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(共28张PPT)
环境因素参与调节植物的生命活动
植物生命活动的调节
问题探讨
讨论
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。
茎和根的生长是受哪种因素调节的？
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。
茎向上生长
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？
环境因素参与调节植物的生命活动
　　光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。
　　通过“问题探讨”中的实例说明，高等植物的生长发育是受环境因素调节的。
光对植物生长发育的调节
思考
　　对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？
　　通过在必修1教材“光合作用与能量转化”一节的学习，我们知道：光是植物光合作用的能量来源。
【思考·讨论】光在植物生长发育中的调节作用
【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。
【资料2】 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3】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。
【思考·讨论】光在植物生长发育中的调节作用
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？
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。
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。
【思考·讨论】光在植物生长发育中的调节作用
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？
提示：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。
光对植物生长发育的调节
种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。
植物的向光性生长也是植物对光刺激的反应。
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
光对植物生长发育的调节
思考
植物是怎样感受光照的呢？
　　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。
　　科学家研究发现，植物具有接受光信号的分子，光敏色素就是其中的一种。
光敏色素
是一类蛋白质（色素—蛋白复合体）
化学本质
在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
分　布
光敏色素主要吸收红光和远红光
特　性
光敏色素
受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化。
这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内。
影响特定基因的表达。
表现出生物学效应。
作用原理
①
②
③
④
光对植物生长发育的调节
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。
【思考·讨论】温度参与植物生长发育的调节
【资料1】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。
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
年轮
【思考·讨论】温度参与植物生长发育的调节
【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。
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
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？
学生根据自己的情况回答。
冬小麦要经历春化作用才能开花
课堂检测
1.水稻是一种短日照植物（即只有日照长度短于一定的时长才开花的植物）。2022年中国空间站实验舱“问天”成功进入太空，一个月后，水稻幼苗在空间站生长状态良好。这是我国在国际上首次完成水稻“从种子到种子”全生命周期空间培养实验。下列叙述错误的是（ ）
A.光在水稻“从种子到种子”的全生命周期培养中起调节作用
B.空间站的微重力环境可能导致植物激素分布改变，影响植物生长发育进程
C.实验舱水稻幼苗长出后需要连续光照，以促进其生长发育和开花结实
D.该实验可为探索更多适应空间生命保障要求的粮食作物生产提供指导
C
课堂检测
B
2.光敏色素分布在植物的各个部位，其受到光照射时，可以经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。下列说法正确的是（ ）
A．光敏色素可以将光能转化成活跃的化学能
B．受到光照射，光敏色素的结构会发生改变
C．光敏色素与光合色素吸收的光完全相同
D．光敏色素与光合色素分布的位置相同
3.植物光敏色素是一类色素—蛋白复合体，有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成，接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素分布在植物的各个部位，分生组织中尤为丰富
B.光敏色素接受光刺激后传递信号，影响相关基因的表达
C.Pfr和Pr活性不同是由于其空间结构不同
D.在光合作用中，光敏色素能够吸收、传递、转化光能
课堂检测
D
4.图为光调控植物生长发育的反应机制示意图，下列叙述错误的是（ ）
A.光敏色素作为信号受体感受刺激
B.光敏色素只分布在叶肉细胞的叶绿体的
膜结构上
C.光敏色素通过控制细胞核中基因的表达
调控植株的生长
D.光敏色素感受光源后，结构发生变化，
体现了细胞中物质结构与功能相适应的原理
课堂检测
B
参与调节植物生命活动的其他环境因素
季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追随着季节的步伐。
随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分。
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行，温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，参与调节植物的生长发育。
植物分布的地域性很大程度由温度决定。
温 度
参与调节植物生命活动的其他环境因素
影响：重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
举例—植物根向地、茎背地生长：
解释：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衡，从而调节植物的生长方向。
重 力
参与调节植物生命活动的其他环境因素
调节机制—“淀粉—平衡石假说”：
重 力
根冠
淀粉体
平衡石细胞
促进生长
抑制生长
课堂检测
A
5.关于环境因素参与植物生命活动调节的说法，不合理的是（ ）
A．树木年轮的形成也是光参与植物生长发育的一个实例
B．冬小麦必须要经历春化作用才能开花
C．植物茎的背地生长是由于重力参与了植物生命活动的调节
D．“淀粉—平衡石假说”认为是重力方向的改变引起平衡石细胞中的“淀粉体”沿着重力方向沉降，最终引起了植物体内一系列信号分子的改变，造成重力对植物生长的影响
6.“淀粉—平衡石假说”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。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)；在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的近地侧，导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。下列分析正确的是( )
课堂检测
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的
唯一重要环境因素
B.在水平放置的根中，近地侧生长慢的原
因是其IAA浓度高于远地侧
C.IAA在根部只能从形态学上端(根冠)向形态学下端(伸长区)运输
D.根向重力生长与平衡石细胞中的淀粉体将重力信号转换成合成生长素的信号有关
课堂检测
下列分析正确的是( )
B
植物生长发育的整体调控
生长、发育、繁殖、休眠
产生分布
变化
基因的选择性表达
细胞间器官间的协调
环境因素
激素
(信息分子)
调控
调节
影响
结果
调控
调控
响应
信息传递
导致
【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来进行验证。
提出问题
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，小组合作设计并完成实验。
实验提示
课堂检测
B
A.图中a、b、c依次代表植物激素、基因和环境因素
B.单侧光照可以影响生长素在胚芽鞘伸长区的横向运输体现c改变a的分布
C.赤霉素调控萌发大麦种子α-淀粉酶基因表达体现a对b的影响
D.a的产生和分布是b调控的结果，也受到c的影响
7.植物的生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的(三者关系如图所示)。下列说法不正确的是（ ）
1.温度参与了植物生长和开花等生命活动的调节。
本节总结
4.植物生长发育由基因表达、激素和环境因素共同调节。
2.重力参与了植物生长发育和形态建成等的调节。
（“淀粉—平衡石”假说）
3.加法原理或减法原理均可用来证明自变量对因变量的影响。
小结

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