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(共33张PPT)
第5章 第4节环境因素参与调节植物的生命活动
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。
如果把它推倒，根和茎又会怎么生长呢？
问题探讨
问题探讨
茎和根的生长是受哪种因素调节的？
受重力因素调节的
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？
茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长
问题探讨
茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力。
菊花本在秋天开放，但现在一年四季你都可以看到色彩斑斓的菊花，这是人工调控花期的结果，你认为自然状态下影响植物开花的因素有哪些？
待到秋来九月八，我花开后百花杀。
冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲。
《不第后赋菊》
黄巢[唐]
？
光、温度、水肥、土壤、植物激素
光、温度、重力对植物生长发育都有调节作用
思考·讨论
阅读课本资料分析并思考相应问题！
教材P105
①少数植物的种子在有光条件下才能萌发
（如烟草、莴苣）
资料1
②有些植物的种子在有光条件下萌发的更好（如早熟稻、毛蕊花）
③有些植物种子的萌发，受光的抑制（如洋葱、番茄）
注意：萌发需光的种子一般较小，储存的营养物质很少。
思考 讨论
一、光对植物生长发育的调节
豆芽
豆苗
黑暗中培育
见光培育
注意：
豆芽不含叶绿素，茎（很大一部分是下胚轴）比在光下长很多
资料2
思考 讨论
一、光对植物生长发育的调节
①很多植物的开花与昼夜长短有关
白天长度超过13小时才开花
②很多植物的开花与昼夜长短无关。
白天短于一定时长才开花
菠菜
菊
水稻
资料3
黄瓜
向日葵
棉花
思考 讨论
一、光对植物生长发育的调节
资料1：光参与调节许多植物的种子萌发过程。
资料2：光影响植物的颜色和形态。
资料3：某些植物开花与黑暗时长有关。
综合分析以上资料
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。
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
小结
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
2. 从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响
3.有些植物根据昼夜长短“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
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
不是
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
是光照时长( 黑暗时长)在起作用；、与植物激素的分泌有关；
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。
思考 讨论
一、光对植物生长发育的调节
以上例子可知，种子的萌发、植株的生长、开花、衰老等等，都会受到光的调控；包括植物的向光性，实际上也是植物对光刺激的反应。
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的调控
1.光对植物生长发育的两种作用
（1）光是植物进行________的________；
（2）光作为一种_____，_____、____植物生长、发育的全过程；
光合作用
能量来源
信号
影响
调控
*在自然界中，种子的萌发、植株的生长、开花、衰老等等，都会受到光的调控；
植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？
植物具有能接受光信号的分子，例如光敏色素
一、光对植物生长发育的调节
2.光信号传导的结构基础之一——光敏色素
（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，在分生组织的细胞内比较丰富
主要红光和远红光
*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。
一、光对植物生长发育的调节
3.光调控植物生长发育的反应机制
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）
一、光对植物生长发育的调节
变现出生物学效应
感受信号
传导信号
发生反应
光敏色素被激活，其结构发生变化
信号经过转导传递到细胞核内
细胞核内特定基因转录变化 (表达)
RNA
蛋白质
转录
翻译
光
照
射
①光敏色素是光的受体，光仅是一种信号。
②光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，能吸收、传递并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础。
除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，温度和重力是如何参与植物生命活动调节呢？
4.光敏色素与光合色素
光敏色素与光合色素的作用有什么区别？还有哪些方面不同？
光敏色素与光合色素
思考
一、光对植物生长发育的调节
资料1
思考 讨论
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___、细胞体积___，在树干上形成颜色较____的带；在秋冬季，细胞分裂____、细胞体积较____，在树干上形成颜色较____的带。
快
大
浅
慢
小
深
讨论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
二、温度参与植物生长发育的调节:
资料2
思考 讨论
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________促进植物_____的作用，称为__________；
冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样；
低温诱导
开花
春化作用
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
二、温度参与植物生长发育的调节:
1.温度参与植物生长发育的调节的实例
（1）年轮形成的原因
（2）春化作用
①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；
经历低温诱导促使植物开花的作用；
例如冬小麦、冬大麦、蕙兰、白菜、胡萝卜、芹菜等，如果不经过一定时间低温，它们就会一直保持营养状态或很晚才能开花
二、温度参与植物生长发育的调节:
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。
举例1
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？
气孔
二、温度参与植物生长发育的调节:
叶片变黄、脱落: 落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
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？
举例2
二、温度参与植物生长发育的调节:
2.温度参与植物生长发育的调节的具体表现
（1）随着季节轮回，气温________，植物_____、_____、______、______，生命活动的节奏追随着季节的步伐；
（2）随着昼夜交替，气温________，植物的_____也会有_______和______之分；
（3）植物的所有生理活动都是在_______________进行；
（4）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；
（5）植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的；
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
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
二、温度参与植物生长发育的调节:
温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
结论：
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
植物的地域性分布
实例
根的向地性
茎的背地性
重力是调节植物________和_______的重要环境因素
生长发育
形态建成
重力
远地侧
近地侧
三、重力参与植物生长发育的调节:
C促进D抑制
A促进弱B促进强
根、茎中具有感受重力的物质和细胞
调节植物的生长方向
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
思考：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
三、重力参与植物生长发育的调节:
4.根向地、茎背地生长的原理
植物的根、茎中具有_______的物质和细胞，可以将_____信号转换成_________的信号，造成__________的_______，从而调节植物的生长方向；
感受重力
重力
运输生长素
生长素分布
不均衡
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。
根尖中的平衡石细胞示意图
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
淀粉——平衡石假说：
三、重力参与植物生长发育的调节:
四、植物生长发育的整体调控
高等植物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，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
植物激素
基因
环境因素
植物生命活
动的调节
生长素
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
乙烯
光
温度
重力
改变分布情况
相互影响
影响
表达
课外实践
自变量:
是否有根冠
因变量:
根是否出现向地生长
可采用切除根冠的方法进行处理
可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测
【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？我们能否设计实验进行验证？
设计实验：验证植物向地性的感受部位在根冠
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
课外实践
【设计实验】验证植物根向地性的感受部位在根冠
设计实验：验证植物向地性的感受部位在根冠
—— 加法原理
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
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。（ ）
5.4 概念检测



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。
5.4 概念检测
植物激素
基因表达
环境因素
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？
可尝试遮光处理！
5.4 拓展应用
4.科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批萬苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些萬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 )萬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，将萬苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，萬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
红光促进葛萱种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽。
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。

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