5.4 环境因素参与调节植物的生命活动知识20222023学年高二上学期生物人教版选择性必修1

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环境因素参与调节植物的生命活动

一、光对植物生长发育的调节

阅读教材P105，资料1：

莴苣种子

补充资料：科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。

组别处理发芽情况

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)莴苣种子的萌发需要光为其提供能量进行光合作用吗？

(2)根据补充资料，可以得出什么结论？

(3)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感，若经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的萌发情况会如何？

结论：光作为一种信号，参与调节许多植物种子的萌发。

(4)研究发现，萌发需要光的种子一般较小？

不是

最后照红光促进莴苣种子发芽，最后照红外光抑制莴苣种子发芽，光是一种信号。

会发芽

较小的种子储藏的营养物质少，萌发后需要立即光合作用（适应性）。

结论：光能促进叶绿素的合成，使叶成绿色，也影响植物的形态建成（适应性）。

绿豆芽：无光条件

黑豆苗：有光条件

资料2：从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？

资料3：

植物开花条件：

菠菜——白天超过13h

菊、水稻——白天短于一定时长

黄瓜、棉花、向日葵——和白天长度无关

处理火龙果开花朵数

补光6小时54

补光5小时47

补光4小时44

不补光9

补充资料：

结论：植物开花与光照时长有关。

光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程。

探究光调控植物生长发育的机制？

（为什么光能调节种子的萌发？）

大胆假设

设计实验思路

验证假设

光调节植物生长发育的机制

光调节植物生长发育的机制

光

（信号）

光敏色素

（受体）

信号转导

基因表述

（特定基因的转录变化）

生物学效应

色素-蛋白复合体，分布在植物的各个部位（细胞膜）。

种子的萌发、植株的生长、开花结果；

气孔关闭，影响光合作用；

落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落；

植物地域的分布。

二、温度对植物的多种生命活动具有调节作用

颜色较浅的宽带

颜色较深的细带

春夏季，酶活性高

秋冬季，酶活性低

细胞分裂快，细胞体积大

细胞分裂慢，细胞体积小

一年

资料1：年轮的形成

资料2：春化作用

冬小麦：9-10月播种，经过冬天后，来年春天开花结果。

思考：冬天温度低，有时会冻伤麦苗，为何不能在春天播种冬小麦呢？

经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。

实践：在春季播种冬小麦，会使得麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚，造成减产。

低温为什么能诱导植物发生春化作用？

探究植物春化作用的机理

资料：我国北方的农民都知道，春季补种冬小麦，将会只长苗而不开花结实，但是如果将小麦低温0-5℃处理一段时间，小麦就可以抽穗。

将春化的二年生天仙子叶片嫁接到没有春化的同种植物的砧木上，可诱导没有春化的植株开花。

结论：低温可改变基因表述，调节植物开花。

大胆假设

设计实验思路

验证假设

光调节植物生长发育的机制

伸长区生长素多→抑制生长

三、重力对植物生命活动的调节

是伸长区感受到重力影响生长素的分布吗？

水平横放一株植物，一段时间后，根向地生长，茎背生长。

设计实验探究：根感受重力的部位在哪里？

减法原理：少量的剪掉根的尖端，

对比观察根的生长情况。

加法原理：待切去尖端后的根尖

重新长出尖端，恢复向地性。

根冠

重力

重力

重力

淀粉体

重力感受细胞：平衡石细胞

重力作用机制

重力

重力

淀粉体

平衡石细胞

重力

平衡石细胞中淀粉体

沿重力方向下沉

一些列信号分子改变

影响生长素的运输，使生长素分布不均

重力作用机制：

影响植物的生长

四、植物生长发育的整体调控

植物生命活动的调节

基因

植物激素

环境因素

根本

影响表述

光

温

度

重

力

影响分布

适应环境

相互影响

学以致用：

若你是一位花卉培育师，你可以用哪些方法，调控花