第4節(jié)環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動學習目標1.說明光對植物生長發(fā)育的調節(jié)作用,簡述溫度、重力等參與調節(jié)植物生命活動。2.闡明環(huán)境因素的調節(jié)與植物的適應性之間的關系。3.舉例說明植物生命活動的調節(jié)具有復雜性和整體性。一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)1.光作為一種信號,影響、調控植物生長、發(fā)育的 。例如:在自然界中,種子 ,植株生長、 、衰老等,都會受到光的調控。2.光調控植物生長發(fā)育的反應機制:植物在受到光照射時, 的結構會發(fā)生變化,這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導到 內,影響特定基因的 ,從而表現(xiàn)出生物學效應。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素1.溫度(1)植物的所有生理活動都是在一定的 內進行,溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等生命活動,從而參與 植物的生長發(fā)育。(2)植物分布的 很大程度上就是由 決定的。2.重力(1)重力是調節(jié)植物生長發(fā)育和 的重要環(huán)境因素。(2)植物根、莖中具有感受重力的 ,可以將重力信號轉換成 的信號,造成生長素分布的不均衡,從而調節(jié)植物的生長方向。(3)“淀粉—平衡石假說”:植物對重力的感受是通過體內一類富含“淀粉體”的細胞,即 細胞來實現(xiàn)的。例如,當根的放置方向發(fā)生改變時,平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著 方向沉降,引起植物體內一系列信號分子的改變。三、植物生長發(fā)育的整體調控1.高等植物是由很多細胞組成的高度復雜的有機體,它的正常生長發(fā)育需要各個 、組織、細胞之間的 和配合。植物生長發(fā)育的調控,是由 調控、激素調節(jié)和 調節(jié)共同完成的。2.植物的生命活動實際上是植物響應 ,調控 以及激素 ,最終表現(xiàn)在器官和個體水平上的變化。(1)植物的生長發(fā)育完全由植物激素控制。()(2)所有植物的開花都與晝夜長短有關系。()(3)參與調節(jié)植物生命活動的環(huán)境因素有光、溫度和重力等。()(4)植物體內除了光敏色素,還有感受藍光的受體。()(5)樹木年輪的形成主要與光有關。()(6)激素影響細胞的基因表達,激素的產(chǎn)生和分布也受到環(huán)境因素的影響。()(7)光、溫度等環(huán)境因素可通過改變植物激素的作用來影響植物的生命活動。()任務一光對植物生命活動的調節(jié)【情境】閱讀教材P105~P106及圖5-12。分析:(1)煙草的種子萌發(fā)需要光。煙草種子萌發(fā)過程中,光的作用是 。(2)豆芽見光后就會發(fā)生形態(tài)變化長成豆苗,說明光可影響植物的 。(3)人工調控花期,可使植物提前或延后開花,讓花卉趕上節(jié)日開放,以滿足人們節(jié)日對花卉的需求。以上事例說明光可影響 。(4)植物體內感受光信號的物質有 ,用文字及箭頭表述光作為信號分子的作用方式: →傳導信號→ 。(5)光信號通過影響 調控特定的生物學效應。1.光合色素與光敏色素的區(qū)別色素種類化學組成接受的光分布合成條件作用光合色素葉綠素、類胡蘿卜素主要是紅光和藍紫光葉綠體需要光吸收、傳遞、轉化光能光敏色素色素—蛋白復合體主要是紅光和遠紅光植物的各個部位不需要光感知光信號,調整生長發(fā)育2.區(qū)分長日照植物、短日照植物類型特點舉例長日照植物日照時間長于一定的臨界日長才會開花大麥、冬小麥、黑麥、蘿卜、菠菜、甘藍、天仙子、甜菜、唐菖蒲等短日照植物日照時間短于一定的臨界日長才會開花菊花、水稻、大豆、紫蘇、蒼耳、煙草、一品紅等例1[2025·四川廣安高二期中]在自然界中,種子萌發(fā),植株生長、開花、衰老等都會受到光的調控。下列有關光對植物生命活動調控的敘述正確的是()A.光影響植物的顏色和形態(tài),胚芽鞘尖端感光部位的細胞可能含有光敏色素B.光敏色素主要吸收紅光和藍光,在受到光照射時,結構會發(fā)生變化C.小麥需要日照長度達到一定值才能開花,是因為長日照能提高細胞核內與開花有關的基因數(shù)量D.