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问题情境
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。
1. 茎和根的生长是受哪种因素调节的？
思考·讨论：
2. 如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它们的根、茎可能会怎样生长？为什么？
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
由重力因素调节的。
3. 根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐；
茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。
茎向上生长
第四节 环境因素参与调节植物的生命活动
1.光是怎样调节植物生长发育的？
2.温度、重力等环境因素是怎样参与调节植物生长发育的？
3.植物接受环境因素的调节有什么适应意义？
光对植物生长发育的调节
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
根据以上资料思考：那些需要光才能萌发的种子，是光影响生长素的分布吗？
光提供能量吗？
光对植物生长发育的调节
图片修改自：Campbell Biology: 836. Figure 39.17.
结论：莴苣种子红光——萌发，远红光逆转以上效果。
资料2：红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用
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，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（黑暗中培育）
豆苗见光培育
结论：光影响植物的颜色和形态建成。即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。
光对植物生长发育的调节
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
结论：植物开花与光照时长有关。
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
数据引自：叶小荣等, 大棚补光对火龙果开花及产量影响[J]. 中国南方果树, 2019, 48(6): 43-45.
资料4：光调节植物开花（日照长短）
光对植物生长发育的调节
长日照植物
短日照植物
图片修改自：Taiz, L. and Zeiger, E. Plant Physiology (5th edition)[M]. Sunderland: Sinauer Associates Inc., 2010: 574. Figure 24.18.
资料4：光调节植物开花（日照长短）
光对植物生长发育的调节
光的调控
种子萌发
植株生长
开花
衰老
均受到
① 光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
②光是植物进行光合作用的能量来源；
1
光的作用
光是如何调控植物生长发育的呢？
光对植物生长发育的调节
资料5　科学家在短日照条件下分别培养短日照植物和长日照植物，前者开花，后者不开花。这两组作为对照，其结果是符合预期的。然后将长日照植物的枝条嫁接到短日照植物的枝干上，仍然给予短日照的条件，发现这个嫁接过去的长日照植物枝条居然在短日照条件下开花了。
结论：光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
由此，你可以得出什么结论？
光对植物生长发育的调节
阅读课本Ｐ106，回答以下3个问题：
1.光敏色素的本质是什么？
1.光敏色素主要吸收哪种光？
2.光敏色素分布在哪？
3.光敏色素如何调控植物生长发育的？
　　　　　　　　　　（3分钟）
光信号在植物体内转换为化学信号的具体过程是什么？
光对植物生长发育的调节
2. 植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)
化学本质：
蛋白质(色素—蛋白复合体)
分布：
吸收光的类型：
主要是红光和远红光
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。
光对植物生长发育的调节
光敏色素与光合色素有什么区别？
本质、分布、作用、合成
光对植物生长发育的调节
感受信号
传导信号
发生反应
信号经过信息传递系统的传导，传递到细胞核内
表现出生物学效应
翻译
RNA
光敏色素被激活，结构发生变化
DNA
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
3.光调控植物生长发育的反应机制
光信号
光受体（如光敏色素）
信息传递系统
特定基因表达
生物学效应
温度对植物生长发育的调节
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出周期性的季节变化。年轮形成的原因是：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；在秋冬季，细胞分裂慢、细胞体积较小，在树干上形成颜色较深的带。
资料1
资料2
有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，这种经历低温诱导促进植物开花的作用，称为春化作用；
冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样；
1.树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？
年轮的形成，是树木生长对年中不同时期环境温度反应的结果
讨论：
2.有的植物需要经过春化作用才能开会，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？
这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况
温度对植物生长发育的调节
3. 关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？
光合作用: 夏日正午温度升高，蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。
保卫细胞
气孔张开
温度对植物生长发育的调节
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
（1）温度调节植物生长发育
植物的所有生理活动都是在_________________ 进行，温度可以通过影响_________、_________、_________和________、____等生命活动，从而参与调节植物的生长发育；
一定的温度范围内
种子萌发
植株生长
开花结果
叶的衰老
脱落
植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的；
（2）温度影响植物的分布
地域性
重力对植物生长发育的调节
重力是调节植物__________和__________的重要环境因素。
根的向地性、茎的背地性
根、茎中具有感受重力的物质和细胞
调节植物的生长方向
根向地、茎背地生长
实例：
原理：
将重力信号转换成运输生长素的信号
造成生长素分布不均衡
生长发育
形态建成
重力对植物生长发育的调节
淀粉—平衡石假说:
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
重力方向改变
平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
引起一系列信号分子的改变
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不对称分布
对植物生长产生影响
重力对植物生长发育的调节
研究表明：平衡石细胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受了重力方向后，通过运输物质(生长素)的量影响根尖生长方向。真的是这样吗？如何通过设计实验来进行验证？
请设计实验，分别用减法原理和加法原理验证植物向地性的感受部位在根冠(完善下列表格)。
项目 处理 预期结果
减法原理 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 _____________
加法原理 切去不同长度的根尖端后又长出尖端 __________
根失去向地性
恢复向地性
植物生长发育的整体调控
阅读课本Ｐ108相关内容，思考调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达之间的关系？　
　　请用文字和箭头的方式恰当的表示三者之间的关系　　
基因
植物激素
环境因素
相互影响
植物生命活动的调节
光
温度
重力
生长素
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
重力
改变分布情况

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