第5章

植物生命活動的調節第4節

環境因素參與調節植物的生命活動莖和根的生長是受哪種因素調節的？

種子萌發后，根向地生長、莖背地生長。如果將幼苗橫過來，莖會彎曲向上生長，根則彎曲向下生長。是由重力因素調節的如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內，它的根、莖可能怎樣生長？為什么？莖和根很可能會繼續橫向生長；因為太空中幾乎沒有重力。

植物的生命活動的調節主要依靠激素調節，同時受環境因素調節。光、溫度、重力對植物生長發育都有調節作用。010203光溫度重力一、光對植物生長發育的調節一、光對植物生長發育的調節光是植物進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？①少數植物（如煙草和萵苣）的種子，需要在有光的條件下才能萌發。一、光對植物生長發育的調節資料1②有些植物的種子在有光條件下萌發的更好（如早熟稻、毛蕊花）。光對種子萌發的影響一、光對植物生長發育的調節③有些植物種子的萌發，則受光的抑制（如洋蔥、番茄）。研究發現：萌發需要光的種子一般較小，儲存的營養物質也很少。那些需要光才能萌發的種子是需要光照給種子萌發提供能量嗎?光影響植物種子的萌發，光本身是植物萌發過程中的一種調節因子。一、光對植物生長發育的調節資料2

豆芽是在黑暗的環境中培育的，它的細胞中不含葉綠素，莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發生形態變化并長成豆苗。光既促進葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態。光影響植物顏色和形態一、光對植物生長發育的調節資料2光影響植物顏色和形態

思考2：從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態有什么影響?

光既促進葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態。①

很多植物的開花與晝夜長短有關。白天長度超過13小時才開花白天短于一定時長才開花菊水稻菠菜②

很多植物的開花與晝夜長短無關。黃瓜向日葵棉花資料3光調節植物開花（日照長短）資料3處理火龍果開花朵數補光6小時54補光5小時47補光4小時44不補光9思考3：從有些植物根據晝夜長短“決定”是否開花，是那種環境因素在起作用？這與植物激素的分泌有關嗎？光照時長,與植物激素的分泌有關。一、光對植物生長發育的調節種子發芽，植株生長、開花接受光的調控，是如何體現植物對環境的適應的？光作為一種信號，影響、調控植物生長、發育的全過程。植株生長開花衰老種子萌發均受到光的調控

上午下午上午下午(1)光是植物進行__________的__________；(2)光作為一種信號，_____、_______植物生長、發育的全過程。光合作用能量來源影響調控一、光對植物生長發育的調節1.光對植物生長發育的作用:(間接)植株生長植物開花植物衰老種子萌發均受到光的調控

植物能夠對光作出反應，表明植物可以感知光信號，并據此調整生長發育，那么，植物是怎樣感受到光照的呢？植物具有能接受光信號的分子，例如光敏色素(1)化學本質:(2)分布:(3)吸收光的類型:蛋白質(色素—蛋白復合體)植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富。主要是紅光和遠紅光一、光對植物生長發育的調節2.植物具有接受光信號的分子——光敏色素(其中的一種):紅光遠紅光光敏色素激活態光調控植物生長發育的反應機制感受信號傳導信號發生反應光敏色素被激活，結構發生變化信號經過轉導，傳遞到細胞核內DNA細胞核內特定基因的轉錄變化RNA翻譯表現出生物學效應Ⅰ.光敏色素被激活，結構發生變化

