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高中人教版 (2019)第4节 环境因素参与调节植物的生命活动优秀ppt课件
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这是一份高中人教版 (2019)第4节 环境因素参与调节植物的生命活动优秀ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了受重力因素调节，会发芽，光信号，化学信号，以北半球为例，光敏色素，反应机制，感受信号，传导信号，产生效应等内容，欢迎下载使用。
Envirnmental factrs participate in regulating plant life activities
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？
如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”內，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？
根和茎很可能会继续横向生长因为太空中几乎没有重力。
茎和根的这种生长特点，对于植物而言有何意义
使植物更好地适应环境根向地生长有利于植物的固定和对水分、养分的吸收，茎背地生长有利于植物吸收光能，进行光合作用。
环境因素参与调节植物的生命活动
植物生长发育能更好的适应环境
Regulatin f light n plant grwth and develpment
通过资料分析，思考与讨论了解光在植物生长发育中的调节作用
(1)莴苣种子的萌发需要光为其提供能量进行光合作用吗？
不能，种子没有叶绿体，不能进行光合作用
种子的萌发需要适宜的环境条件，如水分、温度、空气等对于某些植物的种子，光照条件是种子能否萌发及萌发率高低的重要因素
(2)由上述实验结果可以得出什么结论？
红光刺激种子萌发，远红光抑制萌发。最后光照的光是决定因素。
科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如右表所示。
(3)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感，若经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的萌发情况会如何？
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的好一些
还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受光的抑制
思考：从上述资料分析来看，光在种子萌发中起什么作用？
光是一种信号，是种子萌发过程中的一种调节因子。
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
思考：从适应性角度理解,为何体积较小的种子萌发需要光照？
种子体积小，储藏的营养物质少，萌发后需要立即光合作用制造营养物质，供生长利用。
豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，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。
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。
这句古语蕴含着深刻的科学道理
不同植物在不同的季节开花说明植物具有感知季节变化的能力,这种能力既是"天生的",也是"地造的".目前随着植物分子生物学的快速发展,我们清楚地知道植物调控开花的关键基因即为"天生",而环境因素中的昼夜长度和温度等即为"地造".
很多植物的开花与昼夜长短有关
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。
思考：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?
光照时长（黑暗时长 ）在起作用；与植物激素的分泌有关
若把长日照植物作为接穗嫁接到短日照植物的砧木上，仅以短日照处理短日照植物，发现长日照也能开花
思考：该实验结果能说明什么？
右下图示光周期影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,A和B植物分别接受长日照、短日照;C、D植物方框内外处理方式不同。
（1）对照实验A、B可说明该植物属于_______（长日照 / 短日照）植物。
（2）植物接收光信号刺激的部位在____（叶 / 顶端）。
（3）分析实验，能出什么结论？
叶片可能在接受光周期诱导之后产生某种开花信号物质，进一步传递到茎顶端影响花芽分化
思考：为何说植株生长、开花接受光的调控，体现了植物对环境的适应？
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。
●短日照植物起源于低纬度地区(夏半年昼夜相差不大，但白昼比高纬度地区短)
●临近赤道的地带，长日照植物一般不能开花结实，只有短日照植物分布
●在高纬地带(纬度66.5°以上)，夏季几乎24小时都有日照，短日照植物不能生长发育，只有长日照植物分布
●在中纬度地带，兼有长日照和短日照条件，所以长日照植物和短日照植物都能生存，但长日照植物多在春末夏初开花，短日照植物多在秋季开花
光对植物生长发育的作用
光是植物进行光合作用的能量来源
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程
光如何调控植物生长发育？
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？
植物具有能接受光信号的分子——光敏色素
Phtsensitive pigment
蛋白质（色素—蛋白复合体）
由两个相同的亚基组成，每个亚基有两个结构域
两个结构域相互协作，使光刺激与细胞内化学反应联系起来
植物的各个部位，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。
reactin mechanism
Other envirnmental factrs invlved in regulating plant life activities
参与调节植物生命活动的其他环境因素
除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
温度和重力因素是如何参与植物生命活动的调节的呢？
通过资料分析，思考与讨论了解温度对植物生命活动的调节作用
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出周期性的季节变化。
春夏季形成：细胞分裂快、细胞体积大、颜色较浅
秋冬季形成：细胞分裂慢、细胞体积小、颜色较深
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，是树木生长对年中不同时期环境温度反应的结果。
9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
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？
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。
经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用
