1、5.4 环境因素参与调节植物的生命活动知识点一：光对植物生长发育的调节1.实例（1）光是植物进行光合作用的能量来源。（2）光照影响植物的种子萌发和形态分化。（3）昼夜长短影响植物的开花。2植物能够对光作出反应的原因(1)植物可以感知光信号。(2)植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种。(3)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。3. 作用过程：受到光刺激时，光敏色素结构发生变化，这一变化的信息经过信息传递系统传递到细胞核内，影响特定基因的表达。4.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
2、常关键的。【思考探究】1.菊花为短日照植物，在“五一”节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理？（社会责任）提示：提前对其进行短日照处理。2. 光敏色素是一类蛋白质（色素蛋白复合体） ，受到光照时结构会发生变化。这一变化的实质可能是什么？（生命观念）提示：蛋白质的空间结构发生变化。知识点二：参与调节植物生命活动的其他环境因素1.温度（1）通过影响植物的代谢影响植物的生长。（2）影响植物的开花。（3）决定植物分布的地域性。2.重力：调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。（1）具体表现：根的向地性和茎的背地性。（2）影响机制：植物的根、茎中有感知重力的物质和细胞，
3、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。3.植物生长发育的整体调控（1）高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体。植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。（2）基因表达：植物的各项生命活动处在基因适时选择性表达的调控之下。（3）激素调节激素做为信息分子，会影响基因的表达。激素的产生和分布是基因表达调控的结果。（4）环境因素：影响激素的产生和分布。【思考探究】1.将植物幼苗横放，在重力作用下，生长素在靠地一侧的分布较多，但根表现为向地性，茎表现为背地性，原因是什么？（科学思维）提示：根对生长素较为敏感，根的靠地一侧生长
4、被抑制，茎的靠地一侧生长素促进生长，所以根、茎出现了不同的反应。2. 有些植物必须经过春化（低温）作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境有什么意义?（科学思维）提示：春化作用是植物应付恶劣环境的一种策略,植物在开花期是最脆弱的时候,如果不幸遇上低温,则很容易无法抵抗而导致不开花或死亡。所以经过长期的自然选择,植物进化出一个适应的策略,等待寒冬过去后再开花结实(即春化作用),以确保繁衍后代的成功。【易错提醒】易错点一：光照既可以影响植物体的代谢活动，也可影响植物的生殖活动。例 1. 分别将一种短日植物和一种长日植物置于短光周期中，但在长暗期中间给予一次瞬间光照，结果短日植物不开花，长日植物开花
5、；再将这两种植物置于长光周期中，但在长光期中间插入一次短时黑暗，结果短日植物仍不开花，长日植物开花。以下分析不正确的是( )。A短日植物和长日植物分别指开花需要短日照条件和长日照条件B短光周期的长暗期中给予短瞬间光照，长日植物开花，因为黑暗时长满足其要求C长光周期的长光期中间插入短时黑暗，短日植物不开花，因为黑暗时长不能满足其要求D植物对光照和黑暗的反应叫光周期现象【解析】选 D。长日植物是指每天日照时间长于它的临界日长才开花的植物，短日植物是指每天日照时间短于它的临界日长才开花的植物，A 项正确；短日植物实际是长夜植物，长日植物实际是短夜植物，短光周期的长暗期中给予短瞬间光照，长日植物开花，
6、原因不是光照总时满足其要求，而是满足了短夜条件，B 项正确；长光周期的长光期中间插入短时黑暗，短日植物不开花，因为黑暗时长不能满足其要求，C 项正确；植物对昼夜相对长度变化发生反应的现象，称为光周期现象，D 项错误。例 2. 苍耳为菊科植物,一年生杂草。它是一种绝对短日植物,即在 24 h 昼夜周期中,日照长度短于一定时数才能成花。请回答下列问题。(1)光周期是一种具有季节性的环境信号,具有季节性的环境信号还有(写出一个即可)。(2)下 图为 4 种 植物 对不 同日 长的 开花 反应 ,曲 线表 示苍 耳对 日长 的开 花反 应 , 理 由是。(3)研究人员发现,无论苍耳的叶在茎枝上的排列方
7、式如何,相邻两节的叶子互不重叠,在与阳光垂直的层面上作镶嵌排布。苍耳叶片的镶嵌式排布对光合作用有什么积极影响?。【解析】 (1)随着四季变换,温度也发生周期性变化,温度是影响植物的一种环境信号。(2)已知苍耳是短日照植物,从图示可知,曲线 2 表示光期长度超过 16 h 则不再开花,其他曲线显示超过 16 h 仍能开花,只是开花程度出现差异,因此判断曲线 2 表示苍耳对日长的开花反应。(3)光照是植物光合作用的能量来源,相邻两节的叶子互不重叠,可使所有叶片都能最大限度接受光照,提高光能利用率。答案：(1)温度(2)22 曲线表示的植物在低于 16 h 日照时间下才开花,符合短日照植物的定义(3
8、)使所有叶片都能最大限度接受光照,提高光能利用率易错点二：根的向地性与重力有关，体现了生长素的两重性，茎的背地性不能体现生长素的两重性。例 3. 将一株植物水平放置，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长，这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。下列分析正确的是()Ac 处生长素浓度较 d 处高，根弯曲向下生长Bb 处生长素浓度较 a 处低，茎弯曲向上生长Ca 处生长素浓度较 b 处高，茎对生长素敏感性高，a 处生长受抑制，c 处生长快，根弯曲向上生长Dd 处生长素浓度较 c 处高，d 处生长受抑制，c 处生长快，根弯曲向下生长【解析】选 D。由图分析知，在重力作用下，d 处和 b
9、处的生长素浓度分别比 c 处和 a 处高，由于根对生长素敏感，d 处生长受到抑制，c 处生长快，根弯曲向下生长。例 4. 下列有关生长素浓度对植物的作用效果，相似的是A根的向地性和茎的背地性B植物的向光性和顶端优势C根的向地性和植物的向光性D茎的背地性和植物的向光性【解析】选 D。根的向地性体现生长素的两重性，茎的背地性是由于生长素对植物具有促进生长的作用，A错误；植物的向光性，是由于生长素对植物具有促进生长的作用，而顶端优势体现生长素的两重性，B 错误；根的向地性体现生长素的两重性，植物的向光性都是由于生长素对植物有促进生长的作用，C 错误；茎的背地性是由于生长素对植物具有促进生长的作用，而植物的向光性由于生长素对植物具有促进生长的作用，D 正确。
