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(共30张PPT)
课题：环境因素参与调节植物的生命活动
第1课时 光对植物生长发育的调节

博学知礼励志笃行
9月6日至8日，习近平总书记赴黑龙江考察并主持召开新时代推动东北全面振兴座谈会，在这次座谈会上的讲话中明确指出：“牢牢把握东北在维护国家五大安全中的重要使命”其中粮食安全方面，黑龙江要当好国家粮食安全“压舱石”。
大豆：原产中国
黑龙江省是我国最大大
豆产区，2022年大豆播种
面积7397.5万亩，占全
国的48.1%，。
大豆产量达到190.7亿斤，
占全国的47%
为什么黑龙江最适宜种大豆且品质最好？
植物的生长发育等生命活动的调节，除了受植物激素调节外，还有环境因素发挥着调节作用，如光、温度、重力对植物生长发育的调节尤为重要。
第4节 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
（一）光在植物生长发育中的调节作用
资料1. 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得好一些。还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受光的抑制。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。
体验实验 汇报：
同学互评：
番茄 光照
番茄 黑暗
烟草 黑暗
烟草 光照
（一）光在植物生长发育中的调节作用
资料1. 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得好一些。还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受光的抑制。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。
讨论：1.需要光才能萌发的种子是需要光照给种子提供能量吗？
如何体现植物对环境的适应性？
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”。
不是，光是种子萌发过程中的一种调节因子。
1、调控种子的萌发
资料2. 豆芽是在黑暗的环境中培育的,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。
讨论：2.从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响
该资料能体现植物对环境的适应性吗？
光能促进叶绿素的合成，从而使豆苗变成绿色；光也会影响豆苗的形态。
黑暗环境中植物的茎长，生长速度更快，有利于植物更早到达有光的环境，从而能进行光合作用。
2、调控植株的生长
（一）光在植物生长发育中的调节作用
资料3.很多植物的开花与昼夜长短有关。
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。
黄瓜、棉花、向日葵等的开花与昼夜长短没有关系。
（一）光在植物生长发育中的调节作用
3、调控植株的开花
讨论3.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。
长日照植物：每天光期长于一定临界长度并经过一定天数才能开花。
光照
黑暗
黑暗
光照
临界日长
我国地处北半球，春天日长逐渐增加，在春天开花的植物如洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、菠菜、冬小麦等多为长日照植物。
知识拓展
光周期：是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。
知识拓展
短日照植物：每天光期短于一定临界长度并经一定天数后才能开花。
黑暗
黑暗
光照
临界日长
光照
我国秋天开花的植物如水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等多为短日照植物。
日中性植物：它们对每天光期要求范围很广，在任何日照长度条件下都能开花，例如茄子、辣椒、黄瓜、番茄等。
资料3.很多植物的开花与昼夜长短有关。
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。
黄瓜、棉花、向日葵等的开花与昼夜长短没有关系。
3、调控植株的开花
讨论：植物开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
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。
学以致用
近些年来，人们通过南引北移，不断扩大长日照和短日照植物的跨纬度引种，但在引种时，不但要考虑作物的光周期特性，还必须考虑作物在原产地的具体开花时间。由于北半球绝大多数作物都是在夏半年孕蕾，为了保证引种作物的产量，我们一般会
1）长日照植物南种北移，开花会______(提前/延后），因而要引种＿＿＿（迟熟/早熟）品种
2）短日照植物南种北移，开花会______(提前/延后），因而要引种＿＿＿（迟熟/早熟）品种
迟熟
早熟
提前
延后
推测：一个周期中连续黑暗的时间决定是否开花。
思考：图中两种植物是否开花取决于什么？
（一）光在植物生长发育中的调节作用
思维训练
生产实践中有什么意义？
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
光在植物生长发育中的调节作用
植物是如何感受到光信号，并接受其调控的呢？
（二）光的调控机制
（1）化学本质：______________________________
（2）分布：植物的___________，其中在__________的细胞内比较丰富
1、植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
蛋白质（色素—蛋白复合体）
各个部位
分生组织
思维训练
科学家将一批莴苣种子交替暴露在红光（R）和红外光（FR）下，处理后置于黑暗处一段时间后，统计各组莴苣种子的萌发率如下表。
由上述实验结果可以得出什么结论
组别 光照射处理方式 发芽率
对照组 无光照 8.5%
组1 R 98%
组2 R→RF 54%
组3 R→RF→R 100%
组4 R→RF→R→RF 43%
红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制红光对莴苣种子发芽促进作用
光在植物生长发育中的调节作用
（1）化学本质：蛋白质（色素—蛋白复合体）；
（2）分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富；
（3）吸收光的类型：主要是红光和远红光。
1、植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
相关信息（P106）：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。
动物体内也含有，它会有什么作用呢？
2、反应机制
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
（1）感受信号：
光敏色素被激活，其结构发生变化；
（2）传导信号：
信号经过信息传递系统传导到细胞核内；
影响细胞核内特定基因的表达（先转录出相应mRNA，再翻译出特定蛋白质），从而表现出生物学效应。
（3）发生反应：
概括：光调控植物生长发育
的反应机制
（二）光的调控机制
生长素
生长素受体
信号转导
基因表达
生物学效应
环境或
生理信号
受体
信号转导
基因表达
生物学效应
光
光敏色素
信号转导
基因表达
生物学效应
思维拓展
同一种花卉，在室内培养时不如露地栽培时花色艳丽，同时还会出现枝条细长、叶色变淡等现象。其实，这也是光对植物生长发育的调控。根据你学习过的物理学和生物学的知识，分析这可能是哪种光的作用？
海棠花-港之曙
三角梅-绿樱
紫外光
学以致用 走近生活
垂丝茉莉
你知道你家里养的哪些花属于短日照植物？
如何让它正常或提前开花？
蟹爪兰
课堂练习
1、下列说法不正确的是 (　　)
A．植株生长、开花接受光的调控，都体现了植物对环境的适应
B．光敏色素主要吸收红外光
C．光敏色素分布在植物的各个部位
D．光调控植物生长发育的机制是感受信号→传导信号→发生反应
B
课堂练习
2、拟南芥可发生避荫反应，即拟南芥植株被其他植株遮蔽时，可通过光敏色素感受富含远红光的光，进而伸长节间和叶柄，捕获更多的光能。下列相关叙述正确的是(　　)
A．避荫反应有利于类胡萝卜素吸收更多的远红光
B．发生避荫反应时，拟南芥的基因型发生了变化
C．避荫反应说明拟南芥可感受来源于无机环境的信息
D．发生避荫反应的拟南芥生长受到抑制
C
课堂练习
3、自然界中，植物开花需要光信号刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。下列相关叙述错误的是(　　)
A.植物对日照时间的感知与光敏色素有关
B.该现象说明光为植物的开花提供能量
C.日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控
D.可以通过人为地控制光照时间达到使花卉分批上市的目的
B
课堂练习
4、小麦需要日照长度达到一定值才能开花，下面相关说法错误的是(　　)
A．小麦细胞内的光敏色素能感知光信号
B．光信号在细胞内通过信息传递系统被传导到细胞核
C．和小麦类似的植物通常在春末夏初开花
D．长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量
D
课堂练习
5、下图是植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程，下列相关说法不正确的是(　　)
A.GA与ABA的形成从根本上来说是植物基因组程序性表达的结果
B.GA与ABA有一定的拮抗作用，共同对植物的生长发育起调节作用
C.GA与ABA的形成途径相似，都受日照的影响
D.夏季植物体内ABA产生增加，植物生长加快，冬季GA产生增加，抑制植物生长
D
感 谢 聆 听

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