第五章

植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)第4節(jié)

環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)光重力溫度梅子金黃杏子肥,麥花雪白菜花稀。問(wèn)題探討待到秋來(lái)九月八，我花開(kāi)后百花殺。沖天香陣透長(zhǎng)安，滿城盡帶黃金甲。——唐.黃巢《不第后賦菊》——宋.范成大《夏日田園雜興》思考·討論：小麥和菊花是在什么季節(jié)開(kāi)花？影響開(kāi)花的環(huán)境因素是什么？它們是如何影響植物開(kāi)花的？光、溫度、重力冬小麥花朵在5月上旬開(kāi)放,春小麥花朵在6月中旬開(kāi)放，秋菊的開(kāi)花時(shí)間在9月中旬和下旬種子體積小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少，萌發(fā)后需要立即光合作用制造有機(jī)物。不是。許多種子萌發(fā)時(shí)沒(méi)有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用。推測(cè)：光本身是植物萌發(fā)過(guò)程中的一種調(diào)節(jié)因子。少數(shù)植物的種子在有光條件下才能萌發(fā)；如煙草、萵苣有些植物的種子在有光條件下萌發(fā)的更好；如早熟稻、毛蕊花有些植物種子的萌發(fā)，受光的抑制。如洋蔥、番茄資料1討論:從適應(yīng)性角度理解，為何體積較小的種子萌發(fā)需要光照？一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)毛蕊花煙草種子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？結(jié)論1：光影響種子萌發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般比較小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光影響植物形態(tài)構(gòu)建黃豆種子無(wú)光有光豆芽莖伸長(zhǎng)，出現(xiàn)彎鉤，不含葉綠素豆苗莖伸長(zhǎng)減慢彎鉤伸展合成葉綠素2.從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色和形態(tài)有什么影響嗎？光既促進(jìn)葉綠素的合成從而使豆苗變綠，也影響豆苗的形態(tài)。資料2資料3：植物開(kāi)花條件：決定是否開(kāi)花的因素是：一個(gè)周期中連續(xù)黑暗時(shí)間。菠菜——白天超過(guò)13

h（長(zhǎng)日植物）菊、水稻——白天短于一定時(shí)長(zhǎng)（短日植物）黃瓜、棉花、向日葵——和晝夜長(zhǎng)短無(wú)關(guān)【思考】到底是日照長(zhǎng)度還是黑暗時(shí)間長(zhǎng)度影響植物開(kāi)花？一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)（日中性植物）結(jié)論3：有些植物開(kāi)花與晝夜時(shí)長(zhǎng)有關(guān)。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)結(jié)論2：光影響植物的顏色和形態(tài)建成結(jié)論1：光影響種子萌發(fā)結(jié)論3：有些植物開(kāi)花與晝夜時(shí)長(zhǎng)有關(guān)。（2）光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過(guò)程。（1）光是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)源；植物是如何感受到光照？光是如何調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的呢？植株生長(zhǎng)開(kāi)花衰老種子萌發(fā)均受到光的調(diào)控1.光的作用光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的兩種作用(3)吸收光的類型:蛋白質(zhì)(色素—蛋白復(fù)合體)植物的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。主要是紅光和遠(yuǎn)紅光。2.植物具有接受光信號(hào)的分子——光敏色素(其中的一種)(1)化學(xué)本質(zhì):(2)分布:(4)其它分子：_______________________。感受藍(lán)光的受體（隱花素）紅光、藍(lán)光光敏色素：感光區(qū)域酶活性區(qū)域具有光受體活性，感知光信號(hào)具有酶活性，控制代謝過(guò)程環(huán)境中__________，的對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)說(shuō)，是非常關(guān)鍵的。光照射①光敏色素被激活結(jié)構(gòu)發(fā)生變化②信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)DNA③細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化RNA翻譯④表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)閱讀課本106頁(yè)第三段和圖5-12，用文字和箭頭構(gòu)建概念圖表示光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制。感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)光信號(hào)激活光敏色素信息傳遞系統(tǒng)細(xì)胞核影響特定基因表達(dá)（DNA→mRNA）翻譯生物學(xué)效應(yīng)（蛋白質(zhì)）（結(jié)構(gòu)改變）一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)【拓展】比較光合色素和光敏色素光合色素光敏色素分布化學(xué)本質(zhì)性質(zhì)吸收光譜合成條件功能葉綠體類囊體薄膜復(fù)雜有機(jī)物(葉綠素含鎂)不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑主要吸收紅光和藍(lán)紫光需要光吸收、利用和轉(zhuǎn)換光能各個(gè)部位色素—蛋白復(fù)合體易溶于水主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光不需要光傳遞光信號(hào)，引起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素資料1：溫帶地區(qū)，樹(shù)木年復(fù)一年地加粗，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：

