资源简介

(共48张PPT)
本章概述
5.1植物生长素
5.4环境因素参与调节植物的生命活动
5.3植物生长调节剂的应用
第五章
植物生命活动调节
5.2其他植物激素
应用
唤醒沉睡的种子，调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光，离不开信息分子。
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命活动的调节
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长
问题探讨
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？
如果把它推倒，根和茎又会怎么生长呢？
受重力因素调节的
茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力。
视频：太空中植物怎么生长
一、光对植物生长发育的调节
通过以上学习我们知道，高等植物的生命活动除了依靠激素调节，同时受环境因素调节。光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。
思考: 光是植物进行光合作用的能量来源,对于植物来说光只是起提供能量的作用吗？
少数植物（如烟草和莴苣）的种子需在有光条件下才能萌发;
有些植物（如早熟禾、毛蕊花）种子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。
不萌发
早熟禾、毛蕊花
有光比无光萌发更好
洋葱、番茄
萌发
烟草、莴苣
萌发
光抑制种子萌发
【资料1】
一、光对植物生长发育的调节
烟草
莴苣
早熟禾
毛蕊花
洋葱
番茄
番茄种子
讨论1:
那些需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。推测：光本身是植物种子萌发过程中的一种调节因子， 参与调节许多植物的种子萌发过程。
【资料2】
黄豆种子
无光
有光
豆芽
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？
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。
茎伸长，出现弯钩，不含叶绿素
茎伸长减慢
弯钩伸展
合成叶绿素
一、光对植物生长发育的调节
【资料3】
①很多植物开花与昼夜长短有关。
②有些植物开花与昼夜长短无关。
黄瓜
向日葵
棉花
菠菜白天长度超13小时才开花
菊、水稻白天短于一定时长才开花
一、光对植物生长发育的调节
①很多植物开花与昼夜长短有关。
资料3
②有些植物开花与昼夜长短无关。
黄瓜
向日葵
棉花
菠菜白天长度超13小时才开花
菊、水稻白天短于一定时长才开花
光周期：是指一日之内光照时间长短的变化，即在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。
纬度超过60°地区，多为长日照植物
许多热带、亚热带和温带春秋季开花的植物
一、光对植物生长发育的调节
是黑暗时长在起作用。
与植物激素的分泌有关。
植物的开花与日照长度无关，而是需要一定时长的持续夜长。因此，短日植物实际是长夜植物，而长日植物实际是短夜植物。
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？这与植物激素的分泌有关系吗？
一、光对植物生长发育的调节
【拓展应用】1.菊花属于短日照植物，只有在日照短于10个小时才开花。但现在一年四季我们都可以看到色彩斑斓的菊花。请你结合本节课所学知识，分析调控菊花花期的机制。
原理：通过遮光处理延长黑暗期，促进花芽分化。
方法：如果想要延迟花期，可以增加光照时间至每天14小时以上；而想要提前花期，则需要减少光照时间至10小时以内。
一、光对植物生长发育的调节
【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？
可以人工改变光照时间，如白天让昙花避光（遮光处理）生长，晚上给予适当光照。
讨论4:
种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境适应的？
（1）萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。
（2）植物在生长、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。
一、光对植物生长发育的调节
（2）光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
（1）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
1.光对植物生长发育的两种作用：
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的调控
②光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
①光是植物进行光合作用的能量来源；
植物是如何感受到光照？
光是如何调控植物生长发育的呢？
一、光对植物生长发育的调节
资料：科学家在短日照条件下分别培养短日照植物和长日照植物，前者开花，后者不开花。然后将长日照植物的枝条嫁接到短日照植物的枝干上，仍然给予短日照的条件，发现这个嫁接过去的长日照植物枝条居然在短日照条件下开花了。
光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
由此，你可以得出什么结论？
接受光信号——光敏色素
一、光对植物生长发育的调节
1952年，美国农业部的科学家用单色光处理莴苣种子发现，红光（波长在660 nm左右）促进种子萌发，而远红光（波长在730 nm左右）抑制种子萌发；如果用红光和远红光交替处理，则两种波长的光对种子萌发的影响可以相互逆转，种子萌发率高低取决于最后一次曝光波长。
上述结果说明，吸收红光和远红光的光受体可能是具有两种存在形式的单一色素。后来，人们成功地分离出这种色素，称之为光敏色素。
植物具有接受光信号的分子——光敏色素（其中的一种）
（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。
（生理失活型）
（生理激活型）
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
光信号
激活
光敏色素结构变化
细胞核
影响特定基因表达
（DNA→mRNA）
翻译
生物学效应(蛋白质)
光信号转换过程
信息传递系统
光调控植物生长发育的反应机制示意图
光敏色素与光合色素的作用有什么区别？还有哪些方面不同？
光照射
