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1、第4节 环境因素参与调节植物的生命活动第第5 5章章 植物生命活动的调节植物生命活动的调节光是怎样调节植物生长发育的？温度、重力等环境因素是怎样参与调节植物生长发育的？1 12 23 3植物接收环境因素的调节有什么适应意义？【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。讨论:1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？重力很可能会继续横向生长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？因为太空中几乎没有重力光是植物进行光合作用的能量来源 对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？不是。光参与调节许多植物种子萌发的
2、过程。讨论:资料1 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（如洋葱和番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般比较小，储藏的营养物质也很少。毛蕊花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？一、光对植物生长发育的调节讨论:资料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。2.从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？光促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗
3、的形态。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。讨论:3.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？光照时长(黑暗时长)有关系【拓展】植物的光周期 植物的光周期是植物对昼夜相对长度的变化发生反应的现象。根据对光周期反应的类型，把植物分为：长日照植物:只有当日照时间超过临界日长（14-17h），或者说暗期必须短于某一时间才能形成花芽的植物。短日照植物:只有当日照时间短于其临界日常（少于12h，但不少于8
4、h）时才能开花的植物。如：冬小麦、大麦、油菜等。如：大豆、玉米、水稻等。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。植株生长开花衰老种子萌发均受到光的调控光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。1.光的调控作用 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？植物具有接受光信号的分子化学本质:分布:吸收光的类型:蛋白质(色素蛋白复合体)主要吸收红光和远红光植物的各个部位相关信息: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。光敏色素其中在分生组织的细胞内比较丰富(其中的
5、一种)感受信号传导信号发生反应受到光照射时光敏色素被激活，结构发生变化信号经过转导，传递到细胞核内DNA细胞核内特定基因的转录变化RNA翻译表现出生物学效应2.光调控植物生长发育的反应机制感受信号传导信号发生反应光敏色素光光敏色素被激活，结构发生改变信号经过转导，传递细胞核核内特定基因的转录RNA蛋白质翻译表现出生物学效应讨论资料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。1.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
6、木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。二、参与调节植物生命活动的其他环境因素资料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。讨论冬小麦蕙兰2.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？这样可以避免出现在冬季来临之前开花,从而无法正常结果的情况。讨论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？光合作用:夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。保卫细胞气孔张开叶片变黄、脱落:落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。1.温度对植物生
7、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热带雨林常绿阔叶林落叶阔叶林针叶林植物的地域性分布重力是调节植物_ _和_的重要环境因素生长发育形态建成茎的背地性根的向地性【思考】根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？根向
8、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。2.重力参与植物生长发育的调节实例茎的背地性根的向地性 植物的根、茎中具有_的物质和细胞，可以将_信号转换成_的信号,造成_ _的_，从而调节植物的生长方向。感受重力重力运输生长素生长素分布不均衡 那么植物是如何对“上下”作出反应的呢？调节原理：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通过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从而造成重力对植物生长产生影响淀粉 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
9、现的。是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制 植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。三、植物生长发育的整体调控 高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织和细胞之间的协调和配合。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下。植物个体的生长发育，实际上是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。真的是这样吗？我们可以设计实验来进行验证。根冠处理预期结果切去不同长度的根尖端硝酸银灼烧根尖减法原理哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性结果类似设计实验:验证植物向地性的感受部位在根冠处理预期结果待切去尖端后的根尖重新长出尖端加法原理恢复向地性课堂小结作 业完成课时评价作业（十八）