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(共18张PPT)
第五章 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
光
重力
温度
一、光对植物生长发育的调节
1. 实例
① 光对种子萌发的影响
烟草种子
洋葱种子
有光才能萌发
有光萌发好些
无光才能萌发
(光抑制种子萌发)
如：烟草、莴苣
如：早熟禾、毛蕊花
如：洋葱、番茄
种子较小
讨论1：光照是为种子萌发提供能量吗？
不是,光参与调节许多植物的种子萌发过程。
一、光对植物生长发育的调节
1. 实例
② 光对植物形态构建的影响
黄豆种子
无光
有光
豆芽
豆苗
讨论2：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响吗？
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变绿，也影响豆苗的形态。
③ 光对植物开花的影响
短日植物
长日植物
日中性植物
日照必须长于某个日照长度才能开花。
如：菠菜、小麦、胡萝卜、洋葱、甜菜、油菜等。
植物的开花与昼夜长短无关。
如：黄瓜、向日葵、番茄等。
菊
水稻
菠菜
向日葵
日照必须短于某个日照长度才能开花。
有些植物开花与昼夜时长有关。
结论：
很多植物的开花都与光周期的季节性变化有着极为显著的关系。生物体对光周期的生理反应，称为光周期现象。
讨论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？
是光照时长(黑暗时长)在起作用；与植物激素的分泌有关。
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——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、开花过程种，跟随着光照的节奏，能保证生命活动的正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
一、光对植物生长发育的调节
实例：
光对种子萌发的影响
光对植物形态构建的影响
光对植物开花的影响
植物的向光性
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
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
思考：植物如何感知光信号？
植物具有能接受光信号的分子，例如: 光敏色素
(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。
2.植物具有接受光信号的分子
——光敏色素(其中的一种)
(1) 化学本质:
(2) 分布:
主要吸收
红光和远红光
光受体
向光素
隐花色素
光敏色素
UV-B 受体
蓝光受体
主要吸收蓝光
感受信号
传导信号
发生反应
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
3.光调控植物生长发育的反应机制※
Ⅰ. 光敏色素被激活，结构发生变化
Ⅱ. 信号经过转导，传递到细胞核内
Ⅲ. 细胞核内特定基因的表达
Ⅳ. 表现出生物学效应
合成了一些蛋白质，改变激素的量等
细胞水平：伸长、分裂、分化、衰老等
器官水平：种子萌发、生长、开花、结果等
资料2 有些植物在生长需要经历一段时期的低温之后才能开花（春化作用）。冬小麦、冬大麦、蕙兰就是这样。
(1)定义：有些植物经一定时间的　　　　　促进植物开花的作用
低温诱导
(3)经过春化作用才开花的适应性意义：
区分出现的适宜温度，避免植物在冬季来临前开花，导致无法正常结果。
2.春化作用
(2)具有春化作用的植物:
冬小麦、冬大麦、蕙兰、萝卜、白菜等。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
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，是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。
1
温度参与植物生长发育的调节
（1）随着季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，追随季节的步伐。
（2）随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢有旺盛和缓慢之分。
（3）植物的所有生理活动均在一定温度范围内进行。如种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等。
（4）植物分布的地域性很大程度由温度决定。
西双版纳热带雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
3.重力参与植物生长发育的调节
(1)作用：调节植物生长发育和___________。
(2)作用机制：
形态建成
植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞
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
调节植物的生长方向
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。
重力方向发生改变
平衡石细胞中的“淀粉粒”会沿着重力方向沉降
引起一系列信号分子的改变
对植物生长产生影响
2
重力参与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 切去不同长度的根冠 哪怕仅切掉0.5 mm，根依然失去了向地性
硝酸银灼烧根冠 _____________
加法原理 切去不同长度的根冠后又长出 __________
根失去向地性
恢复向地性
四、植物生长发育的整体调控
2植物生长发育的调控是由______________、_________和环境因素调节共同完成。
环境因素
（光、温度和重力等）
植物激素
基因表达
植物生长发育
共同调控
基因表达调控
激素调节
1. 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______________________之间的协调和配合。
器官、组织、细胞
一、概念检测
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的因素有光照、温度、重力等（ ）
③它的生长发育受基因表达调控（ ）
×
√
√
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。
植物激素
环境因素
基因表达
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？
可尝试进行遮光处理。
【课堂练习】课本P109
1. 科学家用红光和红外线依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于黑暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。
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
(1) 由上述实验结果可以得出什么结论？
红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽
若反复使用红光和远红光，其作用效果取决于最后一次处理的光质。
【拓展】比较光合色素和光敏色素
光合色素 光敏色素
分布
化学本质※
性质
吸收光谱
合成条件
功能※
叶绿体类囊体薄膜
复杂有机物(叶绿素含镁)
不溶于水，易溶于有机溶剂
主要吸收红光和蓝紫光
需要光
吸收、利用和转换光能
各个部位
色素—蛋白复合体
易溶于水
主要吸收红光和远红光
不需要光
传递光信号，引起信号转导

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