第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。如果將幼苗橫過(guò)來(lái)，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。是由重力因素調(diào)節(jié)的。討論

1、莖和根的生長(zhǎng)是受哪種因素調(diào)節(jié)的？2、如果將該幼苗橫放在太空中的“神舟十三號(hào)”內(nèi)，它的根、莖可能會(huì)怎樣生長(zhǎng)？為什么？根和莖很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長(zhǎng)，因?yàn)樘罩袔缀鯖](méi)有重力。3.根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？根向地生長(zhǎng)，可以深扎根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；莖背地生長(zhǎng)，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)1、思考討論2、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用2、光對(duì)植物調(diào)控的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和機(jī)理光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料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（如早熟禾和毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)得好一些，還有一些植物（如洋蔥和番茄）的種子萌發(fā)，則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)的需要光的種子一般比較小，儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。資料2豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細(xì)胞中不含有葉綠素，莖（實(shí)際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長(zhǎng)很多。豆芽一旦見(jiàn)光，就會(huì)發(fā)生形態(tài)變化并長(zhǎng)成豆苗。資料3很多植物的開(kāi)花與晝夜長(zhǎng)短有光。例如，菠菜只有白天長(zhǎng)度超過(guò)13小時(shí)才開(kāi)花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開(kāi)花。當(dāng)然，也有不少植物的開(kāi)花與晝夜長(zhǎng)短沒(méi)有關(guān)系，比如黃瓜、棉花、向日葵等。光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用討論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。光參與調(diào)節(jié)許多植物的種子萌發(fā)過(guò)程。2、從豆芽到豆苗，光對(duì)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(huì)影響豆苗的形態(tài)。3.根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？根向地生長(zhǎng)，可以深扎根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；莖背地生長(zhǎng)，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。2、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長(zhǎng)、開(kāi)花、衰老等等，都會(huì)受到光的調(diào)控。光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過(guò)程。作用作用本質(zhì)植物的向光性生長(zhǎng)，實(shí)際上也是植物對(duì)光刺激的反應(yīng)。3、光對(duì)植物調(diào)控的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和機(jī)理本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素蛋白復(fù)合體）功能：主要吸收紅光，遠(yuǎn)紅光分布：植物體的各個(gè)部位在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富植物體內(nèi)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(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)說(shuō)，是非常關(guān)鍵的。光敏色素3、光對(duì)植物調(diào)控的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和機(jī)理感受信號(hào)：光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變傳導(dǎo)信號(hào)：信號(hào)經(jīng)傳導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核反應(yīng)發(fā)生：信號(hào)導(dǎo)致細(xì)胞核內(nèi)特定的基因表達(dá)，從而表現(xiàn)出相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素1、溫度①思考討論②四季和晝夜對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響③溫度調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的方式2、重力①重力的作用②重力起作用的機(jī)制溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)資料1溫帶地區(qū)，樹(shù)木年復(fù)一年地加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。年輪形成的原因是：在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹(shù)干上形成顏色較淺的帶；在秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積小，樹(shù)干上形成顏色較深的帶。資料2有些植物在生長(zhǎng)需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開(kāi)花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開(kāi)花的作用，稱(chēng)為春化作用。冬小麥、冬大麥、蕙蘭就是這樣。年輪冬小麥要經(jīng)歷春化作用才能開(kāi)花溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)討論1、樹(shù)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(shù)木生長(zhǎng)對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。2、有的植物需要經(jīng)過(guò)春化作用才能開(kāi)花,這對(duì)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(lái)臨之前開(kāi)花從而無(wú)法正常結(jié)果的情況。3、關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的實(shí)例，你還能舉出一些嗎？光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸騰作用強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉片受阻，光合作用反而弱。葉片變黃、脫落：落葉樹(shù)的葉片在秋冬季變黃、脫落。隨著季節(jié)輪回、氣溫周期性變化，植物發(fā)芽、開(kāi)花、落葉、休眠，生命活動(dòng)的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐。植物所有生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，溫度可以通過(guò)影響種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開(kāi)花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。1、溫度四季和晝夜對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝也會(huì)有旺盛和緩慢之分。溫度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。本節(jié)“問(wèn)題探討”里所提到的植物根向地、莖背地生長(zhǎng)，就是在重力的調(diào)節(jié)下形成的。2、重力重力的作用重力起作用的機(jī)制植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，可以將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)，造成生長(zhǎng)素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。“淀粉—平衡石假說(shuō)”是被普遍承認(rèn)的一種解釋重力對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的機(jī)制。這種假說(shuō)認(rèn)為，植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類(lèi)富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2、重力“淀粉—平衡石假說(shuō)”2、重力“淀粉—平衡石假說(shuō)”重力方向改變平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會(huì)沿著重力方向沉降引起一系列信號(hào)分子的改變對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響（如影響生長(zhǎng)素的運(yùn)輸，導(dǎo)致生長(zhǎng)素沿著重力刺激的方向不對(duì)稱(chēng)分布）根尖中的平衡石細(xì)胞示意圖三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控1、高等植物生長(zhǎng)發(fā)育的必要條件2、調(diào)控機(jī)制3、基因水平的調(diào)控4、激素的調(diào)節(jié)5、環(huán)境因素的調(diào)節(jié)1、高等植物生長(zhǎng)發(fā)育的必要條件高等植物是由許多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機(jī)體，它的正常生長(zhǎng)發(fā)育需要各個(gè)器官、組織和細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。2、調(diào)控機(jī)制植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。3、基因水平的調(diào)控植物細(xì)胞里儲(chǔ)存著全套基因，但是某個(gè)細(xì)胞的基因如何表達(dá)則會(huì)根據(jù)需要作調(diào)整。植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、休眠等都處在基因適時(shí)選擇性表達(dá)的調(diào)控之下。4、激素的調(diào)節(jié)對(duì)于多細(xì)胞植物體來(lái)說(shuō)，細(xì)胞與細(xì)胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)，需要通過(guò)激素傳遞信息。激素作為信息分子，會(huì)影響細(xì)胞的基因表達(dá)，