【高中生物】环境因素参与调节植物的生命活动 2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

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

植物的生命活动开花结果生长发育种子萌发激素影

响环境因素光照重力温度25.4环境因素参与调节植物的生命活动光对植物生长发育的调节

参与调节植物生命活动的其他环境因素植物生长发育的整体调控

一、光对植物生长发育的调节【思考·讨论】

光在植物生长发育中的作用①少数种子→有光才萌发。资料1②有些种子→有光条件下萌发的更好。③有些种子→萌发受光到的抑制讨论1：那些需要光才萌发的种子是需要

光照给种子萌发提供能量吗？光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。结论：光影响种子萌发研究发现，萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。如何解释此现象？

一、光对植物生长发育的调节种子储藏营养少，故需一萌发便能进行光合作用合成有机物，维持幼苗的生长。一、光对植物生长发育的调节豆芽是在黑暗的环境中培育的,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讨论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。黑暗中培育见光培育结论：光影响植物的形态建成一、光对植物生长发育的调节①很多植物开花与昼夜长短有关。资料3②有些植物开花与昼夜长短无关。黄瓜向日葵棉花讨论3：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？是光照时长(黑暗时长)在起作用结论：光影响植物开花菠菜白天长度超13小时才开花菊、水稻白天短于一定时长才开花知识拓展光周期：是指一日之内光照时间长短的变化，即在白昼与黑夜循环中日照长短的变化。长日植物短日植物日中性植物在任何日照长度条件下都能开花。春天开花的植物如洋葱、甜菜秋天开花的植物如水稻、棉花如番茄、番薯等。到底是日照长度还是黑暗时间长度影响植物开花？X.

Strumarium对光暗周期的响应思考1：对比A、B组，可判断该植物

为_______日照植物。思考2：分析A、C组可知，该植物______

（是/不是）通过感受持续光照来调

节开花的。短思考3：分析A、D组可知，该植物是通过

感受___________来调节开花的。不是持续黑暗知识拓展长日照植物=短夜植物短日照植物=长夜植物到底是日照长度还是黑暗时间长度影响植物开花？1、光对植物生长发育的两种作用（1）光合作用的能量来源；（2）作为信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。思考：植物能对光作出反应，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？植物具有接受光信号的分子——如：光敏色素一、光对植物生长发育的调节一、光对植物生长发育的调节(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，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、光敏色素PrPfr（生理失活型）（生理激活型）一、光对植物生长发育的调节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相关信息：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。感受信号传导信号发生反应光照射①光敏色素被激活结构发生变化②信号经过转导，传递到细胞核内DNA③细胞核内特定基因的转录变化RNA翻译④表现出生物学效应一、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(1)感受信号：光敏色素被激活，

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

翻译出特定蛋白质课堂练习D1.下列关于光在植物生长发育中的调节作用及机制的说法，正确的是A.种子的萌发都需要在有光的条件下进行B.棉花需白天长度超过13小时才开花C.植物开花受到光调控，衰老不受光的调控。D.日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控×

如洋葱、番茄×

是菠菜×

全过程1.植物光敏色素是色素—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，影响特定基因表达，从而表现出生物学效应。下列错误的是A.光敏色素分布在植物的各个部位，主要分布在叶肉细胞内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.光敏色素化学本质是蛋白质，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E.光敏色素主要吸收红光、蓝光课堂练习ADE25.4环境因素参与调节植物的生命活动光对植物生长发育的调节

参与调节植物生命活动的其他环境因素植物生长发育的整体调控

二、参与调节植物生命活动的其他环境因素1、温度参与植物生长发育的调节温带地区，树木年复一年的加粗，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：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、细胞体积小，在树干上形成颜色较深的带。资料1二、参与调节植物生命活动的其他环境因素1、温度参与植物生长发育的调节有些植物在生长期需经历一段时期低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。如：冬小麦、冬大麦，蕙兰等。资料2思考：还能举出其它温度参与调节植物生长发育实例吗？二、参与调节植物生命活动的其他环境因素光合作用:夏日正午因温度高，蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用弱。叶片变黄、脱落:天气变冷，叶片在秋冬季变黄、脱落。结论：温度对植物的多种生命活动具有调节作用。1、温度参与植物生长发育的调节二、参与调节植物生命活动的其他环境因素1、温度参与植物生长发育的调节温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。植物所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。西双版纳热带季雨林温带常绿阔叶林落叶阔叶林针叶林二、参与调节植物生命活动的其他环境因素2、重力参与植物生长发育的调节重力是调节植物__________和__________的重要环境因素。根向地、茎背地生长实例：生长发育形态建成思考：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。二、参与调节植物生命活动的其他环境因素淀粉—平衡石假说：植物通过平衡石细胞来实现对重力的感受。富含“淀粉体”重力方向改变“淀粉体”沿重力方向沉降引起一系列信号分子改变对植物生长产生影响如：影响生长素的运输导致其沿重力方向不对称分布二、参与调节植物生命活动的其他环境因素淀粉—平衡石假说：Ⅰ.根尖垂直放置时①根尖垂直放置，淀粉体均匀分布在平衡石细胞底部的内质网上，②内质网两侧压力相当，均匀释放

Ca2+，Ca2+与钙调蛋白结合后活化

IAA泵，并将IAA均匀运往伸长区。

③两侧均匀生长。二、参与调节植物生命活动的其他环境因素淀粉—平衡石假说：Ⅰ.根尖水平放置时①根横放时，淀粉体下沉在细胞

近地侧的内质网上②诱导该侧内质网释放更多Ca2+

到细胞质基质，Ca2+与钙调蛋白

结合后活化IAA泵③使近地侧积累较多IAA。抑制近地侧生长。根据“淀粉平衡石假说"，当植株横放时，平衡石细胞生命活动如图所示，内质网释放钙离子的量会影响钙调蛋白的激活数量。下列错误的是(

)课堂练习A.切除根冠后，幼根向地生长

会受到抑制B.淀粉体最终将重力信号转变成

运输生长素的信号C.生长素泵功能的正常进行依赖

被激活的钙调蛋白D.内质网中初始钙离子水平较低时，

根横放时其向地性程度增强E.根的远地侧生长素分布较多，

生长较快，而使根向地生长DE25.4环境因素参与调节植物的生命活动光对植物生长发育的调节

参与调节植物生命活动的其他环境因素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。三、植物生长发育的整体调控环境因素调节

激素调节基因表达调控植物细胞里储存着

，某个细胞的基因如何表达会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在

的调控之下。基因适时选择性表达全套基因激素作为_________，会影响细胞的__________，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是

的结果，也受到________的影响。信息分子基因表达

基因表达调控环境因素在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物响应环境变化，调控

以及

，最终表现在器官和个体水平上的变化。激素产生、分布基因表达三、植物生长发育的整体调控激素调节环境因素调节基因表达调控影响结果影响影响【设计实验】验证植物根向地性的感受部位在根冠研究表明，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。我们能否设计实验进行验证？自变量:因变量:是否有根冠根是否出现向地生长可采用切除根冠的方法进行处理观察玉米根尖是否向下弯曲生长预期结果、得出结论:1.取材分组编号：