5.3植物对多种环境信号做出反应 ppt课件-（新教材）2019新浙科版高中生物选择性必修一.pptx

1、浙科版浙科版2019版版选择性选择性必修必修1第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第五章第五章 植物生命活动的调节植物生命活动的调节第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第三节第三节 植物对多种环境信号做出反应植物对多种环境信号做出反应 植物体植物体能对能对光照、温度、水分光照、温度、水分等多种环境等多种环境信号做出反应，植物是如何感知这些环境信号信号做出反应，植物是

2、如何感知这些环境信号的变化并做出反应的呢？的变化并做出反应的呢？知识目标核心素养1.举例说明向性运动是植物对环境信号做出的生长反应。2概述光周期对植物的影响，分析不同植物对光周期的反应。3概述温度对植物的影响1.通过分析讨论，明确光、重力和温度对植物生命活动的调节。2构建植物生长发育的调控模型。3理解植物发育调控的复杂性和整体性一、向性运动是植物对环境信号做出的生长反应一、向性运动是植物对环境信号做出的生长反应1向性运动向性运动(1)概念：向性运动是植物受到概念：向性运动是植物受到光、重力光、重力等等有方向性有方向性的环境的环境刺激而引起的生长运动，是植物对刺激而引起的生长运动，是植物对环境信

3、号环境信号的一种生长反应的一种生长反应。生长生长的方向取决于的方向取决于外界刺激外界刺激的方向。的方向。(2)常见的向性运动常见的向性运动：向光性、向光性、向重力性向重力性等。等。背背光一侧光一侧向向光一侧光一侧生长素生长素多多生长素生长素少少细胞生长细胞生长快快细胞生长细胞生长慢慢生长素的作用机理：主要是促进细胞的伸长向光性产生的外因：向光性产生的内因：单侧光的照射生长素分布不均匀2.向光性向光性3向重力性向重力性 (1)概念：向重力性就是植物在重力影响下，保持一定方概念：向重力性就是植物在重力影响下，保持一定方向生长的特性。向生长的特性。 (2)植物的茎总是背离重力方向而向上生长，具有植物

4、的茎总是背离重力方向而向上生长，具有负向重负向重力性力性。(3)根总是顺着重力方向而向下生长，具有根总是顺着重力方向而向下生长，具有正向重力性。正向重力性。(4)根中感受重力的细胞在根中感受重力的细胞在根冠根冠，而进行不对称生长使，而进行不对称生长使根向下弯曲的是根向下弯曲的是伸长区伸长区的细胞。的细胞。信号如何通过这段距离进行传递信号如何通过这段距离进行传递？可能？可能与与生长素生长素有关！有关！小思考：如果将幼苗横放在太空中的小思考：如果将幼苗横放在太空中的“天宫二号天宫二号”内，内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么它的根、茎可能会怎样生长？为什么？【答案】根和茎可能会继续横向生长。因为太

5、空中【答案】根和茎可能会继续横向生长。因为太空中几乎没有重力。几乎没有重力。例题1.（绿色评价联盟18）植物激素A主要存在于根冠内，并且能转运到根的分生区和伸长区，从而抑制该处细胞的分裂和生长。若对玉米根冠作以下四种处理，则向下弯曲程度最大的是 A B C D（B）二、植物的生殖受到光周期及温度的调控二、植物的生殖受到光周期及温度的调控1植物植物的生殖受光周期的调控的生殖受光周期的调控(1)光周期光周期：一天：一天24 h内昼夜的相对长度。内昼夜的相对长度。(2)光周期现象光周期现象：生物体对光周期的生理反应。：生物体对光周期的生理反应。当植物的营养器官发育成熟，并从内部完成必要的转变，具当植

6、物的营养器官发育成熟，并从内部完成必要的转变，具备了生殖能力，接下来光、温度等环境信号将决定花将在何备了生殖能力，接下来光、温度等环境信号将决定花将在何时产生。时产生。(3)长日植物长日植物概念概念：只有当日长超过一定小时数时才能开花只有当日长超过一定小时数时才能开花的植物称为长日植物的植物称为长日植物。开花季节开花季节：一般在一般在春天春天或者或者初夏初夏开花开花。(4)短日植物短日植物概念概念：只有只有当日长短于一定小时数时当日长短于一定小时数时才才能开花的能开花的植物称为短日植物。（植物称为短日植物。（日长也不能太短日长也不能太短。）。） 开花季节开花季节：一般在夏末或者秋冬开花一般在夏

