5.4 環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動知識20222023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

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環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動

一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

閱讀教材P105，資料1：

萵苣種子

補(bǔ)充資料：科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對一批萵苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如下表所示。

組別處理發(fā)芽情況

對照組無光照不發(fā)芽

組1紅光發(fā)芽

組2紅光—紅外光不發(fā)芽

組3紅光—紅外光—紅光發(fā)芽

組4紅光—紅外光—紅光—紅外光不發(fā)芽

(1)萵苣種子的萌發(fā)需要光為其提供能量進(jìn)行光合作用嗎？

(2)根據(jù)補(bǔ)充資料，可以得出什么結(jié)論？

(3)萵苣種子對紅光的反應(yīng)遠(yuǎn)比紅外光敏感，若經(jīng)過紅光和紅外光處理后，將萵苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萵苣種子的萌發(fā)情況會如何？

結(jié)論：光作為一種信號，參與調(diào)節(jié)許多植物種子的萌發(fā)。

(4)研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小？

不是

最后照紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽，最后照紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽，光是一種信號。

會發(fā)芽

較小的種子儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)少，萌發(fā)后需要立即光合作用（適應(yīng)性）。

結(jié)論：光能促進(jìn)葉綠素的合成，使葉成綠色，也影響植物的形態(tài)建成（適應(yīng)性）。

綠豆芽：無光條件

黑豆苗：有光條件

資料2：從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響？

資料3：

植物開花條件：

菠菜——白天超過13h

菊、水稻——白天短于一定時長

黃瓜、棉花、向日葵——和白天長度無關(guān)

處理火龍果開花朵數(shù)

補(bǔ)光6小時54

補(bǔ)光5小時47

補(bǔ)光4小時44

不補(bǔ)光9

補(bǔ)充資料：

結(jié)論：植物開花與光照時長有關(guān)。

光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育全過程。

探究光調(diào)控植物生長發(fā)育的機(jī)制？

（為什么光能調(diào)節(jié)種子的萌發(fā)？）

大膽假設(shè)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路

驗(yàn)證假設(shè)

光調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的機(jī)制

光調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的機(jī)制

光

（信號）

光敏色素

（受體）

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

基因表述

（特定基因的轉(zhuǎn)錄變化）

生物學(xué)效應(yīng)

色素-蛋白復(fù)合體，分布在植物的各個部位（細(xì)胞膜）。

種子的萌發(fā)、植株的生長、開花結(jié)果；

氣孔關(guān)閉，影響光合作用；

落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落；

植物地域的分布。

二、溫度對植物的多種生命活動具有調(diào)節(jié)作用

顏色較淺的寬帶

顏色較深的細(xì)帶

春夏季，酶活性高

秋冬季，酶活性低

細(xì)胞分裂快，細(xì)胞體積大

細(xì)胞分裂慢，細(xì)胞體積小

一年

資料1：年輪的形成

資料2：春化作用

冬小麥：9-10月播種，經(jīng)過冬天后，來年春天開花結(jié)果。

思考：冬天溫度低，有時會凍傷麥苗，為何不能在春天播種冬小麥呢？

經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。

實(shí)踐：在春季播種冬小麥，會使得麥苗夏季旺長卻不開花或者開花太晚，造成減產(chǎn)。

低溫為什么能誘導(dǎo)植物發(fā)生春化作用？

探究植物春化作用的機(jī)理

資料：我國北方的農(nóng)民都知道，春季補(bǔ)種冬小麥，將會只長苗而不開花結(jié)實(shí)，但是如果將小麥低溫0-5℃處理一段時間，小麥就可以抽穗。

將春化的二年生天仙子葉片嫁接到?jīng)]有春化的同種植物的砧木上，可誘導(dǎo)沒有春化的植株開花。

結(jié)論：低溫可改變基因表述，調(diào)節(jié)植物開花。

大膽假設(shè)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路

驗(yàn)證假設(shè)

光調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的機(jī)制

伸長區(qū)生長素多→抑制生長

三、重力對植物生命活動的調(diào)節(jié)

是伸長區(qū)感受到重力影響生長素的分布嗎？

水平橫放一株植物，一段時間后，根向地生長，莖背生長。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究：根感受重力的部位在哪里？

減法原理：少量的剪掉根的尖端，

對比觀察根的生長情況。

加法原理：待切去尖端后的根尖

重新長出尖端，恢復(fù)向地性。

根冠

重力

重力

重力

淀粉體

重力感受細(xì)胞：平衡石細(xì)胞

重力作用機(jī)制

重力

重力

淀粉體

平衡石細(xì)胞

重力

平衡石細(xì)胞中淀粉體

沿重力方向下沉

一些列信號分子改變

影響生長素的運(yùn)輸，使生長素分布不均

重力作用機(jī)制：

影響植物的生長

四、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

植物生命活動的調(diào)節(jié)

基因

植物激素

環(huán)境因素

根本

影響表述

光

溫

度

重

力

影響分布

適應(yīng)環(huán)境

相互影響

學(xué)以致用：

若你是一位花卉培育師，你可以用哪些方法，調(diào)控花