高中生物人教版 (2019)选择性必修1第5章 植物生命活动的调节第4节 环境因素参与调节植物的生命活动优秀课件ppt
展开通过光、温度、重力等环境因素参与调节植物的生长发育,形成稳态与平衡观。
通过光、温度参与植物生长发育调节的实例分析,培养用逻辑思维解决问题的能力。
基于光、温度和重力等环境因素对植物生长发育影响的认识,分析解决生产和生活中的一些实际问题。
待到秋来九月八,我花开后百花杀。
冲天香阵透长安,满城尽带黄金甲。
《不第后赋菊》黄巢[唐]
光、温度、水肥、土壤、植物激素
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。
茎和根的生长是受哪种因素调节的?
根和茎很可能会继续横向生长,因为太空中几乎没有重力。
对于植物来说,光只是起提供能量的作用吗?
光是植物进行光合作用的能量来源
一、光对植物生长发育的调节
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(如早熟禾和毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些,还有一些植物(如洋葱和番茄)的种子萌发,则受光的抑制。研究发现,萌发的需要光的种子一般比较小,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?
不是。光参与调节许多植物的种子萌发过程。
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。
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。
很多植物的开花与昼夜长短有光。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,比如黄瓜、棉花、向日葵等。
有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗?
是光照时长(黑暗时长)在起作用;与植物激素的分泌有关
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。
推测: 一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
光在植物生长发育中的调节作用
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。
一、 光对植物生长发育的调节
萌发需要光照的种子一般较小,这是对环境的适应: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”;植株在生长、开花过程中,跟随着光照的节奏,能保证生命活动正常进行,能保证正常地繁行后代,这也是植物对环境的适应。
光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
光是植物进行光合作用的能量来源;
1.光对植物生长发育的作用:
植物能够对光作出反应,表明植物可以感知光信号,并据此调整生长发育,那么植物是怎样感受到光照的呢?
2.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种):
光敏色素感光区域酶活性区域
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。
3.光调控植物生长发育的反应机制
光敏色素被激活,其结构发生变化
信号经过转导传递到细胞核内
细胞核内特定基因转录变化
相应mRNA翻译出特定蛋白质
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?
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
温带地区,树木年复一年地加粗,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,在树干上形成颜色较浅的带;② 秋冬季:细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
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。
有些植物在生长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。冬小麦、冬大麦、蕙兰就是这样。
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。
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?
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。
落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
1.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;
2.重力参与植物生长发育的调节实例
重力是调节植物________和__________的重要环境因素
【思考】根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?
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。
在根冠、胚芽鞘尖和茎的内皮层细胞中有比重比较大的淀粉体分布,受重力影响而沉积在细胞底部,起平衡石的作用。
根尖垂直放置时,淀粉体均匀分布在平衡石细胞底部的内质网上,内质网两侧压力相当,运往根冠的生长素均匀地运往伸长区。
①根尖水平放置时,淀粉体沉降到近地侧,该侧内质网压力更大。
②压力大的一侧运输更多生长素至伸长区。
③高浓度生长素抑制近地侧根尖生长。
④低浓度生长素促进远地侧根尖生长。根尖向地弯曲。
植物的根、茎中具有_________的物质和细胞,可以将_____信号转换成____________的信号, 造成_______的__________,从而调节植物的生长方向。
验证植物向地性的感受部位在根冠
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。
可采用切除根冠的方法进行处理
取大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒若干,随机分成数量相同的甲、乙两组;
如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。
去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉花的培养皿中;
置于温度适宜的暗室中培养一段时间。
三、植物生长发育的整体调控
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、组织和细胞之间的协调和配合。
植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下。
激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
植物细胞里储存着全套基因
植物的生长、发育、繁殖、休眠等。
细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调
器官和个体水平上的变化
调控基因表达以及激素的产生、分布
1.下列关于光对植物生长发育调控的叙述,错误的是( )A.洋葱、番茄的种子需要在有光的条件下才能萌发B.萌发需要光的种子一般较小,储藏的营养物质也很少C.在黑暗的环境中培育的豆芽,不含叶绿素,茎比光下要长很多D.菊、水稻要在白天短于一定的时长才能开花
烟草、莴苣的种子需要在有光的条件下才能萌发,但光会抑制洋葱、番茄的种子萌发,A错误。
2.某些植物必须经过春化作用(用低温诱导)才能开花结实。如表是对冬小麦进行春化处理的研究结果,下列说法错误的是( )
A. 温度可以决定冬小麦是否抽穗开花B. 高温可以解除冬小麦的春化作用C. 春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果D. 北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
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