7、末或者秋冬开花。(5)日中性植物：不管日照长短，只要它们日中性植物：不管日照长短，只要它们已经接受了正常生长发育所需的足够的光已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花的植物称为日中性植物。照就能开花的植物称为日中性植物。(6) 临界日长对光周期敏感的植物开花需要一定临界日长。临界日长对光周期敏感的植物开花需要一定临界日长。临界日长是是指昼夜周期中诱导指昼夜周期中诱导短日植物短日植物开花所必需的开花所必需的最长日照最长日照或诱导或诱导开花所必需的开花所必需的。临界日长短日植物短日植物开花开花不开花不开花开花开花长日植物长日植物开花开花开花开花不开花不开花（7）临界夜长临界夜长（临界暗期临界

8、暗期） 在自然条件下，昼夜总是在在自然条件下，昼夜总是在24小时的周期内交替出现的，因小时的周期内交替出现的，因因此，和临界日长相对应的还有临界暗期。因此，和临界日长相对应的还有临界暗期。 临界暗期临界暗期是指在昼夜周期中短日植物能够开花所必需的最短暗是指在昼夜周期中短日植物能够开花所必需的最短暗期长度，或长日植物能够开花所必需的最长暗期长度。期长度，或长日植物能够开花所必需的最长暗期长度。临界夜长短日植物（长夜植物）短日植物（长夜植物）开花开花不开花不开花开花开花长日植物（短夜植物）长日植物（短夜植物）开花开花开花开花不开花不开花(8)科学研究表明，控制植物开花及其他光周科学研究表明，控制植

9、物开花及其他光周期现象的是期现象的是夜夜长长暗期的长度暗期的长度，而非日长。因此而非日长。因此，短日植物实际是长夜植短日植物实际是长夜植物物，而而长日植物实际是短夜植物长日植物实际是短夜植物。临界夜长短日植物（长夜植物）短日植物（长夜植物）开花开花不开花不开花开花开花长日植物（短夜植物）长日植物（短夜植物）开花开花开花开花不开花不开花不开花开花不开花假如在足以引起假如在足以引起短日植物短日植物开花的暗期，在开花的暗期，在接近暗期中间接近暗期中间的时候，被一个的时候，被一个足够强度足够强度的的闪光所间断（这称为闪光所间断（这称为夜间断夜间断），短日植物就不能开花，但长日植物却开了花。），短日植物

10、就不能开花，但长日植物却开了花。（9）植物体感受光周期变化的部位是叶片叶片叶片细胞中有一种色素称为细胞中有一种色素称为光敏色素光敏色素(phytochrome)，能够感受，能够感受夜长夜长。光敏色素是一种易溶于水的具有独特吸收特性的蛋白质。光敏色素是一种易溶于水的具有独特吸收特性的蛋白质。光敏色素有两种类型：红光吸收型（光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（）和远红光吸收型（Pfr）。）。PrPfr红 光 远 红 光生理失活型 稳定生理激活型 不稳定这种转变，控制着开花、种子萌发、茎的垂直生长、分枝、生物节律等。这种转变，控制着开花、种子萌发、茎的垂直生长、分枝、生物节律等。（

11、10）叶片感受到光周期后，把信息（成花素）传递到开花部位茎尖或叶腋处。 此外，可能存在一些大分子有机物，如mRNA和一些蛋白质，也参与这个过程的信息传递。（11）光周期作为信号控制很多植物的开花， 这是长期进化的结果。（12）光周期理论的应用控制开花引种光周期的人工控制，可以促进或延迟开花。菊花为短日植物，原在秋季（光周期的人工控制，可以促进或延迟开花。菊花为短日植物，原在秋季（10月月）开花，现经人）开花，现经人工处理（遮光成短日照）在六七月就可开出鲜艳的花朵；如果延长光照或晚上闪光使暗期间断，工处理（遮光成短日照）在六七月就可开出鲜艳的花朵；如果延长光照或晚上闪光使暗期间断，则可使花期延后

