植物生命活動的調(diào)節(jié)

第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)第4節(jié)

環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動選擇性必修1閱讀課本P105問題探討，回答討論1、2討論1：由重力因素調(diào)節(jié)的。討論2：根和莖很可能會繼續(xù)橫向生長，因為太空中幾乎沒有重力。問題探討一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

高等植物的生命活動除了依靠激素調(diào)節(jié)，同時受環(huán)境因素調(diào)節(jié)。光、溫度、重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要。

光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源,對于植物來說光只是起提供能量的作用嗎？資料1

少數(shù)植物（如煙草和萵苣）的種子需要在有光的條件下才能萌發(fā)，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的種子在有光條件下萌發(fā)得好一些，還有一些植物（如洋蔥、番茄）的種子萌發(fā)，則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)有光才能萌發(fā)（煙草、萵苣）有光萌發(fā)好些（早熟禾、毛蕊花）討論1：那些需要光才能萌發(fā)的種子是需要光照給種子萌發(fā)提供能量嗎?不是，推測：光本身是植物種子萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。煙草萵苣早熟禾毛蕊花洋蔥番茄有光抑制種子萌發(fā)（洋蔥、番茄）資料2豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的,細(xì)胞中不含葉綠素,莖比在光下要長很多。豆芽一旦見光,就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。豆芽：無光條件豆苗：有光條件討論2：從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)有什么影響？

光既促進(jìn)葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。黑暗暗形態(tài)建成光照光形態(tài)建成一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)資料3：很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。菠菜只有白天超過13h；菊、水稻則要白天短于一定時長；黃瓜、棉花、向日葵等和晝夜長短無關(guān)。討論3：從有些植物根據(jù)晝夜長短“決定”是否開花，是那種環(huán)境因素在起作用？這與植物激素的分泌有關(guān)嗎？光照時長（黑暗時長）在起作用，與植物激素的分泌有關(guān)。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)

在自然界中，種子的萌發(fā)、植株的生長、開花、衰老，等等，都會受到光的調(diào)控。植物的向光性生長，實際上也是植物對光刺激的反應(yīng)。光作為一種

，影響、調(diào)控植物

的全過程。信號生長、發(fā)育一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)1.機理：①化學(xué)本質(zhì):②分布:③吸收光的類型:蛋白質(zhì)(色素—蛋白復(fù)合體)植物的各個部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。

主要是紅光和遠(yuǎn)紅光。植物具有接受光信號的分子—光敏色素(其中的一種)植物體內(nèi)還有感受藍(lán)光的受體相關(guān)信息

植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍(lán)光的受體。可以認(rèn)為，環(huán)境中的紅光、藍(lán)光，對于植物的生長發(fā)育來說，是非常關(guān)鍵的。2.轉(zhuǎn)換過程：參照教材P106圖5-12，嘗試構(gòu)建光信號轉(zhuǎn)換過程模型。一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)感受信號光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)傳導(dǎo)信號細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化（表達(dá)）發(fā)生反應(yīng)RNA蛋白質(zhì)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)翻譯感受信號傳導(dǎo)信號發(fā)生反應(yīng)信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)翻譯RNA光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化DNA細(xì)胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化（表達(dá)）轉(zhuǎn)錄光照射一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)一年的加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。資料11、溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素顏色較淺的帶顏色較深的帶春夏季：細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；秋冬季：細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。思考：樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系?

年輪的形成，是樹木生長對一年中不同時期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。

有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥，蕙蘭等就是這樣。思考：有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？

這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來臨之前開花從而無法正常結(jié)果的情況。冬小麥：9~10月播種，經(jīng)過冬天后，來年春天開花結(jié)果。實踐：在春季播種冬小麥，會使麥苗夏季旺長卻不開花或者開花太晚，造成減產(chǎn)。結(jié)論：冬小麥需要經(jīng)歷一段時間的低溫誘導(dǎo)方可開花（春化作用）。資料2二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素（1）調(diào)節(jié)機理：

植物根莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，將重力信號轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號，造成生長素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。2.重力參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)重力二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素（2）構(gòu)建淀粉—平衡石假說模型來解釋根的向地性：植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來實現(xiàn)的。重力方向改變平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降引起一系列信號分子的改變?nèi)缤ㄟ^影響生長素的運輸導(dǎo)致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布對植物生長產(chǎn)生影響二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素激素作為__________，會影響細(xì)胞的__________，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時，激素的產(chǎn)生和分布是

的結(jié)果，也受到

的影響。三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

高等植物是由許多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機體，它的正常生長發(fā)育需要各個器官、組織和細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。基因表達(dá)調(diào)控——激素調(diào)節(jié)環(huán)境因素調(diào)節(jié)基因適時選擇性表達(dá)信息分子基因表達(dá)

基因表達(dá)調(diào)控環(huán)境因素在個體層次，植物生長、發(fā)育、繁殖、休眠，實際上是植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控__________以及_________________，最終表現(xiàn)在器官和個體水平上的變化?；虮磉_(dá)激素產(chǎn)生、分布二、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控發(fā)芽的玉米粒自變量:是否有根冠因變量:根是否出現(xiàn)向地生長對照組：完整的剛剛萌發(fā)玉米種子實驗組：處理預(yù)期結(jié)果切去不同長度的根尖端哪怕僅切掉0.5

mm，根依然失去了向地性待切去尖端后的根尖重新長出尖端恢復(fù)向地性課外實踐驗證根向地性的感受部位在根冠(1)對于植物來說，光只是起提供能量的作用。(

)(2)光敏色素就是一種特殊的光合色素。(

)(3)光敏色素就是一種特殊的植物激素。(

)(4)光可以調(diào)控種子萌發(fā)、植物開花和形態(tài)建成等生命活動。()(1)溫帶地區(qū)樹木中的年輪表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。(

)(2)春化作用是指植物開花需經(jīng)一定光照時長的誘導(dǎo)。(

)(3)植物的根靠根冠中的細(xì)胞感受重力，從而引起根的向地生長。(

)×××√【辨正誤】√×√為什么說環(huán)境中的紅光和藍(lán)光對于植物的生長發(fā)育非常關(guān)鍵？植物體內(nèi)有感受紅光和遠(yuǎn)紅光的受體——光敏色素，還有感受藍(lán)光的受體?！九詸谒伎肌扛南虻厣L和莖的背地生長有什么意義呢？根的向地生長有利于吸收水和無機鹽，莖的背地生長有利于進(jìn)行光合作用。1.一顆小小的望天樹種子可以生長發(fā)育成參天大樹。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)它的生長發(fā)育完全由植物激素控制。(

)(2)調(diào)控它生長發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等。()(3)它的生長發(fā)育是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果。()

2.請用恰當(dāng)?shù)姆绞奖硎菊{(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達(dá)的關(guān)系。

×√√一、概念檢測練習(xí)與應(yīng)用植物激素基因表達(dá)環(huán)境因素1.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。組別光照射處理方式發(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)芽紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽，紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。萵苣種子會發(fā)芽，因為自然光