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1、第五章第五章 植物生命活动的调节植物生命活动的调节选择性必修选择性必修 1 稳态与调节稳态与调节 第4节环境因素参与调节植物的生命活动光是怎样调节植物生长发育的？光是怎样调节植物生长发育的？12温度、重力等环境因素是怎样参与植物生长温度、重力等环境因素是怎样参与植物生长发育的？发育的？3植物接受环境因素的调节有什么适应意义？植物接受环境因素的调节有什么适应意义？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?讨论:1.说说明明光光对对植植
2、物物生生长长发发育育的的调调节节作作用用，简简述述温温度度、重重力力等等参参与与调节植物生命活动。调节植物生命活动。2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。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。举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。学习目标学习目标一、光在植物生长发育的调节资料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、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些。一些植物(如洋葱、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较小，储藏的营养物质也很少。那些需要光才能萌发的种
3、子是需要光照给种子萌发提供能量吗?讨论1:光在植物生长发育的调节从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响?讨论2:资料2豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，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。光在植物生长发育的调节也有不少植物的开花与昼夜长短没有关。很多植物的开花与昼夜长短有关。如：菠菜只有白天长度超过13小时才开花；如：菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花如：黄瓜、棉花、向日葵等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?讨论3:资料31.调节作用种子萌发植株生长、开花、衰
4、老等都受光的调控。2.调节实质光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。3.调节过程（1）接受光信号的分子:光敏色素是其中的一种一、光对植物生长发育的调节b.功能主要吸收红光、远红光c.分布植物体的各个部位其中在分生组织的细胞内比较丰富（2）光敏色素a.本质是一类蛋白质(色素蛋白复合体)感受信号传导信号发生反应受到光照射光敏色素被激活，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光调控植物生长发育的反应机制光调控植物生长发育的反应机制（3）调节过程接收红光和远红光信号光敏色素结构发生变化经信息传递系统传导到细胞核内影响特定基因的表达
5、表现出生物学效应二、参与调节植物生命活动的其他环境因素1.温度（1）参与调节植物生长、发育的实例资料1：年轮的形成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、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。有些植物在生长期需要经历一段时间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。资料2：春化作用光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进进入叶片受阻，光合作用反而弱。入叶片受阻，光合作用反而弱。叶片变黄、脱落：落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。叶片变黄、脱落：落叶树的叶片在秋
6、冬季变黄、脱落。结论：温度对结论：温度对植物的多种生命活动植物的多种生命活动具有调节作用。具有调节作用。其他受温度影响的植物生命活动其他受温度影响的植物生命活动（2）调节方式a.温度可以通过影响四种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，参与调节植物的生长发育。b.温度在很大程度上决定植物分布的地域性。结论：植物根具有向地性结论：植物根具有向地性意义：充分扎入土壤吸收物质意义：充分扎入土壤吸收物质原因：原因：生长素在近地侧分布多于生长素在近地侧分布多于远地侧远地侧重力使生长素沉降？重力使生长素沉降？资料资料3：重力影响根的生长方向：重力影响根的生长方向2.重力（1）调节内容重力是
7、调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。（2）影响过程植物根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。胚芽鞘的向光性胚芽鞘的向光性根的向地性根的向地性光敏色素是感光分子光敏色素是感光分子胚芽鞘尖端感光，生长胚芽鞘尖端感光，生长素发生横向运输，分布素发生横向运输，分布不均等，使得尖端以下不均等，使得尖端以下部位向光侧生长慢，背部位向光侧生长慢，背光侧生长快光侧生长快根冠存在一种感受重力根冠存在一种感受重力的分子或结构的分子或结构引起生长素的重新分布，引起生长素的重新分布，分布不均的生长素传递分布不均的生长素传递到伸长区
8、后，使根出现到伸长区后，使根出现向地性向地性向地性的原因向地性的原因向地性的机理向地性的机理根尖垂直放置时根尖垂直放置时向地性的机理向地性的机理根尖水平放置时根尖水平放置时（3）假说:“淀粉平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。根尖中的平衡石细胞示意图根尖中的平衡石细胞示意图机理：垂直时淀粉体对平衡石细胞底机理：垂直时淀粉体对平衡石细胞底部内质网压力均等，水平时不均等。部内质网压力均等，水平时不均等。“淀粉淀粉平衡石平衡石”假说感知重力方向的机理假说感知重力方向的机理三、植物生长发育的整体调控1.植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。2.植
9、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。3.对于多细胞植物体来说细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要通过激素传递信息。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。三、植物生长发育的整体调控4.在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，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。设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠发芽的玉米粒发芽的玉米粒自变量:是否有根冠因变量:根是否出现向地生长可采用切除根冠的方法进行处理可通过观察玉米根尖是
10、否向下弯曲生长来对因变量进行观测实验思路:取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒，随机分成数量相同的甲、乙两组。去除甲组玉米粒的根冠，乙组玉米粒不作处理，分别放在两个含有湿棉花的培养皿中。置于温度适宜的暗室中培养一段时间。观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长。预期结果、得出结论：如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。植物生长发育的整体调控植物生长发育的整体调控(1)对植物来说，光只是提供能量()(2)光敏色素是一类色素蛋白复合体()(3)接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化()自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日
11、照时间达到一定长度时，植物才能开花，下列相关说法错误的是()A植物对日照时间的感知跟光敏色素有关B该现象说明光作为信号影响植物生长发育的全过程C日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控D可以通过人为地控制光照时间达到使花卉分批上市的目的B练一练1.温度参与了植物生长和开花等生命活动的调节。温度参与了植物生长和开花等生命活动的调节。2.重力参与了植物生长发育和形态建成等的调节。重力参与了植物生长发育和形态建成等的调节。“淀粉淀粉平平衡石衡石”假说是普遍承认的一种解释植物感知重力的方式。假说是普遍承认的一种解释植物感知重力的方式。3.加法原理或减法原理加法原理或减法原理均可用均可用来证明自变量对因变量的影响来证明自变量对因变量的影响。4.植物生长发育由基因表达、激素和环境因素共同调节。植物生长发育由基因表达、激素和环境因素共同调节。小结小结