12、。广州市园艺工作者利用这个原理，加上摘心以增加花数，使一株菊花准时在则可使花期延后。广州市园艺工作者利用这个原理，加上摘心以增加花数，使一株菊花准时在春节开二三千朵花。春节开二三千朵花。 另外，在温室中延长或缩短日照长度，控制作物花期，可解决另外，在温室中延长或缩短日照长度，控制作物花期，可解决花期不遇花期不遇问题，促进杂交育种。问题，促进杂交育种。在北半球，夏天越向南，越是日短夜长，而越向北，则是日长夜短。以大豆而论，大豆是短日植物，我国南方品种一般以大豆而论，大豆是短日植物，我国南方品种一般需要较短的日照，而北方品种一般则需要稍长的日照。南豆需要较短的日照，而北方品种一般则需要稍长的日照。

13、南豆北种，开花期将（北种，开花期将（ ），减产？），减产？北豆南种，开花期将（ ）。一些麻类（如黄麻）是短日植物，南麻北种，产量将（ ）延迟延迟 提高2一些一些植物植物的生殖主要受的生殖主要受温度温度的调控的调控(1)春化作用：低温诱导植物开花的过程，称为春化作用。春化作用：低温诱导植物开花的过程，称为春化作用。 春化作用一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期实现春化作用一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期实现(2)感受低温刺激的部位：一般在茎尖。感受低温刺激的部位：一般在茎尖。(3)与春化作用有关的物质：春化素与春化作用有关的物质：春化素(至今还没被分离出来至今还没被分离出来)、赤霉素赤霉

14、素。(4)低温作为信号，影响这些植物的开花，也是进化的结低温作为信号，影响这些植物的开花，也是进化的结果果小思考：秋季要使短日照植物菊花延迟开花，小思考：秋季要使短日照植物菊花延迟开花，可采取哪些措施可采取哪些措施？【答案】晚上人工照光或夜间几分钟闪光等。【答案】晚上人工照光或夜间几分钟闪光等。1感受信号：即植物体中的感受器接受环境感受信号：即植物体中的感受器接受环境中单方向的刺激。中单方向的刺激。2信号转导：感受细胞把环境刺激转化成物信号转导：感受细胞把环境刺激转化成物理的或化学的信号传导到向性发生的细胞。理的或化学的信号传导到向性发生的细胞。3发生反应：生长器官接受信号后，发生不发生反应：

15、生长器官接受信号后，发生不均等生长，表现出向性运动。均等生长，表现出向性运动。所有的向性运动都是生长运动，都是由生长器官不均等生长所引起的。所有的向性运动都是生长运动，都是由生长器官不均等生长所引起的。因此，当器官停止生长或者除去生长部位时，向性运动随即消失。因此，当器官停止生长或者除去生长部位时，向性运动随即消失。思考探究思考探究1 向性运动分三个步骤向性运动分三个步骤 探究应用探究应用1.下列下列关于光对植物生长发育的影响的叙述，关于光对植物生长发育的影响的叙述，不正确的是不正确的是()A光能够影响植物种子的萌发光能够影响植物种子的萌发B植物的向光性生长是植物对光刺激的反应植物的向光性生长

16、是植物对光刺激的反应C对植物来说，光只是起提供能量的作用对植物来说，光只是起提供能量的作用D光可作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的光可作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程全过程C2自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。下列相关说法错误的是时，植物才能开花。下列相关说法错误的是()A植物对日照时间的感知跟光敏色素有关植物对日照时间的感知跟光敏色素有关B该现象说明植物开花需要外界因素刺激，与激素关系不大该现象说明植物开花需要外界因素刺激，与激素关系不大C日照时间对植物开花的调节本质上是对基因

17、程序性表达的调控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，达到花卉分批上市的目的可以通过人为地控制光照时间，达到花卉分批上市的目的B1向光性是植物随光的方向而弯曲的能力。向光性是植物随光的方向而弯曲的能力。2向重力性是植物在重力影响下，保持一定方向生长的特性。向重力性是植物在重力影响下，保持一定方向生长的特性。3向化性是指某些化学物质在植物周围分布不均匀而引起的向化性是指某些化学物质在植物周围分布不均匀而引起的生长。生长。4向水性是指土壤中水分分布不均匀时，植物根趋向较湿地向水性是指土壤中水分分布不均匀时，植物根趋向较湿地方生长的特性。方生长的特性。5

