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

第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)問(wèn)題探討種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。如果將幼苗橫過(guò)來(lái)，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。討論：1.莖和根的生長(zhǎng)是受哪種因素調(diào)節(jié)的？2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號(hào)”內(nèi)，它的根、莖可能會(huì)怎樣生長(zhǎng)？為什么？是由重力因素調(diào)節(jié)的。根和莖很可能會(huì)繼續(xù)橫向生長(zhǎng)，因?yàn)樘罩袔缀鯖](méi)有重力。莖向上生長(zhǎng)對(duì)于植物，光只是起提供能量的作用嗎？環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)。光是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)源。思考·討論光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料1：①光影響植物種子萌發(fā)（萵苣）結(jié)論：萵苣種子在光照一段時(shí)間后的發(fā)芽率明顯高于黑暗條件。資料1：②光影響植物種子萌發(fā)（煙草）處理發(fā)芽率（%）全黑暗6.67光照/黑暗91.00結(jié)論：煙草種子在光照/黑暗條件下的發(fā)芽率明顯高于完全黑暗條件。資料1：③有些植物的種子在有光條件下萌發(fā)的更好；如早熟稻、毛蕊花有些植物種子的萌發(fā)，受光的抑制。如洋蔥、番茄萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也很少。1.那些需要光才能萌發(fā)的種子是需要光照給種子萌發(fā)提供能量嗎?不是。推測(cè)：光是植物萌發(fā)過(guò)程中的一種調(diào)節(jié)因子。種子萌發(fā)需要的能量是由儲(chǔ)存在子葉或胚乳中的有機(jī)物氧化分解提供的。資料2豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細(xì)胞中不含葉綠素，莖（實(shí)際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長(zhǎng)很多。豆芽一旦見(jiàn)光，就會(huì)發(fā)生形態(tài)變化并長(zhǎng)成豆苗。2.從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色和形態(tài)有什么影響?光既促進(jìn)葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會(huì)影響豆苗的形態(tài)。資料3很多植物的開花與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)。例如，菠菜只有白天長(zhǎng)度超過(guò)13小時(shí)才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開花。當(dāng)然，也有不少植物的開花與晝夜長(zhǎng)短沒(méi)有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。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推測(cè)：一個(gè)周期中連續(xù)黑暗時(shí)間決定是否開花。3.有些植物根據(jù)晝夜長(zhǎng)短“決定”是否開花，是哪種環(huán)境因素在起作用？這與植物激素的分泌有關(guān)系嗎？

是光照時(shí)長(zhǎng)(黑暗時(shí)長(zhǎng))在起作用；與植物激素的分泌有關(guān)。4.種子發(fā)芽，植株生長(zhǎng)、開花接受光的調(diào)控，是如何體現(xiàn)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)的?萌發(fā)需要光照的種子一般較小，這是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)——萌發(fā)后能立即進(jìn)行光合作用，從而避免在無(wú)光條件下萌發(fā)后“餓死”；植株在生長(zhǎng)、開花過(guò)程中，跟隨著光照的節(jié)奏，能保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行，能保證正常地繁衍后代，這也是植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)1.光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用（1）光是植物進(jìn)行光合作用的能量來(lái)源；（2）光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過(guò)程。植株生長(zhǎng)開花衰老種子萌發(fā)均受到光的調(diào)控植物能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號(hào)，并據(jù)此調(diào)整生長(zhǎng)發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？2.光信號(hào)傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一——光敏色素（1）化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素——蛋白復(fù)合體）（2）分布：植物的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。（3）吸收光的類型：主要是紅光和遠(yuǎn)紅光。3.光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制陽(yáng)光光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化照射信號(hào)經(jīng)過(guò)信息傳遞系統(tǒng)的傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)影響特定基因的表達(dá)RNA蛋白質(zhì)表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)轉(zhuǎn)錄感受信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)發(fā)生反應(yīng)翻譯相關(guān)信息光敏色素主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光。植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍(lán)光的受體?？梢哉J(rèn)為，環(huán)境中的紅光、藍(lán)光，對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)說(shuō)，是非常關(guān)鍵的。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素除了光，溫度、重力等環(huán)境因素也會(huì)參與調(diào)解植物的生長(zhǎng)發(fā)育。溫度、重力因素是如何參與植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)的呢？思考·討論溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)資料1:溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)一年的加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。①春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶。②秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。1、樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關(guān)系?年輪的形成，是樹木生長(zhǎng)對(duì)一年中不同時(shí)期環(huán)境溫度反應(yīng)的結(jié)果。資料2:有些植物在生長(zhǎng)期需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥，蕙蘭等就是這樣。2、有的植物需要經(jīng)過(guò)春化作用才能開花，這對(duì)于它們適應(yīng)所生存的環(huán)境有什么意義？這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來(lái)臨之前開花從而無(wú)法正常結(jié)果的情況。3、關(guān)于溫度參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的實(shí)例，你還能舉出一些嗎？較低的夜溫有利于根的生長(zhǎng)和細(xì)胞分裂素的合成，因而也提高了整株植株的生長(zhǎng)速率。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素1.溫度：（1）年輪的形成：（2）春化作用：（3）植物的生命活動(dòng)（發(fā)芽、開花、落葉、休眠）追隨季節(jié)的步伐。（4）植物的代謝有旺盛和緩慢之分。（5）植物的所有生理活動(dòng)均在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。如種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等。（6）植物分布的地域性很大程度由溫度決定。西雙版納熱帶季雨林溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林植物的地域性分布2.重力（1）重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。根的向地性莖的背地性具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)。造成生長(zhǎng)素分布不均衡，調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。（2）淀粉—平衡石假說(shuō)：植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根尖中的平衡石細(xì)胞示意圖重力方向發(fā)生改變平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”會(huì)沿著重力方向沉降引起一系列信號(hào)分子的改變影響植物生長(zhǎng)如影響生長(zhǎng)素的運(yùn)輸，導(dǎo)致生長(zhǎng)素沿著重力刺激的方向不對(duì)稱分布形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端莖

