竞争，保证各种植物均有传粉媒介，从而实现物种延续。
①黄麻是长日照植物，原产于热带和亚热带地区，是春天播种的一年生植物。人们种植黄麻是为了收获茎秆，剥取纤维。如果将黄麻由原产地北移到华北地区种植，它的开花时间和产量将分别发生什么变化？
(3)光周期理论的应用：
②菊花为短日植物，正常情况下于国庆节前后开花，如果想要其在五一节前后开花，可采取什么措施？
开花时间延后，产量增加
遮光或暗处理成短日照条件
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。
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
植物感受光周期的部位在哪里？
（4）植物体感受光周期变化的部位是叶片
叶片细胞中有一种色素称为光敏色素(phytochrome)，能够感受夜长。
光敏色素是一种易溶于水的具有独特吸收特性的蛋白质。
光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。
控制着开花、种子萌发、茎的垂直生长、分枝、生物节律等。
问：光敏色素与光合色素的作用有什么区别？
光敏色素是光的受体。
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
光合色素是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。
光是植物进行光合作用的能量来源
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
光调控植物生长发育的反应机制示意图
感受环境信号部位 生长反应部位 传递信号的物质
向光性 苗尖端 尖端下部 生长素
根向重力性 根冠 伸长区 生长素
光周期
春化作用
叶片（光敏色素）
茎尖、叶腋
成花素、mRNA、一些蛋白质
一般在茎尖或某些能进行细胞分裂的部位，如种子
春化素、赤霉素
茎尖、叶腋
阅读教材P120，在任务一的表格中补充完整光周期的相关信息。
资料2：冬小麦是一年生植物的长日植物，一般是在9-10月播种，萌发后以营养体过冬，第二年夏初开花和结实。若在春季播种冬小麦，麦苗却不开花或者开花太晚，造成减产。
参与调节植物生命活动的其他环境因素——温度
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？
注意：不是零下低温
2.温度对植物开花的影响
（1）春化作用的意义：
长期进化的结果，避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况，保证植物能过度过寒冷冬季而得以延续。
当归是二年生药用植物，当年收获的肉质根药用价值较低。第二年春天肉质根的抽苔开花同样会降低根的药用价值。生产实践中，人们常在寒露前后挖出当归根进行越冬储藏，第二年清明前后移栽。
（2）春化作用的应用：
室温或稍高温度储藏
请问在什么样的储藏条件下，可以有效降低当归的抽苔开花率？
资料3.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。年轮出现的原因是：春夏季细胞生长快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带。秋冬季生长慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
年轮的形成，是a树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。
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。
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行
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。
向性运动
植物的生殖受到光周期及温度的调控
概念
向光性
向重力性
温度对植物开花的影响
光周期对植物开花的影响
1.下列关于植物向性运动的叙述，错误的是(　　)
A.植物的向性运动需要单方向的刺激，如重力和单侧光照等
B.植物的向性运动是植物适应环境的一种表现
C.植物的向性运动主要与生长素的分布不均有关系
D.在茎的负向重力性中，生长素在近地侧抑制生长，在远地侧促进生长
D
2.下列关于光周期对植物开花影响的叙述，错误的是(　　)
A.光周期现象是指生物体对光周期的生理反应
B.长日植物一般在春天或初夏开花，短日植物一般在夏末或秋冬开花
C.各种植物开花都受光周期的影响
D.短日植物实际是长夜植物，长日植物实际是短夜植物
C
3.下图分别为同种植物在失重、重力存在时的两种状态示意图，下列相关描述错误的是(　　)
A.图1中生长素的含量是a=b、c=d，植物水平生长
B.图2中生长素的含量是aC.图2中根的正向重力性和茎的负向重力性均能体现生长素作用的两重性
D.综合分析图1、2可知，重力能导致生长素分布不均匀
C
C
4.下图表示植物的四种生长状态,其中可能不是由生长素引起的是(　　)