①在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹(shù)干上形成顏色較淺的帶；②在秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹(shù)干上形成顏色較深的帶。寬帶細(xì)帶1.樹(shù)木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系？

年輪的形成，是樹(shù)木生長(zhǎng)對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。思考：經(jīng)過(guò)春化作用才開(kāi)花的意義是什么？意義：這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來(lái)臨之前開(kāi)花從而無(wú)法正常結(jié)果的情況。資料2有些植物在生長(zhǎng)需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開(kāi)花（春化作用）。冬小麥、冬大麥、蕙蘭就是這樣。二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素冬小麥：9-10月播種，經(jīng)過(guò)冬天后，來(lái)年春天開(kāi)花結(jié)果。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使開(kāi)花的作用，叫做春化作用例.某些植物必須經(jīng)過(guò)春化作用(用低溫誘導(dǎo))才能開(kāi)花結(jié)實(shí)。如表是對(duì)冬小麥進(jìn)行春化處理的研究結(jié)果,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()處理方式未經(jīng)低溫處理經(jīng)低溫處理先低溫處理后高溫處理檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有某些特殊蛋白質(zhì)有某些特殊蛋白質(zhì)出現(xiàn)某些特殊蛋白質(zhì)，高溫處理后這些蛋白質(zhì)消失現(xiàn)象不能抽穗開(kāi)花抽穗開(kāi)花不能抽穗開(kāi)花A.決定冬小麥?zhǔn)欠癯樗腴_(kāi)花的環(huán)境因素是溫度B.高溫可以解除冬小麥的春化作用C.春化作用產(chǎn)生的特殊蛋白質(zhì)是低溫誘導(dǎo)基因突變的結(jié)果D.北方春季補(bǔ)種的冬小麥只會(huì)長(zhǎng)苗不會(huì)開(kāi)花結(jié)果C由于春花作用后每次都能產(chǎn)生同樣的特殊蛋白質(zhì)，因此不是基因突變，而是合成這些特殊蛋白質(zhì)的基因在低溫下才能表達(dá)。3.關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的實(shí)例，你還能舉出一些嗎二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片受阻，光合作用反而弱。葉片變黃、脫落：落葉樹(shù)的葉片在秋冬季變黃、脫落。植物的生命活動(dòng)追隨季節(jié)的步伐植物的代謝有旺盛和緩慢之分季節(jié)輪回、氣溫周期性變化晝夜交替、氣溫午高夜低二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素二、參加調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素植物的所有生理活動(dòng)均在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育溫度影響植株生長(zhǎng)開(kāi)花結(jié)果葉的衰老脫落種子萌發(fā)

植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。[總結(jié):]植物的所有生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。溫度對(duì)植物生命活動(dòng)的影響本質(zhì)上主要是通過(guò)對(duì)酶活性的影響帶來(lái)的1.溫度：是誰(shuí)決定？植物的地域性發(fā)布1.溫度(1)隨著季節(jié)輪回，氣溫___________，植物_____、_____、______、______，生命活動(dòng)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(huì)有_______和______之分。(3)植物的所有生理活動(dòng)都是在__________________進(jìn)行；(4)溫度可以通過(guò)影響____________、____________、__________和__________、_______等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)開(kāi)花結(jié)果葉的衰老脫落地域性二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素具體表現(xiàn):2.重力（1）重力是調(diào)節(jié)植物________和__________的重要環(huán)境因素生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)建成莖的背地性根的向地性【思考】根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？