①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
细胞核内特定基因
转录表达变化
化学本质 作用 分布 合成条件
光合色素
光敏色素
不是蛋白质
蛋白质
吸收、传递、转化光能
光的受体，信号分子
叶绿体类囊体薄膜
各个器官，尤其是分生组织细胞中
叶绿素的合成需要光照
有无光均可
温带地区，树木年复一年的加粗，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。
讨论1、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。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
有些植物在生长期需经历一段时期低温之后才能开花。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，蕙兰等就是这样。
2.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。
冬小麦：9~10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
实践：在春季播种冬小麦，会使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）。
冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
现象：
拟南芥需要经历一段时期的低温之后才能开花。
（春化作用）
温度影响拟南芥开花
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
讨论3. 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？
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。
气孔张开
西双版纳热带季雨林
亚热带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
植物的地域性分布
④植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
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；
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
一定的温度范围内
种子萌发
植株生长
开花结果
叶的衰老
脱落
地域性
根、茎中具有感受重力的物质和细胞
调节植物的生长方向
将重力信号转换成运输生长素的信号
造成生长素分布不均衡
重力
A
B
C
D
远地侧
近地侧
根部：
生长素浓度：A B
生长素的效应：
＞
A促进B抑制
茎部：
生长素浓度：C D
生长素的效应：
＞
C促进弱D促进强
水平横放一株植物，一段时间后，根向地生长，茎背地生长。
根对生长素敏感，浓度高抑制生长；
茎对生长素不敏感，浓度高促进生长。
2、重力
（1）重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
思考：根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
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
（2）植物感受重力的机制：
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。
根的向地性
茎的背地性
调 节
造成生长素分布不均，调节植物的生长方向。
重力
根
茎
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉—平衡石假说:
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。
重力方向改变
平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
引起一系列信号分子的改变
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
对植物生长产生影响
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
植物的根、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
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（近地侧浓度高）
重力
根对生长素敏感
根的近地侧生长受抑制
茎的近地侧生长较快
茎对生长素较不敏感
根向地生长
茎背地生长
思考：请根据淀粉—平衡石假说解释根的向地性和茎的背地性产生原因？
外因：重力引起生长素在植物体内分布不均匀。
内因：根、茎进对生长素的敏感程度不同。
提示
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉体会随着重力沉降
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。
(1)平衡石细胞:
①垂直时淀粉体对平衡石细胞底部内质网压力均等，
②水平时不均等。
淀粉—平衡石假说
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
重力方向改变
如影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布
对植物生长产生影响
根尖中平衡石细胞示意图
淀粉——平衡石假说总结
平衡石细胞
引起一系列信号分子的改变
平衡石细胞的"淀粉体"会沿着重力方向沉降
研究表明: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。真
的是这样吗 如何通过设计实验来进行验证
根冠
分生区
伸长区
成熟区
自变量:
是否有根冠
因变量:
根是否出现向地生长
可采用切除根冠的方法进行处理
可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
提示
验证实验：验证植物向地性的感受部位在根冠
处理 预期结果
切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性
硝酸银灼烧根尖 结果类似
减法原理
处理 预期结果
待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性
加法原理
视频：验证根对重力的感受部位在根冠
