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1、第第4 4节节 环境因素参与调节环境因素参与调节植物的生命活动植物的生命活动 种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗种子萌发后，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。横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。是由是由重力重力因素调节的。因素调节的。讨论讨论 1 1、茎和根的生长是受哪种因素调节的？茎和根的生长是受哪种因素调节的？2 2、如如果果将将该该幼幼苗苗横横放放在在太太空空中中的的“神神舟舟十十三三号号”內內，它它的的根根、茎茎可可能能会会怎怎样样生生长长？为什么？为什么？根根和和茎茎很可能会继续很可能会继续横向生长横向生长，因为太空中几
2、乎，因为太空中几乎没有重力没有重力。3.3.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？根向地生长根向地生长，可以深，可以深扎根扎根，利于吸收，利于吸收水分水分和和无机盐无机盐；茎背地生长茎背地生长，可以将，可以将枝条枝条伸向伸向天空天空，利于吸收，利于吸收阳光阳光进行进行光合作用光合作用。一一、光对植物生长发育的调节光对植物生长发育的调节1 1、思考讨论、思考讨论2 2、光对植物生长发育的作用光对植物生长发育的作用2 2、光对植物调控的结构基础和机理光对植物调控的结构基础和机理光在植物生长发育中的调节作用光在植物生长发育中的调节作用 资料资料1 1 少数植
3、物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物（如早熟禾和植物（如早熟禾和毛蕊花毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如）的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱和番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发的需要光的种子一般比洋葱和番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发的需要光的种子一般比较小，储藏的营养物质也很少。较小，储藏的营养物质也很少。资料资料2 2 豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含有叶绿素，茎（实际上豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含有叶绿素，茎（实际
4、上很大一部分是下胚轴）比在光下要长很多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长很大一部分是下胚轴）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。成豆苗。资料资料3 3 很多植物的开花与昼夜长短有光。例如，菠菜只有白天长度超过很多植物的开花与昼夜长短有光。例如，菠菜只有白天长度超过1313小时小时才开花；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，比如黄瓜、棉花、向日葵等。与昼夜长短没有关系，比如黄瓜、棉花、向日葵等。光在植物生长发育中的调节作用光在植物生长发育中的调节作用讨
5、论讨论 1 1、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？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？不是不是。光光参与调节许多植物的参与调节许多植物的种子萌发种子萌发过程。过程。2 2、从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？、从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？光光既促进既促进叶绿素叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。3.3.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？根向地生长根向地生长，可以，可以深扎根深扎根，利于，利于吸收吸收水分和无机盐水分和无
6、机盐；茎背地生长茎背地生长，可以将，可以将枝条伸向天空枝条伸向天空，利于，利于吸收阳光吸收阳光进行进行光合作用光合作用。2 2、光对植物生长发育的作用、光对植物生长发育的作用在自然界中，在自然界中，种子萌发种子萌发，植株生长植株生长、开花开花、衰老衰老等等，都会受到等等，都会受到光的调控光的调控。光光作为一种作为一种信号信号，影响影响、调控调控植物生长、发育的全过程植物生长、发育的全过程。作用作用作用本质作用本质植物的植物的向光性向光性生长，实际上也是生长，实际上也是植物对光刺激植物对光刺激的反应。的反应。3 3、光对植物调控的结构基础和机理、光对植物调控的结构基础和机理本质本质：蛋白质蛋白质
7、（色素蛋白复合体色素蛋白复合体）功能功能：主要主要吸收吸收红光红光，远红光远红光分布分布：植物体的：植物体的各个部位各个部位在在分生组织分生组织的细胞内的细胞内比较丰富比较丰富植物体内还有感受植物体内还有感受蓝光蓝光的受体的受体可以认为，环境中的可以认为，环境中的红光红光、蓝光蓝光，对于植物的，对于植物的生长发育生长发育来说，来说，是是非常关键非常关键的。的。光敏色素光敏色素3 3、光对植物调控的结构基础和机理、光对植物调控的结构基础和机理感受信号感受信号：光敏色素光敏色素被激活，结构发生改变被激活，结构发生改变传导信号传导信号：信号经传导，传递到：信号经传导，传递到细胞核细胞核反应发生反应发
8、生：信号导致细胞核内：信号导致细胞核内特定的基因特定的基因表达表达，从而表现出相应的生物学效应，从而表现出相应的生物学效应二、二、参与调节植物生命活动的其他环境因素参与调节植物生命活动的其他环境因素1 1、温度温度思考讨论思考讨论四季和昼夜对植物生长发育的影响四季和昼夜对植物生长发育的影响温度调节植物生长发育的方式温度调节植物生长发育的方式2 2、重力重力重力的作用重力的作用重力起作用的机制重力起作用的机制温度参与植物生长发育的调节温度参与植物生长发育的调节 资料资料1 1 温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节