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
秋冬季节里的落叶树，如枫树
温度降低，导致叶片中的叶绿素分解加快，含量减少，而呈现出叶片中其他色素的颜色，如类胡萝卜素，所以树叶会变黄。
气温降低，脱落酸就大量生成并很快转移到有关部位，促使叶柄基部脱离层的产生，使叶子脱落。
思考：秋冬季，落叶树的叶片变黄、脱落，是不是对环境的一种适应？
秋冬季，空气干燥，土壤水分流失，树根吸收到的水分减少。落叶树通过叶子变黄进而掉落一批树叶，以降低水分的散失，是植物避免过度蒸腾的一种适应现象。
温度参与调节植物的生长发育
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行
植物的地域性分布很大程度上由温度决定
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
根顺着重力方向向下生长（根的向地性）
茎背着重力方向向上生长（茎的背地性）
外因：重力引起生长素在植物体内分布不均匀
内因：根和茎对生长素的敏感度不同
植物是如何感受到重力的影响的呢？
植物根茎中具有感受重力的物质和细胞，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，从而调节植物的生长方向。
Starch—Equilibrium Stne Hypthesis
被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制
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。
重力感受细胞：平衡石细胞
在重力作用下平衡石细胞中的“淀粉体”沿着重力方向沉降
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
Overall regulatin f plant grwth and develpment
植物生长发育的整体调控
植物正常的生长发育需要各个器官、组织和细胞间的协调配合。
植物各项生命活动都处在基因适时选择性表达的调控之下。
细胞与细胞之间，器官与器官之间需要通过激素传递信息
激素作为信息分子会影响基因的表达
基因调控激素的产生和分布
环境因素影响激素的产生和分布
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。( )
2. 以下关于植物生长发育的调控的叙述，正确的是( )A．由于植物没有神经系统，所以植物的生长发育只受激素调节B．植物激素几乎控制着植物所有的生长发育过程C．植物激素合成受基因表达的调控，植物激素又会影响基因的表达D．光照、温度等环境因素直接影响植物的生长发育
3. 植物的生长发育与激素调节息息相关。下列关于植物激素调节的叙述，错误的是( )A．激素调节只是植物生命活动调节的一部分B．植物激素直接参与细胞代谢并给细胞传达调节代谢的信息C．植物激素可以对基因组的表达进行调节，其合成也受基因组控制D．在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，多种激素共同起作用
4. 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。
已有的研究表明：植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。
提示：实验可以用刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）为材料，为了便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。
如何设计实验组和对照组？
少量的剪掉根的尖端，对比观察根的生长情况
待切去尖端后的根尖重新长出尖端，恢复向地性
以减法原理为例设计实验
去除根冠的刚刚萌发玉米种子
完整的刚刚萌发玉米种子
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
Envirnmental factrs participate in regulating plant life activities
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？
如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”內，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？
根和茎很可能会继续横向生长因为太空中几乎没有重力。
茎和根的这种生长特点，对于植物而言有何意义
使植物更好地适应环境根向地生长有利于植物的固定和对水分、养分的吸收，茎背地生长有利于植物吸收光能，进行光合作用。
环境因素参与调节植物的生命活动
植物生长发育能更好的适应环境
Regulatin f light n plant grwth and develpment
通过资料分析，思考与讨论了解光在植物生长发育中的调节作用
(1)莴苣种子的萌发需要光为其提供能量进行光合作用吗？
不能，种子没有叶绿体，不能进行光合作用
种子的萌发需要适宜的环境条件，如水分、温度、空气等对于某些植物的种子，光照条件是种子能否萌发及萌发率高低的重要因素
(2)由上述实验结果可以得出什么结论？
红光刺激种子萌发，远红光抑制萌发。最后光照的光是决定因素。
科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如右表所示。
(3)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感，若经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的萌发情况会如何？
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的好一些
还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受光的抑制
思考：从上述资料分析来看，光在种子萌发中起什么作用？
光是一种信号，是种子萌发过程中的一种调节因子。
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
思考：从适应性角度理解,为何体积较小的种子萌发需要光照？
种子体积小，储藏的营养物质少，萌发后需要立即光合作用制造营养物质，供生长利用。
豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，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。
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。
这句古语蕴含着深刻的科学道理
不同植物在不同的季节开花说明植物具有感知季节变化的能力,这种能力既是"天生的",也是"地造的".目前随着植物分子生物学的快速发展,我们清楚地知道植物调控开花的关键基因即为"天生",而环境因素中的昼夜长度和温度等即为"地造".
很多植物的开花与昼夜长短有关
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。
思考：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?
