第5章植物生命活動的調(diào)節(jié)第4節(jié)環(huán)境因素參與植物的生命活動本節(jié)聚焦光是怎樣調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的？溫度、重力等環(huán)境因素是怎樣參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的？植物接受環(huán)境因素的調(diào)節(jié)有什么適應意義？問題探討P105討論1.莖和根的生長是受哪種因素調(diào)節(jié)的？2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內(nèi)，它的根、莖可能會怎樣生長？為什么？種子萌發(fā)后，根向地生長、莖背地生長。如果將幼苗橫過來，莖會彎曲向上生長，根則會彎曲向下生長。是由重力因素調(diào)節(jié)的。莖和根很可能會繼續(xù)橫向生長；因為太空中幾乎沒有重力。根的向地性莖的背地性通過以上學習我們知道，高等植物的生命活動除了依靠激素調(diào)節(jié)，同時受環(huán)境因素的調(diào)節(jié)。光、溫度、重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要。光是植物進行光合作用的能量來源。對于植物，光只是提供能量嗎？一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)P105煙草、萵苣的種子萌發(fā)不萌發(fā)早熟禾、

毛蕊花有光比無光萌發(fā)更好洋蔥番茄光抑制種子萌發(fā)萌發(fā)討論:1．那些需要光才能萌發(fā)的種子是需要光照給種子萌發(fā)提供能量嗎？不是。種子沒有葉綠體，不能進行光合作用。推測：光是一種信號，是種子萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。資料1P105研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。從適應性角度理解，為何體積較小的種子萌發(fā)需要光照？體積種子小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)少，萌發(fā)后需要立即光合作用制造有機物，供生長利用。資料1P105結(jié)論:光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過程。豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含葉綠素；莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。豆芽（黑暗中培育）豆苗見光培育資料2P105光既促進葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。討論2：從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響?結(jié)論：光影響植物的顏色和形態(tài)。①

開花與晝夜長短有關(guān)；白天長度超過13小時才開花②

開花與晝夜長短無關(guān)。白天短于一定時長才開花菠菜菊水稻黃瓜向日葵棉花資料3P105結(jié)論：植物開花與光照時長有關(guān)。討論3：有些植物根據(jù)晝夜長短“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用？這與植物激素的分泌有關(guān)系嗎？P105是光照時長(黑暗時長)在起作用；與植物激素的分泌有關(guān)。處理火龍果開花朵數(shù)補光6小時54補光5小時47補光4小時44不補光9萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對環(huán)境的適應——萌發(fā)后能立即進行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”；植株在生長、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動正常進行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對環(huán)境的適應。資料1光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過程。資料2光影響植物的顏色和形態(tài)。資料3某些植物開花與黑暗時長有關(guān)。綜合分析以上資料：討論4：種子發(fā)芽，植株生長、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對環(huán)境的適應的？P105（1）光是植物進行光合作用的能量來源；（2）光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長、開花、衰老等等，都會受到光的調(diào)控。植物的向光性生長，實際上也是植物對光刺激的反應。植物能夠?qū)庾鞒龇磻砻髦参锟梢愿兄庑盘?，并?jù)此調(diào)整生長發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？1.光對植物生長發(fā)育的作用一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)P105光敏色素感光區(qū)域酶活性區(qū)域（1）化學本質(zhì)：（2）分布：蛋白質(zhì)（色素——蛋白復合體）（3）吸收光的類型：植物的各個部位，主要是紅光和遠紅光。其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。2.光信號傳導的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一——光敏色素(1)感受信號：光敏色素被激活，其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(2)傳導信號：信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導傳遞到細胞核內(nèi)(3)發(fā)生反應：細胞核內(nèi)特定基因轉(zhuǎn)錄變化(4)表現(xiàn)出生物學效應：相應mRNA翻譯出特定蛋白質(zhì)3.光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應機制P106感受信號傳導信號發(fā)生反應受到光照射光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導，傳遞到細胞核內(nèi)DNA細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化RNA翻譯表現(xiàn)出生物學效應光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應機制除了光，溫度、重力等環(huán)境因素也會參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。溫度和重力因素是如何參與植物生命活動的調(diào)節(jié)的呢？二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素P106溫帶地區(qū)，樹木年復一年的加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。年輪形成的原因是：P107①

