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(共23张PPT)
5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
【学习任务单】
1.光对植物生长发育中的调节作用（长日照植物和短日照植物、光调控机制）
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度、重力、重力调控机制）
3.植物生长发育的整体调控（基因表达调控、激素调节、环境因素调节）
【情景导入】
前面我们学习了激素对植物生命活动调节，植物的生命活动不仅仅有激素调节，其实环境因素（光、温度、重力等）也能对植物生长发育进行调节，let us jump into it!!!
一、调节植物生命活动的环境因素
（1）高等植物的生长发育是受环境因素调节的，_____、_____、______对植物生长发育的调节作用尤为重要。
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光
温度
重力
（1）资料1，少数植物的种子需要在_____的条件下才能萌发，有些植物的种子在有光条件下萌发得____一些，还有一些植物的种子萌发，则受光的_____。研究发现，萌发需要光的种子一般____，储藏的营养物质也很____。
二、光对植物生长发育的调节
（2）资料2,豆芽是在____的环境中培育的，它的细胞中不含_______，茎比在光下要长很多。豆芽一旦见___，就会发生____变化并长成____。
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有光
好
抑制
较小
少
黑暗
叶绿素
光
形态
豆苗
（3）资料3,很多植物的开花与昼夜____有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才____；水稻则要在白天____一定的时长才开花。当然也有不少植物的开花与昼夜长短____关系。
长短
开花
短于
没有
二、光对植物生长发育的调节
1.种子萌发、植株生长、开花、衰老，等都会受到光的调控。
2.光作为一种____，影响、调控植物生长、发育的全过程。
信号
长日照植物
短日照植物
3.长日照植物和短日照植物
推测：一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
图片修改自： Plant Physiology: 575. Figure 24.19(A).
拓展：光调节植物开花的具体机制
图片修改自： Plant Physiology: 575. Figure 24.19(B).
证实结论：一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
拓展：光调节植物开花的具体机制
（4）________是一类______（色素—蛋白复合体），分布在植物的_____部位，其中在____组织的细胞内比较_____。在受到光照射时，光敏色素的_____会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到_______内，影响__________的____，从而表现_______________。
二、光对植物生长发育的调节
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（5）光敏色素主要吸收_____和________。植物体内除了光敏色素，还有感受____的_____，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。
光敏色素
蛋白质
各个
分生
丰富
结构
细胞核
特定基因
表达
生物学效应
红光
远红光
蓝光
受体
感受信号
传导信号
发生反应
受到光照射
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
4.光调控植物生长发育的反应机制
光敏色素
细胞核
特定基因表达
生物学效应
信息传递系统
光信号
（1）资料1，温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的_____，表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是：在____季细胞分裂快、细胞体积___，在树干形成颜色较___的带；在____季细胞分裂___、细胞体积较__，树干上形成颜色较___的带。
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
（2）资料2, 有些植物在生长期需要经历一段时期的_____之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为________。如冬小麦。
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（3）随着____轮回、____周期变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追着季节的_____。随着____交替，气温午高夜低，植物的_____也会有旺盛和缓慢之分。
年轮
春夏
大
浅
秋冬
慢
小
深
低温
春化作用
季节
气温
步伐
昼夜
代谢
（4）植物的所有生理活动都在____的_________内进行，温度可以通过影响种子萌发、植物生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。此外，植物分布的______很大程度上就是由______决定的。
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
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一定
温度范围
地域性
温度
1.温度
（1）调节实例：a.年轮形成：因为春夏季细胞分裂快，细胞体积大 在树干上形成颜色较浅的带；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
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
1.温度
（1）调节实例：b.春化作用：低温诱导促使植物开花作用
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
现象：拟南芥需要经历一段时间的低温方可开花（春化作用）。
图片修改自： Plant Physiology: 580. Figure 24.25.
拓展：温度影响拟南芥开花
1.温度
（2）调节方式:通过影响种子萌发、植物生长、开花结果或叶的衰老脱落等生命活动，参与调节植物的生长发育。
同时在很大程度上决定植物分布的地域性。
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
（1）_____是调节植物_________和__________的重要环境因素。植物根的向地性、茎背地生长，就是在重力的调节下形成的。植物是如何作把反应的呢？原来，植物的根、茎中具有感受重力的_____和_____，可以将________转换成___________的______，造成__________的_______，从而调节植物的生长方向。
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
阅读教材P107、107页相关内容完成填空！
重力
生长发育
形态建成
物质
细胞
重力信号
运输长长素
信号
生长素分布
不均衡
（2）“________________”是一种解释重力对植物生长调节的机制。植物对重力的感受是通过体内一类富含“_______”的细胞，即__________来实现的，当根的放置方向改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着_____方向____，引起植物体内一系列_________的改变，如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向____________，从而造成影响。
淀粉-平衡石假说
淀粉体
平衡石细胞
重力
沉降
信号分子
不对称分布
2.重力
（1）调节机理：植物根茎中具有感受重力的物质和细胞，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）调节植物生长发育和形态建成
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
2.重力
假说淀粉平衡石假说通过植物体内一类富含“淀粉体”的细胞（即平衡石细胞 ）感受重力 ，细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子改变，通过影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，产生向重力性
三、参与调节植物生命活动的其他环境因素（温度和重力）
（1）高等植物是由很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。植物生长发育的调控，是由______________、___________和_________共同完成的。
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四、植物生长发育的整体调控
基因表达调控
激素调节
环境调节
（2）植物细胞里储存着____________，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在_____适时____________的调控之下。
全套基因
选择性表达
基因
（3）多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过传递信息。激素作为_________，会影响细胞的__________，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是_____________的结果，也受到__________的影响。
信息分子
基因表达
基因表达调控
环境因素
（4）在个体层次，植物生长、发育、繁殖休眠，实际上，是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素的产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
四、植物生长发育的整体调控
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
植物生长发育调控
处理 预期结果
切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性
硝酸银灼烧根尖 结果类似
——减法原理
设计实验，验证植物根向
课外实践：
处理 预期结果
待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性
——加法原理
设计实验证明根冠感受重力

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