1、第第4 4节节 环境因素参与调节植物的生命活动环境因素参与调节植物的生命活动许曼莎台山市鹏权中学第5章 植物生命活动的调节问题探讨问题探讨种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎就会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长讨论讨论1.茎和根的生长是受那种因素调节的？由重力因素调节的由重力因素调节的2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？为什么？根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎根和茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力没有重力高等植物的生长发育是受环境因素调节的。、对植物生长的调节作用尤为重要光对植物生长发育的调节光对植物生长发育的调节光是
2、植物进行光合作用的 来源 对于植物来说，光只是起提供能量的作用吗？光温度重力能量思考思考 讨论讨论光在植物生长发育中的调节作用光在植物生长发育中的调节作用资料资料1 1 少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光的条件下才能萌发，有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的种子在有光条件下萌发得好一些，还有一些植物（如洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制。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讨论讨论1.那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗？不是不是资料资料2 2 豆芽是在黑暗的环境中培育的，它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
3、，就会发生形态变化并长成豆苗 讨论讨论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资料资料3 3 很多植物的开花与昼夜长短有关。例如，菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等讨论讨论3.有些植物根据昼长夜短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？是光照时长（黑暗时长）在起作用；与植物激素的分泌有关是光照时长（黑暗时长）在起作用；与植物激素的分泌有
4、关4.种子发芽，植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应萌发后能立即萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死饿死”；植株在生；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控植物的向光性生长，实际上也是植物
5、对光刺激的反应光作为一种 ，影响、调控植物生长、发育的全过程植物能够对光作出反应，表明植物可以 ，并据此调整生长发育 植物是怎样感受到光照的呢？信号信号感知光信号感知光信号植物具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种光敏色素是一类 （色素蛋白复合体），分布在植物的 ，其中在 的细胞内比较丰富在受到光照射时，光敏色素的 会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物效应蛋白质蛋白质各个部位各个部位分生组织分生组织结构结构相关信息相关信息光敏色素主要吸收 和 。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
6、发育来说，是非常关键的红光红光远红光远红光全P1561从种子萌发，到植株生长、开花、衰老等过程，都会受到多种环境信号的调控。下列相关叙述错误的是A光敏色素是能接受光信号的分子，参与光合作用光反应阶段B植物的某些细胞能够将重力信号转换成运输生长素的信号C冬小麦具有春化作用说明温度参与了植物生长发育的调节D环境因素调控植物生命活动的实质是影响基因的选择性表达全P1562将我国南方的菊花品种移栽至北方时，夏季只长叶不开花，但在秋冬移入温室则可开花。下列关于环境因素对植物的影响分析正确的是A植物感光与光敏色素有关，北方冬季蓝光较多，促进植物开花B该种菊花属于长日植物，向北引种因临界日照时间变长，夏季无
7、法开花C该种菊花属于短日植物，向北引种因临界日照时间变短，夏季无法开花D不仅影响开花，温度几乎影响种子萌发、植株生长等植物的所有生命活动参与调节植物生命活动的其他环境因素参与调节植物生命活动的其他环境因素除了光、温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育 温度和重力因素是如何参与植物生命活动的调节的呢？思考思考 讨论讨论 温度参与植物生长发育的调节温度参与植物生长发育的调节资料资料1 1 温带地区，树木年复一年地加粗，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：在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带资
8、料资料2 2 有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样讨论：讨论：1.树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？年轮的形成，是树木生长年轮的形成，是树木生长对一年中不同时期环境对一年中不同时期环境温度反应的结果温度反应的结果冬小麦要经历春化作用才能开花2.有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况3.关于温度参与调节植物生长发育的实例，你还能举出一些吗？温度温度随
9、着季节轮回、气温周期性变化，植物发芽、开花、落叶、休眠，生命活动的节奏追随着季节的步伐随着昼夜交替，气温午高夜低，植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分植物的所有生理活动都是在 内进行，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分布的地域性很大程度上就是由 决定的一定的温度范围一定的温度范围温度温度重力重力重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素植物根向地、茎背地生长，就是在重力的调节下形成植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，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 根的向地生长和茎的背地
10、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；可以将枝根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐；可以将枝条伸向填空，利于吸收阳光进行光合作用条伸向填空，利于吸收阳光进行光合作用“淀粉淀粉平衡石假说平衡石假说”普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重 力对植物生长的影响植物生长发育的整体调控植物生长发育的整体调控高等植物是由很多细
11、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、细胞之间的协调和配合植物生长发育的调控，是由 调控，调节和 因素调节共同完成的植物细胞里储存着 基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时 的调控之下基因表达基因表达激素激素环境环境全套全套选择性表达选择性表达对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过 传递信息激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用激素的产生和分布是 的结果，也受到 因素的影响在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上，是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分