高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。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。
植物激素
基因
环境因素
植物生命活
动的调节
生长素
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
乙烯
光
温度
重力
改变分布情况
相互影响
影响
表达
三、植物生长发育的整体调控
三、植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
传递信息
器官和个体水平上的变化
细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调
激素的产生、分布
基因适时选择性表达
植物的生长、发育、繁殖、休眠等。
调控
表现
易错辨析
×
√
1.温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。(选择性必修1 P107“思考·讨论”)(　 　)
2.植物的根茎靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。(选择性必修1 P108小字)(　 　)
3.植物的生长发育完全由植物激素调控。(选择性必修1 P108正文)(　 　)
√
植物生长发育的调控，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
　考点训练　
1.植物的生长发育和适应环境变化的过程是由多种植物激素共同调控的。在促进细胞分裂过程中,甲主要促进细胞质的分裂;在促进黄瓜花的性别分化时,脱落酸与乙的比值较高,有利于分化形成雌花;当丙升高到一定值时,会促进乙烯的形成。下列说法不正确的是(　　)
A.甲受体表达量增加的植株,其叶绿素的合成速度比野生型的慢
B.植物的芽尖细胞用适宜浓度的乙处理后,其细胞周期会缩短
C.用适宜浓度的丙处理未受粉的番茄雌蕊柱头可得到无子番茄
D.乙和丙在促进细胞伸长和细胞分化上均表现出协同作用
甲受体表达量增加的植株,细胞分裂素的作用效果更好,所以其叶绿素的合成速度比野生型的快
　考点训练　
2.如图表示红光(R)和远红光(FR)对短日照植物和长日照植物开花的影响,下列相关叙述错误的是(　　)
A.暗期用红光照射,可以抑制短日照植物开花和促进长日照植物开花
B.植物光敏色素可感知红光和远红光信号并据此调节生长发育
C.长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
D.短日照植物和长日照植物是否开花取决于末次光照类型
当光照时间小于长日植物的临界日长,在暗期中给予一定光照时,长日植物也能开花,这说明长夜闪光对于植物能否开花有影响
　考点训练　
3.“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠内含“淀粉体”的细胞感受对重力的单一方向的刺激。淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖聚合成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体也含有自己的环状DNA分子。下列叙述错误的是（ ）
A.淀粉体中会发生基因突变，但不会发生基因重组和染色体变异
B.淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C.植物根部的向地性生长体现了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生
长特点
D.根的背地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地侧生长素浓度高，根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长
淀粉体也含有自己的环状DNA分子，会发生基因突变，但不会发生基因重组和染色体变异
　考点训练　
4.春化处理是指对种子或植物给予一定时间的低温处理，促进其花芽形成。现研究发现，赤霉素能够促进淀粉酶的合成，进而催化淀粉水解，代替春化处理而收到同样的效果。下列有关叙述正确的是（ ）
A.春化处理时淀粉酶的活性升高，淀粉水解加快
B.春化处理可能产生某些蛋白质改变种子代谢过程
C.赤霉素可进入细胞内促进淀粉的水解，促进种子萌发
D.海南夏季水稻没有经过春化处理，种子发芽效果较差
春化作用与赤霉素的效果相同，而赤霉素的作用是促进淀粉酶的合成，而非因为淀粉酶活性升高
赤霉素属于激素，激素不直接参与细胞代谢，而是与细胞上的受体结合起调节作用
海南夏季温度高，可以解除春化作用，可以正常发芽
　考点训练　
5.当受到干旱、盐渍或寒冷环境胁迫时，植物体内的脱落酸(C15H20O4)水平会急剧上升，并出现若干特定基因的表达产物，抗逆性增强。倘若植物体并未受到胁迫，只是吸收了相当数量的脱落酸，其体内也会出现这些基因的表达产物。下列相关说法错误的是（ ）
A.植物激素及环境因素对植物生命活动都具有调节作用
B.果蔬、粮食中均天然含有脱落酸，对人类和环境安全
C.使用外源脱落酸可增强植物的抗逆性，可用于农业生产
D.环境影响脱落酸的含量，脱落酸是基因表达的直接产物
基因表达的直接产物为RNA或者是蛋白质，从脱落酸分子式(C15H20O4)可以判断出脱落酸既不是RNA也不是蛋白质，所以脱落酸不是基因表达的直接产物
　高考真题演练
6.（2024·安徽·高考真题）植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是（ ）
A．菊花是自然条件下秋季开花的植物，遮光处理可使其延迟开花
B．玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C．组织培养中，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D．土壤干旱时，豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
菊花是自然条件下秋季开花的植物，菊花是短日照植物，遮光处理可使其促进开花
玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关
组织培养中，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化，细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导根的分化
土壤干旱时，豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭，以减少水分蒸腾

展开更多......

收起↑