环境因素参与调节植物的生命活动+高二上学期生物人教版选择性必修1

第4节环境因素参与调节植物的生命活动第5章植物生命活动的调节【问题探讨】

种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力是由重力因素调节的上图中茎和根的生长是受哪种环境因素调节的？是由光照和重力调节的。茎的背地性一光对植物生长发育的调节一、光对植物生长发育的调节资料1:①光影响植物种子萌发（莴苣）结论：莴苣种子在光照/黑暗条件下的发芽率明显高于黑暗条件。资料1:③有些植物的种子在有光条件下萌发的更好，如早熟稻、毛蕊花有些植物种子的萌发，受光的抑制，如洋葱、番茄萌发需要光的种子一般较小，储存的营养物质也很少。这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”思考：那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗?

不是。推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。一、光对植物生长发育的调节豆芽是在黑暗的环境中培育的，细胞中不含叶绿素，茎比在光下要长很多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。豆芽：无光条件豆苗：有光条件光影响植物的颜色和形态建成。讨论2：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？

光既促使叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。资料2一、光对植物生长发育的调节资料3:很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。推测：一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。一、光对植物生长发育的调节思考：有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗?是光照时长(黑暗时长)在起作用；与植物激素的分泌有关。思考：种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的?萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。一、光对植物生长发育的调节1.光对植物生长发育的作用

（1）光是植物进行光合作用的能量来源；在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？（2）光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。一、光对植物生长发育的调节2.光信号传导的结构基础之一——光敏色素（1）化学本质：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）吸收光的类型：主要是红光和远红光。光敏色素感光区域酶活性区域一、光对植物生长发育的调节2.光信号传导的结构基础之一——光敏色素（1）化学本质：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）吸收光的类型：主要是红光和远红光。一、光对植物生长发育的调节2.光信号传导的结构基础之一——光敏色素（1）化学本质：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）吸收光的类型：主要是红光和远红光。相关信息光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。一、光对植物生长发育的调节3.光调控植物生长发育的反应机制一、光对植物生长发育的调节3.光调控植物生长发育的反应机制光光敏色素被激活，结构发生变化照射信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内细胞核内特定基因的转录变化（表达）转录RNA翻译蛋白质表现出生物学效应感受信号传导信号发生反应二参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控温度变化使树干出现年轮年轮出现的原因：春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带。秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。思考：树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？年轮的形成，是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。资料1二、参与调节植物生命活动的其他因素资料2温度影响冬小麦开花思考：有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。冬小麦冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。二、参与调节植物生命活动的其他因素树的叶片在秋冬季变黄、脱落。温度影响植物的分布。温度参与调节植物生长发育的其他实例结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。二、参与调节植物生命活动的其他因素2.温度参与植物生长发育的调节的具体表现（1）随着季节轮回，气温________，植物_____、_____、______、______，生命活动的节奏追随着季节的步伐；（2）随着昼夜交替，气温________，植物的_____也会有_______和______之分；（3）植物的所有生理活动都是在_______________进行；（4）温度可以通过影响_______、________、________和________、_____等生命活动，从而参与调节植物的生长发育；（5）植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的；周期性变化发芽开花落叶休眠午高夜低代谢旺盛缓慢一定的温度范围内种子萌发植株生长开花结果叶的衰老脱落地域性二、参与调节植物生命活动的其他因素3.重力参与植物生长发育的调节实例正向重力性：根顺着重力方向向下生长（根的向地性）负向重力性：茎背着重力方向向上生长（茎的背地性）形态学上端形态学上端形态学下端茎二、参与调节植物生命活动的其他因素淀粉—平衡石假说：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。二、参与调节植物生命活动的其他因素重力方向改变平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降引起一系列信号分子的改变如影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布对植物生长产生影响淀粉体平衡石细胞淀粉体会随着重力沉降重力是如何影响植物的生长？淀粉-平衡石假说二、参与调节植物生命活动的其他因素二、参与调节植物生命活动的其他因素二、参与调节植物生命活动的其他因素

在根冠、胚芽鞘尖和茎的内皮层细胞中有比重比较大的淀粉体分布，受重力影响而沉积在细胞底部，起平衡石的作用。二、参与调节植物生命活动的其他因素

根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。三、植物生长发育的整体调控植物生长发育基因表达调控激素调节环境因素调节植物细胞里储存着全套基因基因适时选择性表达植物的生长、发育、繁殖、休眠等调控激素是信息分子传递信息细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调影响调控