5.4 環境因素參與調節植物的生命活動知識20222023學年高二上學期生物人教版選擇性必修1

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環境因素參與調節植物的生命活動

一、光對植物生長發育的調節

閱讀教材P105，資料1：

萵苣種子

補充資料：科學家用紅光和紅外光依次照射的方法，對一批萵苣種子進行處理，然后置于暗處。一段時間后，這些萵苣種子的發芽情況如下表所示。

組別處理發芽情況

對照組無光照不發芽

組1紅光發芽

組2紅光—紅外光不發芽

組3紅光—紅外光—紅光發芽

組4紅光—紅外光—紅光—紅外光不發芽

(1)萵苣種子的萌發需要光為其提供能量進行光合作用嗎？

(2)根據補充資料，可以得出什么結論？

(3)萵苣種子對紅光的反應遠比紅外光敏感，若經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，萵苣種子的萌發情況會如何？

結論：光作為一種信號，參與調節許多植物種子的萌發。

(4)研究發現，萌發需要光的種子一般較小？

不是

最后照紅光促進萵苣種子發芽，最后照紅外光抑制萵苣種子發芽，光是一種信號。

會發芽

較小的種子儲藏的營養物質少，萌發后需要立即光合作用（適應性）。

結論：光能促進葉綠素的合成，使葉成綠色，也影響植物的形態建成（適應性）。

綠豆芽：無光條件

黑豆苗：有光條件

資料2：從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態有什么影響？

資料3：

植物開花條件：

菠菜——白天超過13h

菊、水稻——白天短于一定時長

黃瓜、棉花、向日葵——和白天長度無關

處理火龍果開花朵數

補光6小時54

補光5小時47

補光4小時44

不補光9

補充資料：

結論：植物開花與光照時長有關。

光作為一種信號，影響、調控植物生長、發育全過程。

探究光調控植物生長發育的機制？

（為什么光能調節種子的萌發？）

大膽假設

設計實驗思路

驗證假設

光調節植物生長發育的機制

光調節植物生長發育的機制

光

（信號）

光敏色素

（受體）

信號轉導

基因表述

（特定基因的轉錄變化）

生物學效應

色素-蛋白復合體，分布在植物的各個部位（細胞膜）。

種子的萌發、植株的生長、開花結果；

氣孔關閉，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、溫度對植物的多種生命活動具有調節作用

顏色較淺的寬帶

顏色較深的細帶

春夏季，酶活性高

秋冬季，酶活性低

細胞分裂快，細胞體積大

細胞分裂慢，細胞體積小

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，經過冬天后，來年春天開花結果。

思考：冬天溫度低，有時會凍傷麥苗，為何不能在春天播種冬小麥呢？

經歷低溫誘導促使植物開花的作用，稱為春化作用。

實踐：在春季播種冬小麥，會使得麥苗夏季旺長卻不開花或者開花太晚，造成減產。

低溫為什么能誘導植物發生春化作用？

探究植物春化作用的機理

資料：我國北方的農民都知道，春季補種冬小麥，將會只長苗而不開花結實，但是如果將小麥低溫0-5℃處理一段時間，小麥就可以抽穗。

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

結論：低溫可改變基因表述，調節植物開花。

大膽假設

設計實驗思路

驗證假設

光調節植物生長發育的機制

伸長區生長素多→抑制生長

三、重力對植物生命活動的調節

是伸長區感受到重力影響生長素的分布嗎？

水平橫放一株植物，一段時間后，根向地生長，莖背生長。

設計實驗探究：根感受重力的部位在哪里？

減法原理：少量的剪掉根的尖端，

對比觀察根的生長情況。

加法原理：待切去尖端后的根尖

重新長出尖端，恢復向地性。

根冠

重力

重力

重力

淀粉體

重力感受細胞：平衡石細胞

重力作用機制

重力

重力

淀粉體

平衡石細胞

重力

平衡石細胞中淀粉體

沿重力方向下沉

一些列信號分子改變

影響生長素的運輸，使生長素分布不均

重力作用機制：

影響植物的生長

四、植物生長發育的整體調控

植物生命活動的調節

基因

植物激素

環境因素

根本

影響表述

光

溫

度

重

力

影響分布

適應環境

相互影響

學以致用：

若你是一位花卉培育師，你可以用哪些方法，調控花