资源简介

(共23张PPT)
向光侧
背光侧
光
茎的向光性
茎向光性
茎背地性
高等植物的生长发育是受环境因素调节的。光、温度、重力对植物生长发育的调节尤为重要。
聚焦
学习目标：
1.光对植物生长发育的调节
2.温度、重力对植物生长发育的调节
3.植物生长发育的整体调控
第4 节 环境因素参与植物的生命活动
有光才能萌发（烟草、莴苣）
有光萌发好些（早熟禾、毛蕊花）
讨论1：那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗
烟草
莴苣
早熟禾
毛蕊花
洋葱
番茄
有光抑制种子萌发（洋葱、番茄）
资料1：
一.光对植物生长发育的调节
资料2：豆芽是在黑暗的环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，茎（实际上很大一部分是下胚轴）比在光下要长很多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。
豆芽
豆苗
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。
讨论2：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？
资料3 很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
知识拓展
长日照植物：每天光期长于一定临界长度并经过一定天数才能开花。
光周期：是指一日之内光照时间长短的变化，也就是在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。
光照
黑暗
黑暗
光照
临界日长
我国地处北半球，春天日长逐渐增加，在春天开花的植物如洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、菠菜、冬小麦等多为长日照植物。
短日照植物：每天光期短于一定临界长度并经一定天数后才能开花。
黑暗
黑暗
光照
临界日长
光照
我国秋天开花的植物如水稻、棉花、菜豆、大豆、秋菊等多为短日照植物。
日中性植物：它们对每天光期要求范围很广，在任何日照长度条件下都能开花，例如番茄、黄瓜、茄子等。
资料4
推测：一个周期中连续黑暗的时间决定是否开花。
思考：图中两种植物是否开花取决于什么？
1)萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。
2)植物在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
讨论3：种子发芽，植物生长，开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
1)光是植物进行光合作用的能量来源；
2)光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
1. 光对植物生长发育的作用
①少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发。
②豆芽是在黑暗的环境中培育的。
③很多植物的开花与昼夜长短有关。
④植物的向光性生长，是植物对光刺激的反应。
一.光对植物生长发育的调节
1)化学本质：蛋白质（色素—蛋白复合体）；
2)分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富；
3)吸收光的类型：主要是红光和远红光。
2. 光敏色素
相关信息（P106）：光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。
4)光调控植物生长发育的反应机制
①光敏色素被激活，结构发生变化；②信号经过转导，传递到细胞核内；③细胞核内特定基因的转录变化；
④表现出生物学效应。
光信号
激活
光敏色素
信号
转导
细胞核
特定基因转录
（DNA→mRNA）
翻译
生物学效应（蛋白质）
影响
感受信号
传导信号
发生反应
光敏色素被激活，结构发生变化
信号经过转导，传递到细胞核内
DNA
细胞核内特定基因的转录变化
RNA
翻译
表现出
生物学效应
受到
光照射
1)随着季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追随着季节的步伐。
1. 温度参与植物生长发育的调节
例如：年轮形成的原因是：
①在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；
②在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
二.参与调节植物生命活动的其他环境因素
2)随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分。
3)植物的所有生理活动均在一定温度范围内进行，温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等调节植物的生长发育。
例如：
春化作用：有些植物经历低温诱导促使植物开花的作用。
1. 温度参与植物生长发育的调节
4)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
阔叶林
1. 温度参与植物生长发育的调节
1)重力调节植物生长方向的机制：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
2. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
IAA
IAA
IAA
Ⅰ. 根尖垂直放置时
① 生长素运往根冠。
② 根尖垂直放置时，淀粉体均匀分布在平衡石细胞底部的内质网上，内质网两侧压力相当，运往根冠的生长素均匀地运往伸长区。
伸长区
根冠
淀粉粒
2)“淀粉—平衡石假说”
Ⅱ. 根尖水平放置时
① 根尖水平放置时，淀粉体沉降到近地侧，该侧内质网压力更大。
② 压力大的一侧运输更多生长素至伸长区。
③ 高浓度生长素抑制近地侧根尖生长。
④ 低浓度生长素促进远地侧根尖生长。根尖向地弯曲。
刺激内质网释放Ca2+到细胞质中，Ca2+和特定蛋白质相结合，激活细胞底部的钙泵和生长素泵，使近地侧积累较多的Ca2+和IAA。
2)“淀粉—平衡石假说”
1. 高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。
三、植物生长发育的整体调控
基因
选择性表达
细胞
器官
个体的生长、发育、繁殖、休眠
影响
环境
影响
影响
调控
调控
响应
调控
激素
传递信息
2. 植物生长发育的调控，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
植物生长发育
基因表达
植物激素
影响
调控
环境因素
（光、温度、重力等
改变分布
影响表达
生长素、赤霉素、乙烯、
细胞分裂素、脱落酸等
三、植物生长发育的整体调控
植物生长发育的整体调控
随堂练习
1. 一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确.
(1) 它的生长发育完全由植物激素控制。( )
(2) 调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。 ( )
(3) 它的生长发育是基因表达调控的结果。( )
2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。
×
√
√
3.昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？
植物激素
基因表达
环境因素
可尝试遮光处理！
3.科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。
由上述实验结果可以得出什么结论
(2 )莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感, 如果经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的发芽情况会如何？
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。
红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽

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