高中生物人教版 (2019)选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动备课课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动备课课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了教学过程，概念图，课堂练习巩固，典型习题，规律总结，光对植物的调节，其他因素对植物的调节，整体调控，问题探讨，植物生命活动的调节等内容，欢迎下载使用。

Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
【答案】1.是由重力因素调节的。2.根和茎很可能会继续横向生长,因为太空中几乎没有重力。
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。讨论1.茎和根的生长是受哪种因素调节的?2.如果将该幼苗横放在太空中的"天宫二号"内，它的根、茎可能会怎样生长? 为什么?
左图修改自：Jane B. Reece, et al. Campbell Bilgy (9th editin)[M]. San Francisc: Pearsn Educatin, Inc., 2011: 825. Figure 39.5.
环境因素参与调节植物的生命活动。
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。
图片修改自：Campbell Bilgy: 836. Figure 39.17.
资料1：光影响植物种子萌发（莴苣）
1.光对植物生长发育的调节
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。
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.
资料1：光影响植物种子萌发（烟草）
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）
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。
结论：莴苣种子红光——萌发，远红光逆转以上效果。
资料2：红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用
结论：光影响植物的颜色和形态建成。
图片摘自：多点APP。
资料3：光影响植物颜色和形态
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。
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.
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 Physilgy (5th editin)[M]. Sunderland: Sinauer Assciates Inc., 2010: 574. Figure 24.18.
推测：一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
图片修改自： Plant Physilgy: 575. Figure 24.19(A).
资料4：光调节植物开花的具体机制
图片修改自： Plant Physilgy: 575. Figure 24.19(B).
证实结论：一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
图片修改自： Plant Physilgy: 578. Figure 24.22.
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：Campbell Bilgy: 840. Figure 39.23.
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
资料6：光信号在植物体内的转换
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。
（1）科学问题：光是如何调节植物生长发育的？
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？
提出下一步待研究的科学问题
光敏色素感光区域酶活性区域
图片修改自：Campbell Bilgy: 837. Figure 39.18.
①红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
图片修改自：Campbell Bilgy: 837. Figure 39.19.
图片修改自：Campbell Bilgy: 823. Figure 39.4.
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。
（2）科学探究的基本流程
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？
分析实验结果，得出实验结论，回答科学问题
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： 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。 ②——光敏色素接收光信号后将之转换为胞内cGMP和Ca2+信号，进一步引起基因表达的改变。
结论：植物的生长受到温度的调节。
资料7：温度变化使树干出现年轮
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。思考：冬天温度低，有时会冻伤麦苗，为何不能在春天播种冬小麦呢？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。结论：冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用）。
资料8：温度影响冬小麦开花
现象：拟南芥需要经历一段时间的低温方可开花（春化作用）。
图片修改自： Plant Physilgy: 580. Figure 24.25.
资料9：温度影响拟南芥开花
思考：经过春化作用才开花的意义是什么？意义：避免在秋季开花。结论：某些植物的开花也受到温度的调节。
资料10：温度影响植物开花
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。结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
（1）其他受温度影响的植物生命活动
图片修改自：Campbell Bilgy: 841. Figure 39.24(a).
结论：植物根具有向地性意义：充分扎入土壤吸收物质原因：①生长素在近地侧分布多于远地侧②重力使生长素沉降？
（2）重力影响根的生长方向
根冠：根尖顶端分生区：细胞分裂伸长区：细胞伸长根毛区：吸收物质
图片修改自：Campbell Bilgy: 747. Figure 35.13
光敏色素是感光分子胚芽鞘尖端感光，生长素发生横向运输，分布不均等，使得尖端以下部位向光侧生长慢，背光侧生长快
根冠存在一种感受重力的分子或结构引起生长素的重新分布，分布不均的生长素传递到伸长区后，使根出现向地性
图片修改自：Campbell Bilgy: 841. Figure 39.24(b).
淀粉体平衡石细胞淀粉体会随着重力沉降
图片修改自： Plant Physilgy: 446. Figure 19.30(C).
机理：垂直时淀粉体对平衡石细胞底部内质网压力均等，水平时不均等。
“淀粉——平衡石”假说感知重力方向的机理
图片修改自： Plant Physilgy: 448. Figure 19.33.
向地性的机理——根尖垂直放置时
向地性的机理——根尖水平放置时
设计实验：证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。
图片修改自： Plant Physilgy: 447. Figure 19.31.
设计实验证明根冠感受重力
大头针固定蚕豆幼苗，水平放置90 min
注：通常，从水平放置到发生弯曲需要几小时
结论：水平放置时，根尖产生了某种“指令”（物质）影响了伸长区生长。
设计实验证明根冠通过某种物质影响伸长区生长
植物生长发育的整体调控
练习与应用一、概念检测1. 一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确.(1) 它的生长发育完全由植物激素控制。( )(2) 调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。 ( )(3) 它的生长发育是基因表达调控的结果。( )
练习与应用一、概念检测2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。
二、拓展应用1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。（1）由上述实验结果可以得出什么结论?
答案：红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。
二、拓展应用(2 )萬苣种子对红光的反应远比红外光敏感, 如果经过红光和红外光处理后，将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬苣种子的发芽情况会如何？
答案：莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。
二、拓展应用2. 昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？
答案：可尝试进行遮光处理。
复习与提高二、非选择题1.研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。
(1)比较曲线a、b、c与d可知 对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是 ，而且 （激素）能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下，除了c所采用的措施，还可通过喷施 的化合物促进侧芽生长。
（2）比较曲线a与b可知，赤霉素能明显促进 。推测：在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于 组织。
（3）据图中信息，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内 浓度或比例的改变。
生长素与赤霉素、细胞分裂素
2.当干旱发生时，植物之间是否会交流信息呢？如果有信息交流，是通过地上信号还是地下信号呢？为了探究这些问题，有研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列，6〜11号植株在根部有管子相通，这样在不移动土壤的情况下，化学信息可以通过管子进行交流；1〜6号的根部不联系（如下图）。
用高浓度的甘露醇浇灌（高渗透压，模拟干旱）来刺激6号植株，15 min后，测定所有植株 的气孔开放度。对照组是用水浇灌6号植株。结果如下图所示。
（1）对照组的实验结果说明了什么？（2）在干旱条件下，6〜8号植株与9〜11号植株相比，气孔的开放度有什么不一样？
对照组的结果说明，在不受干旱胁迫时，各植株的气孔开放度无显著差异。
在干旱条件下，6~8号植株的气孔开放度显著低于9~11号，且越远离6号的植株的气孔开放度越大。