光敏色素和光合色素都是色素—蛋白復合體例2[2023·浙江6月選考]為研究紅光、遠紅光及赤霉素對萵苣種子萌發(fā)的影響,研究小組進行黑暗條件下萵苣種子萌發(fā)的實驗。其中紅光和遠紅光對萵苣種子赤霉素含量的影響如圖甲所示,紅光、遠紅光及外施赤霉素對萵苣種子萌發(fā)的影響如圖乙所示。甲乙據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.遠紅光處理萵苣種子使赤霉素含量增加,促進種子萌發(fā)B.紅光能激活光敏色素,促進合成赤霉素相關基因的表達C.紅光與赤霉素處理相比,萵苣種子萌發(fā)的響應時間相同D.若紅光處理結合外施脫落酸,萵苣種子萌發(fā)率比單獨紅光處理高任務二其他環(huán)境因素對植物生命活動的調節(jié)【資料1】有些花卉需要低溫條件,才能促進花芽形成和花器發(fā)育,這一過程叫作春化階段,使花卉通過春化階段的這種低溫刺激和處理過程則叫作春化作用。低溫是春化作用的主導因子。春化作用對于植物適應環(huán)境的意義是 ?！举Y料2】種子萌發(fā)后,植物的根向地生長、莖背地生長,這是重力調節(jié)的結果。 是被普遍承認的一種解釋重力對植物生長調節(jié)的機制。根向地生長、莖背地生長現(xiàn)象對植物適應環(huán)境的意義是根向地生長,可以深扎根,利于 ;莖背地生長,將枝條伸向天空,利于 ?！举Y料3】當土壤水分分布不均勻時,根趨向較濕的地方生長。干旱條件下,植物會依據(jù)干旱程度調整氣孔開放度。以上事例說明 也參與植物生命活動的調節(jié)。任務三設計實驗,驗證根向地性的感受部位在根冠【資料】閱讀教材P108“課外實踐”并分析如下:分組處理預期結果A組 根有向地性B組切去不同長度的根尖端哪怕僅切掉0.5mm,根依然失去了向地性C組硝酸銀灼燒根尖根失去向地性D組待切去尖端后的根尖重新長出尖端 [分析](1)自變量:是否有根冠(可采用切除根冠的方法進行處理)(2)因變量:根是否出現(xiàn)向地生長(可通過觀察玉米根尖是否向下彎曲生長來對因變量進行觀測)。(3)無關變量:①玉米粒的大小、種類和萌發(fā)情況,應選擇大小、萌發(fā)程度大致相同的同種玉米粒;②培養(yǎng)溫度,選擇相同的適宜溫度進行培養(yǎng);③棉花的量及濕潤程度,各組培養(yǎng)皿內棉花的用量和濕潤程度應相同且適宜;④光照,最好放置在黑暗的環(huán)境中進行培養(yǎng)等。例3下列關于溫度對植物生命活動調節(jié)的敘述,錯誤的是()A.年輪是由不同季節(jié)的溫度不同引起植物細胞分裂快慢和細胞體積大小不同而產(chǎn)生的B.一些植物在生長期需要經(jīng)過一段時期的低溫誘導之后才能開花的現(xiàn)象叫作春化作用C.溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結果等生命活動參與調節(jié)植物的生長發(fā)育D.植物的所有生理活動都是在一定的溫度范圍內進行的,植物分布的地域性由光照決定例4[2025·江蘇連云港高二月考]“淀粉—平衡石假說”認為重力感知是可沉積物質(平衡石)的力量,它們分布于根冠的中柱細胞和胚軸或莖的內皮層細胞。根冠的反應與側向的生長素的積累有關,如在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠細胞的基部,導致經(jīng)由中柱運來的IAA在根冠均等分布(如圖甲);在水平放置的根中,平衡石停留在根冠細胞的近地側,導致根冠遠地側的IAA向近地側運輸(如圖乙)。根據(jù)該模型,下列分析正確的是()A.重力是調節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的唯一的環(huán)境因素B.在水平放置的根中,近地側伸長慢的原因是IAA濃度高于遠地側C.IAA在根部只能從形態(tài)學上端(根冠)向形態(tài)學下端(伸長區(qū))運輸D.玉米根向重力生長與平衡石在根冠細胞中的位置密切相關,平衡石中的淀粉體最終將重力信號轉變成合成生長素的信號任務四植物生長發(fā)育的整體調控【資料】閱讀教材P108“植物生長發(fā)育的整體調控”內容,構建基因表達調控、激素調節(jié)和環(huán)境因素調節(jié)的關系圖。(1)植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠,都處在 的調控之下。(2) 作為信息分子影響細胞的基因表達。(3)激素的產(chǎn)生和分布是 的結果,也受到 的影響。例5[2025·山東濟寧高二期中]植物生長發(fā)育的調控是由基因表達調控、激素調節(jié)和環(huán)境因素調節(jié)共同