根向地生長(zhǎng)，可以深扎根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；

莖背地生長(zhǎng)，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。（2）調(diào)節(jié)方式：植物的根、莖中具有感受重力的

，可以將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成

的信號(hào)，造成

，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。物質(zhì)和細(xì)胞運(yùn)輸生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素分布的不均衡（3）

淀粉—平衡石假說(shuō):植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞——平衡石細(xì)胞

在根冠、胚芽鞘尖和莖的內(nèi)皮層細(xì)胞中有比重比較大的淀粉體分布，受重力影響而沉積在細(xì)胞底部，起平衡石的作用。淀粉—平衡石假說(shuō)：植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根尖中的平衡石細(xì)胞示意圖重力方向改變平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會(huì)沿著重力方向沉降引起一系列信號(hào)分子的改變?nèi)缬绊懮L(zhǎng)素的運(yùn)輸，導(dǎo)致生長(zhǎng)素沿著重力刺激的方向不對(duì)稱分布對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響構(gòu)建

“淀粉—平衡石假說(shuō)”模型來(lái)解釋根的向地性。（3）

淀粉—平衡石假說(shuō):胚芽鞘的向光性根的向地性①光敏色素是感光分子②胚芽鞘尖端感光，生長(zhǎng)素發(fā)生橫向運(yùn)輸，分布不均等，使得尖端以下部位向光側(cè)生長(zhǎng)慢，背光側(cè)生長(zhǎng)快①根冠存在一種感受重力的分子或結(jié)構(gòu)②引起生長(zhǎng)素的重新分布，分布不均的生長(zhǎng)素傳遞到伸長(zhǎng)區(qū)后，使根出現(xiàn)向地性光敏色素閱讀課本108頁(yè)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，請(qǐng)用恰當(dāng)?shù)姆绞奖硎菊{(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達(dá)的關(guān)系

植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(dá)的調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。四、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控植物激素基因表達(dá)環(huán)境因素影響影響分布影響影響產(chǎn)生、分布光、溫度、重力等調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)信息分子根本原因四、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育基因表達(dá)激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素植物細(xì)胞里儲(chǔ)存著全套基因基因適時(shí)選擇性表達(dá)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、休眠等。調(diào)控激素是信息分子傳遞信息細(xì)胞與細(xì)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(yīng)環(huán)境變化調(diào)控基因表達(dá)以及激素的產(chǎn)生、分布器官和個(gè)體水平上的變化根本原因光、溫度、重力等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證植物向地性的感受部位在根冠—減法原理自變量:是否有根冠因變量:根是否出現(xiàn)向地生長(zhǎng)可采用切除根冠的方法進(jìn)行處理可通過(guò)觀察玉米根尖是否向下彎曲生長(zhǎng)來(lái)對(duì)因變量進(jìn)行觀測(cè)實(shí)驗(yàn)步驟？1.取大小、萌發(fā)程度大致相同的剛剛萌發(fā)的同種玉米粒若干,隨機(jī)分成數(shù)量相同的甲、乙兩組；2.去除甲組玉米粒的根冠,乙組玉米粒不作處理,分別放在兩個(gè)含有濕棉花的培養(yǎng)皿中；3.置于溫度適宜的暗室中培養(yǎng)一段時(shí)間；4.觀測(cè)兩組玉米粒根尖是否出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng)。預(yù)期結(jié)果、得出結(jié)論:如果甲組玉米根尖不出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng),乙組均出現(xiàn)向地彎曲生長(zhǎng),即可證明植物根向地性的感受部位在根冠。練一練1.一顆小小的望天樹(shù)種子可以生長(zhǎng)發(fā)育成參天大樹(shù)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）它的生長(zhǎng)發(fā)育完全由植物激素控制。（