Ⅱ.信號經過轉導，傳遞到細胞核內Ⅲ.細胞核內特定基因的轉錄變化Ⅳ.表現出生物學效應一、光對植物生長發育的調節受到光照射（1）光敏色素是光的受體，光僅是一種信號。一、光對植物生長發育的調節光敏色素與光合色素的作用有什么區別？還有哪些方面不同？（2）光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，能吸收、傳遞并轉化光能儲存在有機物中，是自然界各種生物的能量和物質基礎。除了光，溫度、重力等環境因素也會參與調節植物的生長發育。溫度和重力因素是如何參與植物生命活動的調節的呢？二資料1.溫帶地區，樹木年復一年的加粗，構成一圈圈的年輪，表現出季節周期性變化。年輪出現的原因是：春夏季細胞分裂快、細胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶。秋冬季細胞分裂慢、細胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。1．樹木的年輪與季節的溫度變化有什么直接關系？年輪的形成，是樹木生長對一年中不同時期環境溫度反應的結果。二、參與調節植物生命活動的其他環境因素資料2.有些植物在生長期需要經歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經歷低溫誘導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。二2.有的植物需要經過春化作用才能開花，這對于它們適應所生存的環境有什么意義？這樣可以避免出現在冬季來臨之前開花從而無法正常結果的情況。二、參與調節植物生命活動的其他環境因素討論3：關于溫度參與調節植物生長發育的實例，你還能舉出一些嗎？②葉片變黃、脫落：落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。①光合作用：夏季中午溫度過高，植物為了防止失水過多，氣孔關閉，CO2進入葉片減少，光合作用減弱。（一）溫度對植物生長發育的調節保衛細胞氣孔張開（1）隨著季節輪回、氣溫周期性變化，植物發芽、開花、落葉、休眠，生命活動的節奏追隨著季節的步伐。（一）溫度對植物生長發育的調節（2）

隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝也會有旺盛和緩慢之分。（3）植物的所有生理活動均在一定溫度范圍內進行，溫度通過影響種子萌發、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等調節植物的生長發育。1.溫度調節植物生長發育溫度可以通過影響種子萌發、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調節植物的生長發育。植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。植物所有生理活動都是在一定的溫度范圍內進行。溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林熱帶季雨林1、溫度參與植物生長發育的調節正向重力性：根順著重力方向向下生長（根的向地性）負向重力性：莖背著重力方向向上生長（莖的背地性）形態學上端形態學上端形態學下端莖根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用思考：根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？二、重力對植物生長發育的調節淀粉—平衡石假說：植物對重力的感受是通過體內一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現的。重力方向改變平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降引起一系列信號分子的改變如通過影響生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布對植物生長產生影響二、參與調節植物生命活動的其他環境因素根尖中的平衡石細胞示意圖平衡石細胞淀粉體三、植物生長發育的整體調控1.高等植物是由許多細胞組成的高度復雜的有機體，它的正常生長發育需要各個器官、組織、細胞之間的協調和配合。

植物生長發育的調控，是由

、

、

和

共同完成的。基因表達調控激素調節環境因素調節三、植物生長發育的整體調控植物生長發育基因表達調控激素調節環境因素調節植物細胞里儲存著全套基因基因適時選擇性表達植物的生長、發育、繁殖、休眠等。調控激素是信息分子影響調控激素產生和分布傳遞信息細胞與細胞之間、器官與器官之間的協調環境變化植物響應調控基因表達以及激素的產生、分布器官和個體水平上的變化三、植物生長發育的整體調控課外實踐設計實驗，驗證植物根向地性的感受部位在根冠已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的細胞感受重力，從而引起根的向地生長。真的是這樣嗎？我們可以設計實驗進行驗證。為驗證到底是否是根冠感受重力，引起根的向地生長，應該怎樣設計實驗組、對照組？自變量:是否有根冠因變量:根是否出現向地生長可采用切除根冠的方法進行處理可通過觀察玉米根尖是否向下彎曲生長來對因變量進行觀測課外實踐設計實驗，驗證植物根向地性的感受部位在根冠實驗思路:1.取10顆大小、萌發程度大致相同的剛剛萌發的同種玉米粒,隨機分成數量相同的甲、乙兩組;2.去除甲組玉米粒的根冠,乙組玉米粒不作處理,分別放在兩個含有濕棉花的培養皿中;3.置于溫度適宜的暗室中培養一段時間。4.觀測兩組玉米粒根尖是否出現向地彎曲生長預期結果、得出結論:如果甲組玉米根尖不出現向地彎曲生長,乙組均出現向地彎曲生長,即可證明植物根向地性的感受部位在根冠。(1)春化作用是指植物開花需經一定光照時長的誘導

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)(2)重力可調節植物生長發育，但與植物形態建成無關

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)(3)高等植物正常生長發育需要各個器官、組織、細胞之間的協調和配合

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)(4)植物的生長發育完全由植物激素調控

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)××√×判斷正誤課后練習1.一顆小小的望天樹種子可以生長發育成參天大樹。判斷下列相關表述是否正確.(