12、布，最终表现在器官和个体水平上的变化激素激素基因表达调控基因表达调控环境环境植物生长发育的调控植物生长发育的调控全P1571一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树，其生长发育受多种因素的调节。下列说法错误的是()A光作为一种信号可以影响、调控望天树生长发育的全过程B温度通过影响望天树种子萌发、植株生长、开花结果等过程参与调节其生长发育C重力通过将重力信号转换成运输生长素的信号造成生长素分布不均来调节望天树根的生长方向D望天树生长发育的过程完全由植物激素和环境因素调控全P1572“淀粉平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体
13、”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响。下列有关叙述错误的是A“淀粉体”可感受重力的方向B“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号C茎的近地侧生长素分布较多，细胞生长快，使茎背地生长D根的近地侧生长素分布较多，细胞生长快，使根向地生长课外实践课外实践设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠设计实验，验证植物根向地性的感受部位在根冠已有的研究表明，植物的根是靠根冠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长材料：便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养为验证到底是否
14、是根冠感受重力，引起根的向地生长，应该怎样设计实验组，对照组？刚刚萌发的玉米粒刚刚萌发的玉米粒（实际上是颖果，农业上称为种子）(1)光照对种子的萌发并非都具有促进作用，也可起到抑制作用 （）(2)并不是所有植物的开花都与昼夜长短有关，例如黄瓜、棉花、向日葵的开花与日照时间长短无关 （）(3)激素影响基因的表达，同时，激素的产生是基因表达调控的结果 （）(4)植物的顶端优势和根的向地性均可体现生长素的作用特性，而茎的背地性和向光性均不能体现生长素的作用特性 （）全P158下列关于植物生命活动调节的叙述，错误的是()A调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的B植物生命活动的调节从根
15、本上说是植物基因组程序性表达的结果C在窗台上久不移动的植物弯向窗外生长，有利于植物进行光合作用D光照等因素通过改变植物激素的作用原理，来影响植物的生命活动练习与应用练习与应用一、概念检测一、概念检测1.一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确.(1)它的生长发育完全由植物激素控制。()(2)调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。()(3)它的生长发育是基因表达调控的结果。()2.请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系二、拓展应用二、拓展应用1.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
16、，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示(1)由上述实验结果可以得出什么结论?红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽(2)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感,如果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，莴苣种子的发芽情况会如何？莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽更敏感，因此在自然光照射下会发芽2.昙花一般夜间开花，受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花，可尝试采取哪些措施？可尝试进行遮光处理可尝试进行遮光处理复
17、习与提高复习与提高一、一、选择题选择题1.园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐，需要对绿篱定期修剪，其目的是（）A.抑制侧芽生长 B.抑制顶端优势 C.抑制向光性生长 D.抑制其开花结果2.用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头，可得到无子番茄，这种果实细胞中的染色体数目为（）A.与卵细胞染色体数目一样 B.是受精卵染色体数目一半C.与体细胞中染色体数目一样 D.比受精卵染色体数目多一倍3.以下关于植物激素的说法，错误的是（）A.植物激素能促进植物生长 B.植物激素是一类化学物质C.植物激素在植物体内含量很少 D.植物激素不直接参与细胞内的代谢活动4.果实的生长发育和成熟，受多种激素调
18、节。下列叙述正确的是A.细胞分裂素促进果实生长 B.乙烯抑制果实的生长和成熟C.脱落酸促进细胞分裂和果实脱落 D.生长素对果实的发育和成熟没有影响二、非选择题1.研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示(1)比较曲线b、c、d与e可知 ,对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是 ，而且 （激素）能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下，除了c所采用的措施，还可通过喷施 的化合物促进侧芽生长(2)比较曲线a与b可知，赤霉素能明显促进 。推测：在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于 组织。（3）据图中信息，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内 浓度或比例的改变顶芽
19、顶芽生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素赤霉素赤霉素侧芽生长侧芽生长分生分生生长素与赤霉素、细胞分裂素生长素与赤霉素、细胞分裂素2.当干旱发生时，植物之间是否会交流信息呢？如果有信息交流，是通过地上信号还是地下信号呢？为了探究这些问题，有研究者设计了如下实验。将11株盆栽豌豆等距排列，611号植株在根部有管子相通，这样在不移动土壤的情况下，化学信息可以通过管子进行交流；16号的根部不联系（如下图）用高浓度的甘露醇浇灌（高渗透压，模拟干旱）来刺激6号植株，15 min后，测定所有植株 的气孔开放度。对照组是用水浇灌6号植株。结果如下图所示。（1）对照组的实验结果说明了什么？对照组的结果说明，在不受干
20、旱胁迫时，各植株的气孔开放度无显对照组的结果说明，在不受干旱胁迫时，各植株的气孔开放度无显著差异著差异（2）在干旱条件下，68号植株与911号植株相比，气孔的开放度有什么不一样？在于旱条件下，在于旱条件下，6868号植株的气孔开放度显著低于号植株的气孔开放度显著低于911911号，且越远号，且越远离离6 6号的植株的气孔开放度越大号的植株的气孔开放度越大（3）这些数据支持“当干旱发生时，植物之间会交流信息”这一观点吗？如果会，是通过地 上部分还是地下部分交流信息的？这些数据支持该观点。植物可以通过地下部分交流信息这些数据支持该观点。植物可以通过地下部分交流信息（4）在对6号植株进行干旱诱导后1 h,再次测定所有植株的气孔开放度，发现6 11号植株的气孔大多数都关闭了。这是为什么？对对6 6号植株进行持续号植株进行持续1h1h的干旱胁迫，该植株根部会源源不断地产生的干旱胁迫，该植株根部会源源不断地产生胁迫信号，通过地下通路传递给胁迫信号，通过地下通路传递给711711号植株；这些植株的根部感知号植株；这些植株的根部感知到该信号，作出关闭气孔的响应，以避免散失不必要的水分到该信号，作出关闭气孔的响应，以避免散失不必要的水分
