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5.4 环境因素参与调节植物的生命活动课件(共29张PPT)

花匠小妙招
2024-12-02 00:49

资源简介

(共29张PPT)
§5.4
环境因素参与调节植物的生命活动
一、光对植物生长发育的调节
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
三、植物生长发育的整体调控
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
冬小麦、菊花各自在什么季节开花？影响开花的环境因素是什么？它们是如何影响植物开花的？
梅子金黄杏子肥，麦花雪白菜花稀。日长篱落无人过，惟有蜻蜓蛱蝶飞
1．光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
一、光对植物生长发育的调节
（1）光能够影响某些植物种子的萌发：
①有些植物的种子（如草莓、烟草、莴苣等）需要在有光的条件下才能萌发。
萌发需要光照的种子一般较小,储存的营养物质很少。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”;
③有些植物的种子（如洋葱、番茄、西瓜等）萌发受到光的抑制。
②有些植物的种子（如早熟禾、毛蕊花等）在有光的条件下萌发的好一些
（2）光影响叶绿素的形成,并影响植物的形态：
黄化现象:即幼苗在黑暗条件中表现出茎细长、顶端呈钩状弯曲，叶片小而呈黄白色。黄化瘦弱与营养无关。
没有光就没有器官分化和形态的发生
豆芽
豆苗
黑暗中培育
见光培育
①长日照植物（短夜）:只有当日照长度大于一定数值才能开花的植物，光照时间越长开花越早。否则不能形成花芽,只停留在营养生长阶段。一般在春末夏初开花。如果延长日照缩短黑暗时间可促进提早开花，延长黑暗时间则延迟开花或不开花
（3）昼夜长短影响植物的开花
如冬小麦、菠菜、胡萝卜等属于长日照植物。
如菊花、水稻、玉米等属于短日照植物。
②短日照植物（长夜）:只有当日照长度短于其临界日长时才能开花的植物。在一定范围内,暗期越长,开花越早,如果在长日照下则只进行营养生长而不能开花。许多热带、亚热带和温带春秋季开花的植物多属短日照植物。
③中间型植物：很多植物的开花与昼夜长短无关。
（4）植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应
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,能保证正常地繁衍后代,这也是植物对环境的适应。
1、下图为日照与植物开花时间关系的曲线图,据图可知 (　)
A.甲是短日照植物,乙是长日照植物
B.甲是长日照植物,乙是短日照植物
C.甲是短日照植物,乙是日中性植物
D.甲是长日照植物,乙是长日照植物
活学活练：
A
甲曲线所代表的植物在日照时间短于14 h的情况下,开花前的时间短,也就是说,短日照促进该植物开花,所以甲为短日照植物;乙的情况与甲相反,是长日照植物
2.某一品种的菊花通常在秋季开花,若要使其在夏季开花,应当采取的关键措施是在适当时期(　　)
A.补充光照,使光照时间延长
B.适当提高温度
C.遮光,使光照时间缩短
D.适当多浇水
解析:菊花是短日照植物,通常在秋季开花,若要使其在夏季开花,在适当时期遮光,使光照时间缩短。
答案:C
2．植物能够对光作出反应的原因
(1)植物可以感知。
(2)植物具有能够接受的分子，光敏色素是其中的一种。
(3)光敏色素是一类，分布在植物各个部位，其中在的细胞内比较丰富。
光信号
光信号
蛋白质
分生组织
3．光敏色素发挥调控作用的机理是:
光信号刺激→光敏色素的结构发生变化→变化的信息经信息传递系统传导到细胞核内→影响特定基因的表达（转录和翻译）→表现出生物学效应。
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、近紫外光的受体（其光受体为隐花色素）。环境中的红光和蓝光，对植物的生长发育来说是非常关键的。如蓝紫光加快IAA氧化分解，使茎段生长素含量下降。这是高山植物比平原植物生长矮的原因之一。
利用浅蓝色塑料薄膜低温下育秧，比无色的好。因为其可大量透过400—500nm波长的蓝紫光，使秧苗矮壮。
光对植物的生长发育的作用:
1、间接作用：光作为能量来源，主要是通过影响光合作用间接影响植物的生长发育的。
2、直接作用：光作为一种外界信号，对植物生长发育的直接作用主要是通过影响植物的形态建成实现的（这种依赖光系统控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，就成为光形态建成）
光合作用光形态建成
光的作用光能转变化化学能光只作信号
光的影响光对代谢过程的影响光对形态变化影响
对光的要求高能低能
光的受体叶绿素和类胡萝卜素向光素、隐花色素、光敏色素
向光素介导向光性、叶绿体移动、迅速抑制黄花幼苗生长和叶的扩张。
①年轮的形成：是植物生长周期性的一个具体表现。春夏季气温、水分等环境条件较好，植物生长快，形成的木质部较稀疏，颜色较浅，被称为“早材”；反之，秋冬季环境条件较恶劣，木质部较密，颜色较深，被称为“晚材”，随四季交替形成了一圈一圈深浅交替的年轮。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1、温度
②春化作用：很多自然界的植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象,在经历冬季低温天气的历练之后与第二年春季重新萌发生长，并在夏季到来之前开花乃至结果，我们把这一现象称为春化作用。
(1)气温的周期性变化影响植物的发芽、开花、落叶、休眠等生命活动过程。
(2)植物的所有生理活动都在一定温度范围内进行。
(3)植物的地域性分布很大程度上由温度决定。
温度对植物生长发育的影响
3、华北的冬小麦在华南不能开花,原因是南方(　　)
A.日照长　 B.日照短
C.温度高　 D.营养不适
解析:植物的花诱导需要低温和光周期两个外界因子。华北的冬小麦必须经过低温处理才能开花,而华南不可能提供这么低的温度,因此冬小麦不能经过春化处理,也就不能开花。
答案:C
活学活练：
2、重力
根的向地性、茎的背地性
形态学上端
形态学上端
形态学下端
茎
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
①作用机理：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以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,从而调节植物生长的方向
由于根和茎对生长素的敏感程度不同,根的近地侧生长素浓度高,抑制生长,背地侧生长素浓度低,促进生长,因此根出现向地性;茎的近地侧生长素浓度高,促进生长,背地侧生长素浓度低,生长较慢,因此茎出现背地性
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？
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。
②淀粉体—平衡石假说
根横放时，平衡石下沉，引起细胞内一系列信号分子改变，使根下侧积累的较多的IAA。
③意义：根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用
课外实践：（108页）
甲. 根冠不切除（对照）
乙. 根冠全切除
丙. 根冠下半部分切除
丁. 根冠上半部分切除
如何验证植物根向地性的感受部位在根冠？
3、逆境胁迫
肉质茎可存储大量水分，叶退化
脱落酸、乙烯等激素含量上升
三、植物生长发育的整体调控
植物生长发育
植物激素
环境因素
基因表达
合成
调节
其他途径
引起变化
植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
1.植物细胞里储存着全套基因, 但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。
3.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。
4.在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境变化,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。
2.植物体的细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息。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。
课堂小结：
1.(1)红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽。
(2)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。
2.可尝试进行遮光处理。
拓展应用