9、周期性变化。年轮形成的原因是：在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜性变化。年轮形成的原因是：在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积小，树干上形成颜色较深的带。色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积小，树干上形成颜色较深的带。资料资料2 2 有些植物在生长需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温有些植物在生长需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰就是这样。诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰就是这样。年轮冬小麦要经历春化作用才能开花温度参与
10、植物生长发育的调节温度参与植物生长发育的调节讨论讨论 1 1、树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？、树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？年轮年轮的形成，是的形成，是树木生长树木生长对对一年一年中中不同时期不同时期环境温度环境温度反应的结果。反应的结果。2 2、有的植物需要经过春化作用才能开花、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这对于它们适应所生存的环境有什么意义？意义？这样可以这样可以避免避免出现在出现在冬季来临之前冬季来临之前开花开花从而从而无法正常结果无法正常结果的情况。的情况。3 3、关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？关于温
11、度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？光合作用光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，：夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2CO2进入叶片受阻，进入叶片受阻，光合作用反而弱。光合作用反而弱。叶片变黄、脱落叶片变黄、脱落：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。随随着着季季节节轮轮回回、气气温温周周期期性性变变化化，植植物物发发芽芽、开开花花、落落叶叶、休休眠眠，生生命活动的节奏命活动的节奏追随着追随着季节的步伐季节的步伐。植植物物所所有有生生理理活活动动都都是是在在一一定定的的温温度度范范围围内内进进行行，温温度度可可以以通通过过
12、影影响响种种子子萌萌发发、植植株株生生长长、开开花花结结果果和和叶叶的的衰衰老老、脱脱落落等生命活动，从而等生命活动，从而参与调节参与调节植物的植物的生长发育生长发育。1 1、温度、温度四季和昼夜对植物生长发育的影响四季和昼夜对植物生长发育的影响随着随着昼夜交替昼夜交替，气温午高夜低气温午高夜低，植物的，植物的代谢代谢也会有也会有旺盛旺盛和和缓慢缓慢之分。之分。温度对植物生长发育的调节温度对植物生长发育的调节植物分布植物分布的地域性的地域性很大程度上就是由很大程度上就是由温度决定温度决定的。的。重力重力是调节植物是调节植物生长发育生长发育和和形态建成形态建成的的重要环境因素重要环境因素。本本节
13、节“问问题题探探讨讨”里里所所提提到到的的植植物物根根向向地地、茎茎背背地地生生长长，就就是是在在重重力力的调节下形成的。的调节下形成的。2 2、重力、重力重力的作用重力的作用重力起作用的机制重力起作用的机制植植物物的的根根、茎茎中中具具有有感感受受重重力力的的物物质质和和细细胞胞，可可以以将将重重力力信信号号转转换换成成运运输输生生长长素素的的信信号号，造造成成生生长长素素分分布布的的不不均均衡衡，从从而而调节植物的生长方向调节植物的生长方向。“淀淀粉粉平平衡衡石石假假说说”是是被被普普遍遍承承认认的的一一种种解解释释重重力力对对植植物物生生长长调调节节的的机机制制。这这种种假假说说认认为为
14、，植植物物对对重重力力的的感感受受是是通通过过体体内内一一类类富富含含“淀淀粉粉体体”的的细细胞胞，即即平衡石细胞平衡石细胞来实现的。来实现的。2 2、重力、重力“淀粉淀粉平衡石假说平衡石假说”2 2、重力、重力“淀粉淀粉平衡石假说平衡石假说”重力重力方向改变方向改变平衡石细胞平衡石细胞中的中的“淀粉体淀粉体”会沿着会沿着重力方向沉降重力方向沉降引起一系列引起一系列信号分子信号分子的改变的改变对对植物生长植物生长产生影响产生影响（如影响（如影响生长素的运输生长素的运输，导致导致生长素沿着重力刺激生长素沿着重力刺激的方向的方向不对称分布不对称分布）根尖根尖中的中的平衡石细胞平衡石细胞示意图示意图
15、三、三、植物生长发育的整体调控植物生长发育的整体调控1 1、高等植物生长发育的必要条件高等植物生长发育的必要条件2 2、调控机制调控机制3 3、基因水平的调控基因水平的调控4 4、激素的调节激素的调节5 5、环境因素的调节环境因素的调节1 1、高等植物生长发育的必要条件、高等植物生长发育的必要条件高高等等植植物物是是由由许许多多细细胞胞组组成成的的高高度度复复杂杂的的有有机机体体，它它的的正正常常生生长发育长发育需要需要各个器官各个器官、组织组织和和细胞细胞之间的之间的协调和配合协调和配合。2 2、调控机制、调控机制植植物物生生长长发发育育的的调调控控，是是基基因因表表达达调调控控、激激素素调
16、调节节和和环环境境因因素调节素调节共同完成的。共同完成的。3 3、基因水平的调控、基因水平的调控植植物物细细胞胞里里储储存存着着全全套套基基因因，但但是是某某个个细细胞胞的的基基因因如如何何表表达达则则会会根据需要作调整根据需要作调整。植植物物的的生生长长、发发育育、繁繁殖殖、休休眠眠等等都都处处在在基基因因适适时时选选择择性性表表达达的调控之下的调控之下。4 4、激素的调节激素的调节对对于于多多细细胞胞植植物物体体来来说说，细细胞胞与与细细胞胞之之间间、器器官官与与器器官官之之间间的协调，需要通过的协调，需要通过激素传递信息激素传递信息。激激素素作作为为信信息息分分子子，会会影影响响细细胞胞的的基基因因表表达达，从从而而起起到到调调节节作用作用。同同时时，激激素素的的产产生生和和分分布布是是基基因因表表达达调调控控的的结结果果，也也受受到到环环境因素境因素的影响。的影响。5、环境因素的调节环境因素的调节在在个个体体层层次次，植植物物生生长长、发发育育、繁繁殖殖、休休眠眠，实实际际上上，植植物物响响应应环环境境变变化化，调调控控基基因因表表达达以以及及激激素素产产生生、分分布布，最最终终表表现现在在器官器官和和个体水平个体水平上的上的变化变化。