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植物生命活动的调节
环境因素参与调节植物的生命活动。
第5章 第4节
环境因素参与调节植物的生命活动
(第一课时)
一、光的调控作用
资料1 少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。
分析资料1能得出什么结论？
光参与调节许多植物的种子萌发过程。
思考：光在种子萌发中起了什么作用？影响生长素分布？提供能量？
推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
思考:各种颜色（波长）的光均能促进莴苣种子萌发吗？
处理 萌发率（%）
黑暗（对照） 8.5
红光 98
红光→远红光 54
红光→远红光→红光 100
红光→远红光→红光→远红光 43
红光→远红光→红光→远红光→红光 99
你能从上述实验中得出什么结论
红光促进种子萌发，远红光可逆转这种效应。红光和远红光好比是一对开关，红光打开生物学效应，远红光关闭生物学效应。
资料2：红光和远红光处理对莴苣种子萌发的影响
一、光的调控作用
一
光对植物生长发育的调节
资料3 豆芽是在黑暗的环境中培育的,细胞中不含叶绿素,茎比在光下要长很多。豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。
从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？
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。
一、光的调控作用
植物开花条件：
菠菜 —— 白天超过13 h
菊、水稻 —— 白天短于一定时长
黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关
有些植物会根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？
那么光调节植物开花的具体机制是什么呢？
资料4：光调节植物开花（日照长短）
处理 火龙果开花朵数
补光6小时 54
补光5小时 47
补光4小时 44
不补光 9
是光照时长（黑暗时长）在起作用，与植物激素的分泌有关。
一、光的调控作用
某种长日照植物
某种短日照植物
长日照植物：24小时中，白天的长度大于某个临界值（11 h）才开花。
短日照植物：24小时中，白天的长度短于某个临界值（11 h）才开花。
光调节植物开花（日照长短）
一、光的调控作用
0
12
24
36
光
暗
开花
营养生长
营养生长
营养生长
开花
h
X. Strumarium对光暗周期的响应
A
B
C
D
E
思考1：分析A组和B组，可判断该植物为_______日照植物。
思考2：分析A组和C组，能得出什么结论？
短
该植物______（是/不是）通过感受持续光照来调节开花的。
思考3：分析A组和D组，能得出什么结论？
该植物是通过感受___________来调节开花的。
不是
持续黑暗
联想：晚上地球会发出红外光（非可见光），白天可见光中含有红光。因此光暗周期响应可能也与红光和远红光的刺激有关。
长日照植物 = 短夜植物
短日照植物 = 长夜植物
0
12
24
36
光
暗
开花
营养生长
营养生长
营养生长
开花
h
X. Strumarium对光暗周期的响应
A
B
C
D
E
红光促进植株开花，远红光可逆转这种效应。红光和远红光好比是一对开关，红光打开生物学效应，远红光关闭生物学效应。
光的调控
种子萌发
植株生长
开花
衰老
均受到
②光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
①光是植物进行光合作用的能量来源；
植物是如何感受到光照？
光是如何调控植物生长发育的呢？
一、光的调控作用
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
光信号在植物体内的转换
二、光的调控机制
1、 接受光信号的分子——光敏色素
（1）化学本质：
（2）分布：
（3）吸收光的类型：
二、光的调控机制
蛋白质（色素-蛋白复合体）
植物的各个部位，其中在分生组织的
细胞内比较丰富。
主要是红光和远红光。
红光和远红光作用的分子机理——光敏色素
二、光的调控机制
色素感受红光和远红光刺激后，会使蛋白质的空间构象发生改变.
Pr构象不具有生物学效应，
Pfr构象具有生物学效应。
二、光的调控机制
结合教材图5-12，分析光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程。
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
2、 反应过程
（1）感受信号：
光敏色素被激活，其结构发生变化；
（2）传导信号：
信号经过信息传递系统传导到细胞核内；
影响细胞核内特定基因的表达（先转录出相应mRNA，再翻译出特定蛋白质），从而表现出生物学效应。
（3）发生反应：
二、光的调控机制
植物生
长发育
植物
激素
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
特异受体
信号转导
调控基因表达
生物学效应
光
光敏色素
信号转导
调控基因表达
植物生
长发育
三、总结

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