選擇性必修1第5章第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)問題探討種子萌發(fā)后，根向地生長、莖背地生長。如果將幼苗橫過來，莖會(huì)彎曲向上生長，根則彎曲向下生長。討論1.莖和根的生長是受哪種因素調(diào)節(jié)的？2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號(hào)”內(nèi)，它的根、莖可能會(huì)怎樣生長？為什么？是由重力因素調(diào)節(jié)的。莖和根很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長；因?yàn)樘罩袔缀鯖]有重力。“問題探討”中的實(shí)例說明，高等植物的生長發(fā)育是受環(huán)境因素調(diào)節(jié)的。光、溫度、重力對(duì)植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要。第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)第5章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)

光是植物進(jìn)行光合作用的能源沒有光，綠色植物無法生存

那么對(duì)于植物來說，光只是起到提供能量的作用嗎？

一、光對(duì)植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)思考·討論光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料1①少數(shù)植物（如煙草、萵苣）的種子需要在有光條件下才能萌發(fā)；②有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)得更好；③有些植物（如洋蔥、番茄）的種子萌發(fā)，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(chǔ)存的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。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。思考·討論·光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料2豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細(xì)胞中不含葉綠素，莖（實(shí)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(huì)發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。討論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)。豆芽（黑暗中培育）豆苗（見光培育）思考·討論·光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料3很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長度超過13小時(shí)才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長才開花。當(dāng)然，也有不少植物的開花與晝夜長短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。討論3.有些植物根據(jù)晝夜長短“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用?這與植物激素的分泌有關(guān)系嗎?

是光照時(shí)長(黑暗時(shí)長)在起作用；與植物激素的分泌有關(guān)。

討論4.種子發(fā)芽，植株生長、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)的?思考·討論·光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)——萌發(fā)后能立即進(jìn)行光合作用，從而避免在無光條件下萌發(fā)后“餓死”；植株在生長、開花過程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。（一）光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。一、光對(duì)植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長、開花、衰老，等等，都會(huì)受到光的調(diào)控。植物的向光性生長，實(shí)際上也是植物對(duì)光刺激的反應(yīng)。植物能夠?qū)庾龀龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號(hào)，并且據(jù)此調(diào)整生長發(fā)育。那么植物是怎樣感受到光照的呢？

能接受光信號(hào)的分子：光敏色素等

（二）光敏色素：能接受光信號(hào)的分子之一一、光對(duì)植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)（色素一蛋白復(fù)合體）1、化學(xué)本質(zhì)：2、分布：分布在植物的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。3、吸收光的類型：主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光。△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(duì)于植物的生長發(fā)育來說，是非常關(guān)鍵的。4、光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)信號(hào)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)錄變化受到光照射光敏色素的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化信息經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)影響特定的基因表達(dá)表現(xiàn)出特定的生物學(xué)效應(yīng)

(感受信號(hào))(傳導(dǎo)信號(hào))(發(fā)生反應(yīng))拓展應(yīng)用：

科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)一批萵苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如下表所示：（1）由上述實(shí)驗(yàn)可得什么結(jié)論？紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽；紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽。拓展應(yīng)用：

科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)一批萵苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如下表所示：2.萵苣種子對(duì)紅光的反應(yīng)遠(yuǎn)比紅外光敏感，如果經(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，萵苣種子的發(fā)芽情況會(huì)如何？萵苣種子會(huì)發(fā)芽，因?yàn)樽匀还獍t光和紅外光，萵苣種子對(duì)紅光更敏感，因此在自然光照射下會(huì)發(fā)芽。除了光，溫度和重力等環(huán)境因素也會(huì)參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育；溫度和重力因素是如何參與植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)的呢？二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素

討論1.樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系?思考·討論溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)年輪的形成，是樹木生長對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。資料1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。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)胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。ab

