5.4 環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)知識(shí)20222023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

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環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)

一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)

閱讀教材P105，資料1：

萵苣種子

補(bǔ)充資料：科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)一批萵苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如下表所示。

組別處理發(fā)芽情況

對(duì)照組無光照不發(fā)芽

組1紅光發(fā)芽

組2紅光—紅外光不發(fā)芽

組3紅光—紅外光—紅光發(fā)芽

組4紅光—紅外光—紅光—紅外光不發(fā)芽

(1)萵苣種子的萌發(fā)需要光為其提供能量進(jìn)行光合作用嗎？

(2)根據(jù)補(bǔ)充資料，可以得出什么結(jié)論？

(3)萵苣種子對(duì)紅光的反應(yīng)遠(yuǎn)比紅外光敏感，若經(jīng)過紅光和紅外光處理后，將萵苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萵苣種子的萌發(fā)情況會(huì)如何？

結(jié)論：光作為一種信號(hào)，參與調(diào)節(jié)許多植物種子的萌發(fā)。

(4)研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小？

不是

最后照紅光促進(jìn)萵苣種子發(fā)芽，最后照紅外光抑制萵苣種子發(fā)芽，光是一種信號(hào)。

會(huì)發(fā)芽

較小的種子儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少，萌發(fā)后需要立即光合作用（適應(yīng)性）。

結(jié)論：光能促進(jìn)葉綠素的合成，使葉成綠色，也影響植物的形態(tài)建成（適應(yīng)性）。

綠豆芽：無光條件

黑豆苗：有光條件

資料2：從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色和形態(tài)有什么影響？

資料3：

植物開花條件：

菠菜——白天超過13h

菊、水稻——白天短于一定時(shí)長(zhǎng)

黃瓜、棉花、向日葵——和白天長(zhǎng)度無關(guān)

處理火龍果開花朵數(shù)

補(bǔ)光6小時(shí)54

補(bǔ)光5小時(shí)47

補(bǔ)光4小時(shí)44

不補(bǔ)光9

補(bǔ)充資料：

結(jié)論：植物開花與光照時(shí)長(zhǎng)有關(guān)。

光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育全過程。

探究光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制？

（為什么光能調(diào)節(jié)種子的萌發(fā)？）

大膽假設(shè)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路

驗(yàn)證假設(shè)

光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制

光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制

光

（信號(hào)）

光敏色素

（受體）

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

基因表述

（特定基因的轉(zhuǎn)錄變化）

生物學(xué)效應(yīng)

色素-蛋白復(fù)合體，分布在植物的各個(gè)部位（細(xì)胞膜）。

種子的萌發(fā)、植株的生長(zhǎng)、開花結(jié)果；

氣孔關(guān)閉，影響光合作用；

落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落；

植物地域的分布。

二、溫度對(duì)植物的多種生命活動(dòng)具有調(diào)節(jié)作用

顏色較淺的寬帶

顏色較深的細(xì)帶

春夏季，酶活性高

秋冬季，酶活性低

細(xì)胞分裂快，細(xì)胞體積大

細(xì)胞分裂慢，細(xì)胞體積小

一年

資料1：年輪的形成

資料2：春化作用

冬小麥：9-10月播種，經(jīng)過冬天后，來年春天開花結(jié)果。

思考：冬天溫度低，有時(shí)會(huì)凍傷麥苗，為何不能在春天播種冬小麥呢？

經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。

實(shí)踐：在春季播種冬小麥，會(huì)使得麥苗夏季旺長(zhǎng)卻不開花或者開花太晚，造成減產(chǎn)。

低溫為什么能誘導(dǎo)植物發(fā)生春化作用？

探究植物春化作用的機(jī)理

資料：我國(guó)北方的農(nóng)民都知道，春季補(bǔ)種冬小麥，將會(huì)只長(zhǎng)苗而不開花結(jié)實(shí)，但是如果將小麥低溫0-5℃處理一段時(shí)間，小麥就可以抽穗。

將春化的二年生天仙子葉片嫁接到?jīng)]有春化的同種植物的砧木上，可誘導(dǎo)沒有春化的植株開花。

結(jié)論：低溫可改變基因表述，調(diào)節(jié)植物開花。

大膽假設(shè)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路

驗(yàn)證假設(shè)

光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制

伸長(zhǎng)區(qū)生長(zhǎng)素多→抑制生長(zhǎng)

三、重力對(duì)植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)

是伸長(zhǎng)區(qū)感受到重力影響生長(zhǎng)素的分布嗎？

水平橫放一株植物，一段時(shí)間后，根向地生長(zhǎng)，莖背生長(zhǎng)。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究：根感受重力的部位在哪里？

減法原理：少量的剪掉根的尖端，

對(duì)比觀察根的生長(zhǎng)情況。

加法原理：待切去尖端后的根尖

重新長(zhǎng)出尖端，恢復(fù)向地性。

根冠

重力

重力

重力

淀粉體

重力感受細(xì)胞：平衡石細(xì)胞

重力作用機(jī)制

重力

重力

淀粉體

平衡石細(xì)胞

重力

平衡石細(xì)胞中淀粉體

沿重力方向下沉

一些列信號(hào)分子改變

影響生長(zhǎng)素的運(yùn)輸，使生長(zhǎng)素分布不均

重力作用機(jī)制：

影響植物的生長(zhǎng)

四、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控

植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)

基因

植物激素

環(huán)境因素

根本

影響表述

光

溫

度

重

力

影響分布

適應(yīng)環(huán)境

相互影響

學(xué)以致用：

若你是一位花卉培育師，你可以用哪些方法，調(diào)控花