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说明光对植物生长发育的调节作用，简述温度、重力等参与调节植物生命活动
学习目标
第5章 植物生命活动的调节
5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性
问题探讨
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。
2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？
是由重力因素调节的。
根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。
讨论：
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？
根据已经学过的内容，你还知道哪些影响植物生长的外界因素？
茎向上生长
一、光对植物生长发育的调节
莴苣种子在光照一段时间后的发芽率明显高于黑暗条件。
结论：
光影响莴苣种子萌发
资料1
一、光对植物生长发育的调节
有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发则受光的抑制。
有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的
种子在有光条件下萌发的好一些。
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。
资料1
一、光对植物生长发育的调节
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。
豆芽：无光条件
豆苗：有光条件
结论：光影响植物的颜色和形态建成。
思考：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色 和形态有什么影响？
光既促使叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。
资料2
一、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 —— 白天短于一定光照时长
黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天光照时长无关
菠菜
菊
水稻
黄瓜
向日葵
棉花
资料3
一、光对植物生长发育的调节
3.有些植物根据昼夜长“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
是光照时长( 黑暗时长)在起作用；与植物激素的分泌有关。
4.种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境
的适应的
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、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。
P105讨论：
一、光对植物生长发育的调节
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的影响、调控
（1）机理：
① 化学本质 :
② 分布 :
③ 吸收光的类型 :
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。
植物具有接受光信号的分子—光敏色素(其中的一种)
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
植物体内还有感受蓝光的受体。（相关信息）
一、光对植物生长发育的调节
阳光
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
细胞核内特定基因的转录变化（表达）
照射
转录
RNA
蛋白质
表现出生物学效应
感受信号
传导信号
发生反应
信号经过转导，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）
感受信号
传导信号
发生反应
参照教材P106图5-12，尝试构建光信号转换过程模型。
二、参与植物生命活动的其他环境因素
温度变化使树干出现年轮
年轮出现的原因：
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。
思考：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，是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。
资料1
二、参与植物生命活动的其他环境因素
温度影响冬小麦开花
冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。
思考：有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？
可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
资料2
冬小麦
冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花（春化作用）。
二、参与植物生命活动的其他环境因素
光合作用：夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。
树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
温度参与调节植物生长发育的其他实例
结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
二、参与植物生命活动的其他环境因素
小结：温度参与调节植物生命活动
1.温度参与植物生长发育的调节的具体表现:
(1)植物的所有生理活动都是在__________________进行；
(2)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。
(3)植物分布的_________很大程度上就是由温度决定的。
(4)随着季节轮回，气温___________，温度影响植物_____、_____、______、______。
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
地域性
温度影响酶的活性
原因：
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
二、参与植物生命活动的其他环境因素
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
①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
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。
（107页）根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
二、参与植物生命活动的其他环境因素
根尖垂直放置时
淀粉—平衡石假说
根尖水平放置时
引起一系列信号分子的改变
三、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
植物生长发育的调控网络
（一）基因表达调控：
基因适时选择性表达
（二）激素调节
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
（三）环境因素调节
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__________以及_________________，最终表现在器官和个体水平上的变化。
基因表达
激素产生、分布
三、植物生长发育的整体调控
三、植物生长发育的整体调控
课外实践
设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠
已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。真的是这样吗？我们也可以设计实验进行验证。
提示：实验可以用刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）为材料。为便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。为验证到底是否是根冠感受重力，引起根的向地生长，应该怎样设计实验组、对照组？
与同学讨论，小组合作设计完成实验。
发芽的玉米粒
提示：
自变量：根冠的有无
因变量：根的生长方向
课堂小结
练一练 P109【练习与应用】
一、概念检测
1.(1) (×) (2)(√) (3)(√)
2.
二、拓展应用
1. (1) 【答案】红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。
(2 )【答案】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。
2. 【答案】可尝试进行遮光处理。

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