在根冠、胚芽鞘尖端和莖的內(nèi)皮層細(xì)胞中有比重比較大的淀粉體分布，受重力影響而沉積在細(xì)胞底部，起平衡石的作用。

根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)有什么意義呢？莖背地生長(zhǎng)，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。根向地生長(zhǎng)，可以深扎根，利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；向性運(yùn)動(dòng)的原因胚芽鞘的向光性光敏色素是感光分子胚芽鞘尖端感光，生長(zhǎng)素發(fā)生橫向運(yùn)輸，分布不均勻，使得尖端以下部位向光側(cè)生長(zhǎng)慢，背光側(cè)生長(zhǎng)快根的向地性根冠存在一種感受重力的分子或結(jié)構(gòu)引起生長(zhǎng)素的重新分布，分布不均的生長(zhǎng)素傳遞到伸長(zhǎng)區(qū)后，使根出現(xiàn)向地性三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控高等植物是由許多細(xì)胞組成的高度復(fù)雜的有機(jī)體，它的正常生長(zhǎng)發(fā)育需要各個(gè)器官、組織和細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。1.基因表達(dá)調(diào)控植物細(xì)胞里儲(chǔ)存著全套基因，但是某個(gè)細(xì)胞的基因如何表達(dá)則會(huì)根據(jù)需要作調(diào)整。激素作為信息分子，會(huì)影響細(xì)胞的基因表達(dá)，從而起到調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控基因表達(dá)以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個(gè)體水平上的變化。2.激素調(diào)節(jié)3.環(huán)境因素調(diào)節(jié)1.下列關(guān)于植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.保留有芽和幼葉的插條容易成活，主要是因?yàn)檠亢陀兹~能迅速生長(zhǎng)B.光照、溫度等外界環(huán)境因素會(huì)引起植物激素合成、分布等方面的變化C.如果缺乏氧氣，則會(huì)影響植物體內(nèi)生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸D.植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)AD2.如圖是植物體內(nèi)赤霉素(GA)和脫落酸(ABA)形成的過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.GA與ABA在植物不同器官和組織中含量不同，但是含量都極低B.GA與ABA有一定的抗衡作用，共同對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起調(diào)節(jié)作用C.GA與ABA形成過(guò)程的代謝途徑，受到外界環(huán)境因素的影響D.北方植物在夏季產(chǎn)生脫落酸促進(jìn)休眠，冬季產(chǎn)生赤霉素促進(jìn)生長(zhǎng)STS

科學(xué)技術(shù)社會(huì)請(qǐng)大家閱讀教材P109調(diào)控花期創(chuàng)造美好生活?；卮鹣铝袉?wèn)題：1.人工調(diào)控花期的優(yōu)勢(shì)是什么？按照人們的需求，定期獲得鮮花或水果，滿足市場(chǎng)要求，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。2.