）（2）調(diào)控它生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。（

）（3）它的生長(zhǎng)發(fā)育是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果。（

）???練一練

（2）萵苣種子對(duì)紅光的反應(yīng)遠(yuǎn)比紅外光敏感,如果經(jīng)過(guò)紅光和紅外光處理后，將萵苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萵苣種子的發(fā)芽情況會(huì)如何？組別光照射處理方式發(fā)芽情況對(duì)照組無(wú)光照不發(fā)芽組1紅光發(fā)芽組2紅光→紅外光不發(fā)芽組3紅光→紅外光→紅光發(fā)芽組4紅光→紅外光→紅光→紅外光不發(fā)芽紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽，紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。萵苣種子會(huì)發(fā)芽，因?yàn)樽匀还獍t光和紅外光，萵苣種子對(duì)紅光更敏感，因此在自然光照射下會(huì)發(fā)芽。（1）由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出什么結(jié)論?2.科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)一批萵苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如表所示：練一練3閱讀教材P109調(diào)控花期創(chuàng)造美好生活?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1).人工調(diào)控花期的優(yōu)勢(shì)是什么？按照人們的需求，定期獲得鮮花或水果，滿足市場(chǎng)要求，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。(2).人工調(diào)控花期的主要途徑有哪些？（1）溫度處理（2）光照處理（3）生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理（4）栽培措施處理

STS

科學(xué)技術(shù)社會(huì)【檢測(cè)】自然界中，植物開(kāi)花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)花，下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.植物對(duì)日照時(shí)間的感知跟光敏色素有關(guān)B.該現(xiàn)象說(shuō)明光作為信號(hào)影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的全過(guò)程C.日照時(shí)間對(duì)植物開(kāi)花的調(diào)節(jié)本質(zhì)上是對(duì)基因程序性表達(dá)的調(diào)控D.可以通過(guò)人為地控制光照時(shí)間達(dá)到使花卉分批上市的目的B處理火龍果開(kāi)花朵數(shù)補(bǔ)光6小時(shí)54補(bǔ)光5小時(shí)47補(bǔ)光4小時(shí)44不補(bǔ)光91.

園林工人為使灌木圍成的綠籬長(zhǎng)得茂密、整齊，需要對(duì)綠籬定期修剪，其目的是（）A.

抑制側(cè)芽生長(zhǎng)

B.

抑制頂端優(yōu)勢(shì)C.

抑制向光性生長(zhǎng)D.

抑制其開(kāi)花結(jié)果2.

用適宜濃度的生長(zhǎng)素處理未受粉的番茄雌蕊柱頭，可得到無(wú)子番茄，這種果實(shí)細(xì)胞中的染色體數(shù)目為（）A.與卵細(xì)胞染色體數(shù)目一樣B.

是受精卵染色體數(shù)目一半C.

與體細(xì)胞中染色體數(shù)目一樣D.

比受精卵染色體數(shù)目多一倍BC復(fù)習(xí)與提高（P111）一、選擇題3.

以下關(guān)于植物激素的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.

植物激素能促進(jìn)植物生長(zhǎng)B.

植物激素是一類化學(xué)物質(zhì)C.

植物激素在植物體內(nèi)含量很少D.

植物激素不直接參與細(xì)胞內(nèi)的代謝活動(dòng)4.

果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和成熟，受多種激素調(diào)節(jié)。下列敘述正確的是（）A.

細(xì)胞分裂素促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)B.

乙烯抑制果實(shí)的生長(zhǎng)和成熟C.

脫落酸促進(jìn)細(xì)胞分裂和果實(shí)脫落D.

生長(zhǎng)素對(duì)果實(shí)的發(fā)育和成熟沒(méi)有影響AA二、非選擇題1.

研究人員進(jìn)行了多種植物激素對(duì)豌豆植株側(cè)芽生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。

（1）在保留頂芽的情況下，除了c（3）所采用的措施，還可通過(guò)噴施_________的化合物促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)。（2）比較曲線a（5）與b（4）可知，赤霉素能明顯促進(jìn)__________。推測(cè)：在完整豌豆植株的頂芽中，赤霉素產(chǎn)生于_________組織。（3