光照时长（黑暗时长 ）在起作用；与植物激素的分泌有关
若把长日照植物作为接穗嫁接到短日照植物的砧木上，仅以短日照处理短日照植物，发现长日照也能开花
思考：该实验结果能说明什么？
右下图示光周期影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,A和B植物分别接受长日照、短日照;C、D植物方框内外处理方式不同。
（1）对照实验A、B可说明该植物属于_______（长日照 / 短日照）植物。
（2）植物接收光信号刺激的部位在____（叶 / 顶端）。
（3）分析实验，能出什么结论？
叶片可能在接受光周期诱导之后产生某种开花信号物质，进一步传递到茎顶端影响花芽分化
思考：为何说植株生长、开花接受光的调控，体现了植物对环境的适应？
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。
●短日照植物起源于低纬度地区(夏半年昼夜相差不大，但白昼比高纬度地区短)
●临近赤道的地带，长日照植物一般不能开花结实，只有短日照植物分布
●在高纬地带(纬度66.5°以上)，夏季几乎24小时都有日照，短日照植物不能生长发育，只有长日照植物分布
●在中纬度地带，兼有长日照和短日照条件，所以长日照植物和短日照植物都能生存，但长日照植物多在春末夏初开花，短日照植物多在秋季开花
光对植物生长发育的作用
光是植物进行光合作用的能量来源
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程
光如何调控植物生长发育？
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？
植物具有能接受光信号的分子——光敏色素
Phtsensitive pigment
蛋白质（色素—蛋白复合体）
由两个相同的亚基组成，每个亚基有两个结构域
两个结构域相互协作，使光刺激与细胞内化学反应联系起来
植物的各个部位，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。
reactin mechanism
Other envirnmental factrs invlved in regulating plant life activities
参与调节植物生命活动的其他环境因素
除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
温度和重力因素是如何参与植物生命活动的调节的呢？
通过资料分析，思考与讨论了解温度对植物生命活动的调节作用
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出周期性的季节变化。
春夏季形成：细胞分裂快、细胞体积大、颜色较浅
秋冬季形成：细胞分裂慢、细胞体积小、颜色较深
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，是树木生长对年中不同时期环境温度反应的结果。
9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
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？
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。
经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用
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
秋冬季节里的落叶树，如枫树
温度降低，导致叶片中的叶绿素分解加快，含量减少，而呈现出叶片中其他色素的颜色，如类胡萝卜素，所以树叶会变黄。
气温降低，脱落酸就大量生成并很快转移到有关部位，促使叶柄基部脱离层的产生，使叶子脱落。
思考：秋冬季，落叶树的叶片变黄、脱落，是不是对环境的一种适应？
秋冬季，空气干燥，土壤水分流失，树根吸收到的水分减少。落叶树通过叶子变黄进而掉落一批树叶，以降低水分的散失，是植物避免过度蒸腾的一种适应现象。
温度参与调节植物的生长发育
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行
植物的地域性分布很大程度上由温度决定
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
根顺着重力方向向下生长（根的向地性）
茎背着重力方向向上生长（茎的背地性）
外因：重力引起生长素在植物体内分布不均匀
内因：根和茎对生长素的敏感度不同
植物是如何感受到重力的影响的呢？
植物根茎中具有感受重力的物质和细胞，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，从而调节植物的生长方向。
Starch—Equilibrium Stne Hypthesis
被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制
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重力感受细胞：平衡石细胞
在重力作用下平衡石细胞中的“淀粉体”沿着重力方向沉降
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
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植物正常的生长发育需要各个器官、组织和细胞间的协调配合。
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细胞与细胞之间，器官与器官之间需要通过激素传递信息
激素作为信息分子会影响基因的表达
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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。( )
2. 以下关于植物生长发育的调控的叙述，正确的是( )A．由于植物没有神经系统，所以植物的生长发育只受激素调节B．植物激素几乎控制着植物所有的生长发育过程C．植物激素合成受基因表达的调控，植物激素又会影响基因的表达D．光照、温度等环境因素直接影响植物的生长发育
3. 植物的生长发育与激素调节息息相关。下列关于植物激素调节的叙述，错误的是( )A．激素调节只是植物生命活动调节的一部分B．植物激素直接参与细胞代谢并给细胞传达调节代谢的信息C．植物激素可以对基因组的表达进行调节，其合成也受基因组控制D．在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，多种激素共同起作用
4. 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。
已有的研究表明：植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。
提示：实验可以用刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）为材料，为了便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。
如何设计实验组和对照组？
少量的剪掉根的尖端，对比观察根的生长情况
待切去尖端后的根尖重新长出尖端，恢复向地性
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