討論2.有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對(duì)于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？思考·討論·溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)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。資料2有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時(shí)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。如冬小麥、冬大麥、惠蘭等。冬小麥要經(jīng)歷春化作用才能開花二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（一）溫度隨著季節(jié)輪回、氣溫周期性變化，植物發(fā)芽、開花、落葉、休眠，生命活動(dòng)的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐。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。1、植物的所有生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。熱帶雨林溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林2、植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)溫度三基點(diǎn)與植物的原產(chǎn)地有關(guān)。作物最低溫度最適溫度最高溫度水稻10~1220~3040~44小麥0~525~3131~37南瓜10~1537~4444~50

根具向地性莖具背地性思考:根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機(jī)鹽;莖背地生長，可以將枝條伸向陽光進(jìn)行光合作用。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素（二）重力1、重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。2、重力調(diào)節(jié)植物根向地、莖背地生長的機(jī)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(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長素的信號(hào)，造成生長素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。3、“淀粉一平衡石假說”假說認(rèn)為，植物對(duì)重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“_________”的細(xì)胞，即____________來實(shí)現(xiàn)的淀粉體平衡石細(xì)胞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?nèi)缬绊懮L素的運(yùn)輸，導(dǎo)致生長素沿著重力刺激的方向不對(duì)稱分布對(duì)植物生長產(chǎn)生影響自變量：因變量：實(shí)驗(yàn)組：對(duì)照組：

D例1：如圖是植物體內(nèi)赤霉素(GA)和脫落酸(ABA)形成的過程，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.GA與ABA的合成受到相關(guān)基因的調(diào)控B.GA與ABA有一定的抗衡作用，共同對(duì)植物生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用C.GA與ABA形成過程的代謝途徑，受到外界環(huán)境因素的影響D.北方植物在夏季產(chǎn)生脫落酸促進(jìn)休眠，冬季產(chǎn)生赤霉素促進(jìn)生長甲瓦龍酸長日照GA促進(jìn)生長短日照ABA誘導(dǎo)休眠三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控（二）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、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時(shí)選擇性表達(dá)的調(diào)控之下。高等植物是由很多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機(jī)體，它的正常生長發(fā)育需要各個(gè)器官、組織、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。（一）植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(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。（三）對(duì)于多細(xì)胞植物體來說，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)，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。

三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

基因表達(dá)植物激素環(huán)境因素植物生長發(fā)育調(diào)控

在個(gè)體層次，植物生長、發(fā)育、繁殖、休眠，實(shí)際上，是植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控基因表達(dá)以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個(gè)體水平上的變化。總結(jié)：課堂總結(jié)：一、光對(duì)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(dòng)的其他環(huán)境因素三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控

基因表達(dá)植物激素植物生長發(fā)育調(diào)控

環(huán)境因素1.冬小麥在其個(gè)體發(fā)育的某一個(gè)時(shí)期，只有經(jīng)低溫的處理后，才能形成花芽。一些農(nóng)民將萌動(dòng)的冬小麥種子放在0～5℃的低溫中30～50天，就可以春播而正常開花結(jié)實(shí)。下列敘述不正確的是（）A.我國北方播種冬小麥的季節(jié)是氣溫較低的春季B.冬小麥春播不抽穗，可能是因?yàn)槲茨軡M足它對(duì)低溫的要求。C.感受低溫刺激的可能是芽?jī)?nèi)一些分生組織細(xì)胞D.低溫對(duì)植物成花的促進(jìn)作用稱為春化作用A2.淀粉體是一種特化的白色體，植物光合作用產(chǎn)生的葡萄糖經(jīng)由聚合轉(zhuǎn)變成淀粉，再以淀粉粒的形式儲(chǔ)存于淀粉體中，淀粉體也含有自己的環(huán)狀DNA，“淀粉-平衡石假說”認(rèn)為植物對(duì)重力的感受就是內(nèi)含“淀粉體”的細(xì)胞。下列敘述不正確的是（）A.淀粉體可感受重力的方向B.淀粉體最終將重力信號(hào)轉(zhuǎn)變成運(yùn)輸生長素的信號(hào)C.植物的根部靠根冠中的細(xì)胞感受重力D.根的背地側(cè)生長素分布較較多，生長較快，而使根向地生長D3.下