18、向触性指接触刺激所引起的植物的弯曲生长运动。植物的向触性指接触刺激所引起的植物的弯曲生长运动。植物的卷须会因此发生螺旋状卷曲。卷须会因此发生螺旋状卷曲。思考思考探究探究2 向性运动的类型向性运动的类型 3.向性向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动。下列关于植物向性运动的叙述，起的定向运动。下列关于植物向性运动的叙述，不正确的是不正确的是()A与刺激的方向无关与刺激的方向无关B与刺激的方向有关与刺激的方向有关C是对环境的适应性是对环境的适应性D与生长素调节作用有关与生长素调节作用有关A对于那些对光周期敏感的植物，认识其对光周期响应的类型，对于掌握和

19、控制其开花、对于那些对光周期敏感的植物，认识其对光周期响应的类型，对于掌握和控制其开花、结实等生长发育时期在一年中的分配，具有重要意义。例如：结实等生长发育时期在一年中的分配，具有重要意义。例如：1引种时要详细了解当地日长的季节变化和待引品种的光周期要求。如果日长条件不引种时要详细了解当地日长的季节变化和待引品种的光周期要求。如果日长条件不符合其要求，则不能开花或开花延迟，种子不能成熟；过早地满足成花要求，又会不符合其要求，则不能开花或开花延迟，种子不能成熟；过早地满足成花要求，又会不必要地缩短生长季，对干物质的累积不利。必要地缩短生长季，对干物质的累积不利。2人工缩短或延长光照时间可以促进或

20、延迟开花，甚至可以使许多原来开花季节较固人工缩短或延长光照时间可以促进或延迟开花，甚至可以使许多原来开花季节较固定的花卉在任何季节开花。在杂交育种中可以用人工长日或短日处理来使亲本花期相定的花卉在任何季节开花。在杂交育种中可以用人工长日或短日处理来使亲本花期相遇，提高杂交种子产量。遇，提高杂交种子产量。3在育种工作中，当作物种子在收获后立即播种，而光周期不利于开花结实时，人工在育种工作中，当作物种子在收获后立即播种，而光周期不利于开花结实时，人工调整日长，可使之及时成花、结实，从而加速世代繁育，缩短育种年限。中国育种学调整日长，可使之及时成花、结实，从而加速世代繁育，缩短育种年限。中国育种学家

21、创造了南繁北育的办法，利用异地温度和光周期的条件，使某些作物可一年繁育家创造了南繁北育的办法，利用异地温度和光周期的条件，使某些作物可一年繁育23代。例如：中国水稻育种学家常利用海南岛冬季日照短、较温暖来进行冬繁，使良种代。例如：中国水稻育种学家常利用海南岛冬季日照短、较温暖来进行冬繁，使良种繁育时期缩短。繁育时期缩短。4对收获营养体的作物，如烟草、洋麻、黄麻、亚麻等，移至北方栽培，利用长日条对收获营养体的作物，如烟草、洋麻、黄麻、亚麻等，移至北方栽培，利用长日条件推迟或防止成花，可提高烟叶或麻纤维的产量或品质。件推迟或防止成花，可提高烟叶或麻纤维的产量或品质。思考思考探究探究3 光周期的应用

22、光周期的应用 4.分别分别将一种短日植物和一种长日植物置于短光周期中，但在长暗期中间将一种短日植物和一种长日植物置于短光周期中，但在长暗期中间给予一次瞬间光照，结果短日植物不开花，长日植物开花；再将这两种植给予一次瞬间光照，结果短日植物不开花，长日植物开花；再将这两种植物置于长光周期中，但在长光期中间插入一次短时黑暗，结果短日植物仍物置于长光周期中，但在长光期中间插入一次短时黑暗，结果短日植物仍不开花，长日植物开花。以下分析不正确的是不开花，长日植物开花。以下分析不正确的是()A短日植物和长日植物分别指开花需要短日照条件和长日照条件短日植物和长日植物分别指开花需要短日照条件和长日照条件B短光周期的长暗期中给予瞬间光照，长日植物开花，因为光照总时满短光周期的长暗期中给予瞬间光照，长日植物开花，因为光照总时满足其要求足其要求C长光周期的长光期中间插入短时黑暗，短日植物不开花，因为黑暗时长光周期的长光期中间插入短时黑暗，短日植物不开花，因为黑暗时长不能满足其要求长不能满足其要求D植物对昼夜相对长度变化发生反应的现象叫光周期现象植物对昼夜相对长度变化发生反应的现象叫光周期现象B