春夏季：細胞分裂快、細胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；②

秋冬季：細胞分裂慢、細胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。年輪的形成，是樹木生長對一年中不同時期環(huán)境溫度反應的結(jié)果。資料1討論：1.樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？

有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導促使植物開花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥，蕙蘭等就是這樣。P107這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來臨之前開花從而無法正常結(jié)果的情況。冬小麥：9~10月播種，經(jīng)過冬天后，來年春天開花結(jié)果。實踐：在春季播種冬小麥，會使麥苗夏季旺長卻不開花或者開花太晚，造成減產(chǎn)。結(jié)論：冬小麥需要經(jīng)歷一段時間的低溫誘導方可開花（春化作用）。資料2討論2.有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花,這對于它們適應所生存的環(huán)境有什么意義？蕙蘭二夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強，氣孔關(guān)閉，CO2進入葉片受阻，光合作用反而弱。葉片變黃、脫落:落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。討論3.關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的實例，你還能舉出一些嗎？溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)的具體表現(xiàn)（1）隨著季節(jié)輪回，氣溫_____________，植物_____、_____、______、______，生命活動的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐。（2）隨著晝夜交替，氣溫__________，植物的______也會有_______和______之分。（3）植物的所有生理活動都是在______________________進行；（4）溫度可以通過影響__________、__________、__________和__________、_______等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。（5）植物分布的_________很大程度上就是由溫度決定的；周期性變化發(fā)芽開花落葉休眠午高夜低代謝旺盛緩慢一定的溫度范圍內(nèi)種子萌發(fā)植株生長開花結(jié)果葉的衰老脫落地域性重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細胞，可以將重力信號轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號，造成生長素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？根和莖對生長素濃度的敏感性不同。莖生長的背地性與根生長的向地性的解釋外因:內(nèi)因：重力引起生長素在植物體內(nèi)分布不均勻;根對生長素敏感，濃度高抑制生長；莖對生長素不敏感，濃度高促進生長。淀粉—平衡石假說：植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現(xiàn)的。P108重力方向改變平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降引起一系列信號分子的改變?nèi)缬绊懮L素的運輸，導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布對植物生長產(chǎn)生影響在根冠、胚芽鞘尖和莖的內(nèi)皮層細胞中有比重比較大的淀粉體分布，受重力影響而沉積在細胞底部，起平衡石的作用。設(shè)計實驗：驗證植物向地性的感受部位在根冠P108

研究表明：

根冠感受了重力方向后，通過運輸物質(zhì)（生長素）的量影響根尖生長方向。處理預期結(jié)果切去不同長度的根尖端硝酸銀灼燒根尖哪怕僅切掉0.5

mm，根依然失去了向地性結(jié)果類似減法原理處理預期結(jié)果待切去尖端后的根尖重新長出尖端恢復向地性加法原理三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控P108高等植物正常生長發(fā)育需要各個器官、組織和細胞之間的協(xié)調(diào)和配合。植物生長發(fā)育的調(diào)控沒事基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。植物生長發(fā)育基因表達調(diào)控激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)植物細胞里儲存著全套基因基因適時選擇性表達植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠等。調(diào)控激素是信息分子傳遞信息細胞與細胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)影響調(diào)控激素產(chǎn)生和分布環(huán)境變化植物響應調(diào)控基因表達以及激素的產(chǎn)生、分布器官和個體水平上的變化1.一顆小小的望天樹種子可以生長發(fā)育成參天大樹。判斷下列相關(guān)表述是否正確.(1)它的生長發(fā)育完全由植物激素控制。(

)(2)調(diào)控它生長發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。()(3)它的生長發(fā)育是基因表達調(diào)控的結(jié)果。()×√√一、概念檢測1.科學家用紅光和紅外光依次照射的方法