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(共21张PPT)
第5章 植物生命活动的调节
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
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。
讨论：
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的？
是由重力因素调节的
2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能怎样生长？为什么？
茎和根很可能会继续横向生长；因为太空中几乎没有重力
PART 01
光对植物生长发育的调节
①少数植物（如烟草、莴苣）的种子需要在有光条件下才能萌发。
②有些植物（如早熟稻、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得更好。
③有些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，受光的抑制。
资料1
讨论：
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？
不是。推测：光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
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。
资料2
无光条件
有光条件
2.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。
讨论：
很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
资料3
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？
光照时长（黑暗时长）在起作用；这与植物激素的分泌有关
讨论：
讨论：
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，这是对环境的适应一一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，能保证正常地繁行后代，这也是植物对环境的适应。
（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；
光对植物生长发育的作用
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到光的调控
植物是怎样感受到光照的呢？
光信号传导的结构基础——光敏色素
（1）化学本质：
（2）分布：
（3）吸收光的类型：
相关信息
光敏色素主要吸收红光和远红光。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。
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。
光信号传导的结构基础——光敏色素
（4）光敏色素作用机理
(1)感受信号：光敏色素被激活，其结构发生变化
(2)传导信号：信号经过转导传递到细胞核内
(3)发生反应：细胞核内特定基因转录变化
(4)表现出生物学效应：相应mRNA翻译出特定蛋白质
光
照射
PART 02
参与调节植物生命活动的其他环境因素
温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。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，树干上形成颜色较深的带。
资料1
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，是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。
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。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样。
资料2
讨论：
2.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
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。
讨论：
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。
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？
温度对植物的生长发育的作用
（1）随着季节轮回，气温 变化，植物 、开花、 、休眠，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 、脱落等生命活动，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
发芽
落叶
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
地域性
西双版纳热带季雨林
针叶林
（1）重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
重力对植物的生长发育的作用
植物的根茎中具有感受重力的物质和细胞，可以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匀，从而调节植物的生长方向。
根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
讨论：
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。
（1）重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
重力对植物的生长发育的作用
（2）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。
这种假说认;为，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。例如，当根的放置方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引走起植物体内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，从而造成重力对植物生长的影响。
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。
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，为了便于观察，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。
课外实践
重力对植物的生长发育的作用
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
PART 03
植物生长发育的整体调控
高等植物是由许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、组织和细胞之间的协调和配合。
1、基因表达调控
植物细胞里储存着 ，但是某个细胞的基因如何表达则会 。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在 的调控之下。
2、 激素调节
激素作为 ，会影响细胞的 ，从而起到 。同时，激素的产生和分布是 ，也受到 。
3、 环境因素调节
植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
全套基因
根据需要作调整
基因适时选择性表达
信息分子
基因表达
调节作用
基因表达调控的结果
环境因素的影响
适时选择性表达
植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的

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