第18讲 环境因素参与调节植物的生命活动（人教版2019选择性必修1）

环境因素参与调节植物的生命活动◆素养目标学习目标素养定位1.说明光对植物生长发育的调节作用，简述温度、重力等对植物生命活动的调节。2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。1.认同环境因素参与调节植物的生命活动，建立生物与环境相适应的观念（生命观念）。2.尝试运用所学知识解释生活中的现象并科学地应用到实践中去（社会责任）。◆预习清单【填一填】一、光调控植物的生长发育1.实例：（1）光照影响植物的___________和形态变化。（2）___________影响植物的开花。2.机理：（1）直接作用对象：接受光信号的分子，如___________色素。（2）作用过程：受到光刺激时，______________发生变化，这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内，影响________________。参考答案：一1.（1）种子萌发（2）昼夜长短2.（1）光敏光敏色素的结构特定基因的表达二、参与调节植物生命活动的其他环境因素1.温度：（1）生命活动的节奏随__________。（2）昼夜温差,影响植物__________。（3）植物的所有生理活动都是在一定的__________内进行。（4）决定植物分布的__________。2.重力：（1）具体表现：根的__________和茎的背地生长。（2）影响机制：植物的根、茎中有感知重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输__________的信号，造成__________不均衡，从而调节植物的生长方向。二、1.（1）季节变化（2）代谢（3）温度范围（4）地域性2.（1）向地生长生长素生长素分布三、植物生长发育的整体调控1.调控机制：基因表达调控、激素调节和__________调节共同构成的调控网络。2.具体表现：（1）基因表达调控：植物的各项生命活动都处在基因适时__________的调控之下。（2）激素调节：①激素作为__________，会影响基因的表达。②激素的产生和分布是__________调控的结果。（3）环境因素：影响激素的产生、__________。三、1.环境因素2（1）选择性表达（2）信息分子基因表达（3）分布【判一判】1.对于植物而言，光不仅提供能量，还能调节植物生长发育。（）2.可以通过控制光照时间长短来控制花期。（）3.温度只影响细胞代谢，不参与植物生长发育的调节。（）4.被普遍认可的一种解释重力对植物生长调节的机制是“淀粉—平衡石假说”。（） 5.激素的产生和分布只受基因表达调控，不受环境影响。（）参考答案：1.√2.√3.×4.√5.×【画一画】◆知识精析一、光对植物生长发育的两种作用1.间接作用：光作为能量来源，主要是通过影响光合作用间接影响植物的生长发育的。2.直接作用：光作为一种外界信号，对植物生长发育的直接作用主要是通过影响植物的形态建成实现的。光作为一种信号影响着植物生长发育的许多方面，从种子发芽和幼苗脱黄化到昼夜节律、基因表达、向地性和向光性，对植物的生长发育有广泛的调节作用，植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。二、长日照植物与短日照植物的区分1.长日照植物和短日照植物的开花与日照时长并无直接关系，是连续的黑暗时长会直接决定其开花与否。即促进长日照植物的开花并不需要延长日照时长，只要在连续的黑暗中给予短时间的光照，将连续的黑暗时长缩短至某一临界值以下就可以了；而对于短日照植物只需延长连续黑暗的时间即可。所以长日照植物也叫短夜植物，短日照植物也叫长夜植物。2.长日照植物和短日照植物的临界日长(夜长)根据物种不同而不同，并不是严格的12小时。三、光的信号传导1.光敏色素：植物接受光信号的分子之一。（1）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）生理作用：光敏色素可参与调节种子萌发、茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、花诱导、花粉育性等生理过程。2.调控机制:四、春化作用1.概念：经历低温诱导促使植物开花的作用。2.效果：（1）春化过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，代谢也发生顺序性变化。春化效应还可经细胞分裂传递给子细胞。（2）赤霉素处理能使许多冬性一年生植物和二年生植物(如天仙子、胡萝卜、甘蓝、萝卜等)不经低温而抽薹成花。菊、延龄草等多种植物经春化后赤霉素含量增加。而且用赤霉素生物合成的抑制剂处理植株，会抑制春化作用。五、淀粉—平衡石假说淀粉—平衡石假说认为，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。六、植物生长发育的整体调控◆题型训练考点一、光对植物生长发育的影响1．达尔文最早用金丝雀虉草的胚芽鞘进行了植物向光性的研究，后人进行了一系列实验，探究光对植物生长的调节。下列说法错误的是（）A．植物对光作出反应，说明植物可以感知光信号B．接受光信号的光敏色素在胚芽鞘的尖端分布较多C．光敏色素是一类结构非常稳定的色素—蛋白复合体D．光信号可以通过影响特定基因的表达调控植物体的生长发育【答案】C【解析】植物对光作出反应，说明植物可以感知光信号，A正确；胚芽鞘的感光部位是尖端，则接受光信号的光敏色素在胚芽鞘的尖端分布较多，B正确；光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，受到光刺激后结构就会发生变化，这种变化的信息传到细胞核内，影响特定基因的表达，C错误，D正确。2.如表是交替地暴露在红光和远红光下的莴苣种子的萌发率(26℃下，连续1min的红光和4min的远红光照射，R表示红光，FR表示远红光)。下列叙述正确的是（）光处理萌发率%R70R—FR6R—FR—R74R—FR—R—FR6R—FR—R—FR—R76R—FR—R—FR—R—FR6A.该实验的主要目的是探究种子的萌发是否需要光B．光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率越高C．莴苣种子萌发率的高低以最后一次照射的光的波长为准D．光是莴苣种子萌发的必需条件，远红光下萌发率高，红光下萌发率低【答案】C【解析】由题干信息可知，该实验的主要目的是探究红光和远红光交替照射对莴苣种子萌发率的影响，A错误。分析表中6组数据可知，种子的萌发与光照处理时间无关，B错误。由表可知，种子萌发率的高低与最后一次照射的光的波长有关，最后一次照射红光的种子萌发率高，最后一次照射远红光的种子萌发率低，C正确、D错误。考点二、参与调节植物生命活动的其他环境因素3.下列有关温度对植物生长发育调节的说法，错误的是（）A．温带地区树木形成规则的年轮主要与光周期有关B．黄河流域播种的冬小麦一定要有低温诱导才能开花C．温度几乎影响植物的所有生命活动D．高山植被从山顶到山脚分布植物类群的差异主要受温度影响【答案】A【解析】温带地区树木形成规则的年轮主要是冬夏温度差异造成的，A错误；冬小麦一定要有低温诱导的春化作用才能开花，B正确；温度影响酶的活性等，几乎影响植物的所有生命活动，C正确；高山从山顶到山脚由于海拔高度不同导致温度差异明显，影响植物分布，D正确。4．绿色植物倒伏后，它的茎秆能部分恢复直立状态。下列说法错误的是（）A．引起这种现象的原因是受重力影响B．根茎中分布有感受重力的物质和细胞C．重力信号可以转化成生长