第5章 植物生命活動的調節第4節環境因素參與調節植物的生命活動

種子萌發后，根向地生長。如果將幼苗橫過來，莖會彎曲向上生長，根則彎曲向下生長。討論:1.莖和根的生長是受哪種因素調節的？是由重力因素調節的。根和莖很可能會繼續橫向生長，因為太空中幾乎沒有重力。2.如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號”內，它的根、莖可能會怎樣生長？為什么？閱讀課本資料分析并思考相應問題！一、光對植物生長發育的調節煙草、萵苣等少數種子萌發不萌發早熟禾、毛蕊花等種子有光比無光萌發更好洋蔥、番茄等種子光抑制種子萌發萌發問題1．那些需要光才能萌發的種子是需要光照給種子萌發提供能量嗎？不是，光是植物種子萌發過程中的一種調節因子。問題2．從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態有什么影響?光既促進葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態。一、光對植物生長發育的調節一、光對植物生長發育的調節問題3．哪種環境因素“決定”是否開花？這與植物激素的分泌有關系嗎？光照時長（黑暗時長）在起作用；這與植物激素的分泌有關。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9①長日照植物：每天日照時間要在12個小時以上，如唐菖蒲(劍蘭)②短日照植物：每天需要12個小時以內的日照，如菊花③日中性植物：對每天日照的時間長短并不敏感，如天竺葵(洋繡球)植物的向光性生長，實際上也是植物對光刺激的反應。光作為一種信號，影響、調控植物生長、發育的全過程。植株生長開花衰老種子萌發均受到光的調控一、光對植物生長發育的調節植物是怎樣感受到光照的呢？資料：1952年，美國科學家用單色光處理萵苣種子發現，紅光（波長在660nm左右）促進種子萌發，而遠紅光（波長在730nm左右）抑制種子萌發；如果用紅光和遠紅光交替處理，則兩種波長的光對種子萌發的影響可以相互逆轉，種子萌發率高低取決于最后一次曝光波長。上述結果說明，吸收紅光和遠紅光的光受體可能是具有兩種存在形式的單一色素。后來，人們成功地分離出這種色素，稱之為光敏色素。接受光信號的分子(光的受體)光敏色素:(1)化學本質:(2)分布:(3)吸收光的類型:蛋白質(色素—蛋白復合體)植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富。主要是紅光和遠紅光。1.光調控植物生長發育的反應機制植物體內除了光敏色素，還有感受藍光的受體。（生理失活型）（生理激活型）感受信號傳導信號發生反應受到光照射光敏色素被激活，結構發生變化信號經過轉導，傳遞到細胞核內DNA細胞核內特定基因的轉錄變化RNA翻譯表現出生物學效應(4)反應過程光信號激活光敏色素信息傳遞系統細胞核影響特定基因表達（DNA→mRNA）翻譯生物學效應（蛋白質）①光敏色素是光的受體，光僅是一種信號。②光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，能吸收、傳遞并轉化光能儲存在有機物中，是自然界各種生物的能量和物質基礎。思考：除了光，溫度和重力等環境因素也會參與調節植物的生長發育，溫度和重力是如何參與植物生命活動調節呢？思考：光敏色素與光合色素的作用有什么區別？光敏色素與光合色素二、參與調節植物生命活動的其他環境因素資料1：溫帶地區，樹木年復一年地加粗，構成一圈圈的年輪，表現出季節周期性變化。年輪形成的原因是：

①在春夏季細胞分裂快、細胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；

②在秋冬季細胞分裂慢、細胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。寬帶細帶討論1：樹木的年輪與季節的溫度變化有什么直接關系？年輪的形成，是樹木生長對一年中不同時期環境溫度反應的結果。1.溫度參與植物生長發育的調節資料2：有些植物在生長需要經歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經歷低溫誘導促使植物開花的作用，稱為春化作用。冬小麥、冬大麥、蕙蘭就是這樣。討論2:有的植物需要經過春化作用才能開花，這對于它們適應所生存的環境有什么意義？這樣可以避免出現在冬季來臨之前開花從而無法正常結果的情況。資料3：關于溫度參與調節植物生長發育的實例，你還能舉出一些嗎？②葉片變黃、脫落：落葉樹的葉片在秋冬季變黃、脫落。①光合作用：夏季中午溫度過高，植物為了防止失水過多，氣孔關閉，CO2進入葉片減少，光合作用減弱。隨著季節輪回、氣溫周期性變化，植物發芽、開花、落葉、休眠，生命活動的節奏追隨著季節的步伐。根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用。思考：根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？2.重力是調節植物生長發育和形態建成的重要環境因素。IAAIAAIAAⅠ.根尖垂直放置時①生長素運往根冠②根尖垂直放置時，淀粉體均勻分布在平衡石細胞底部的內質網上，內質網兩側壓力相當，運往根冠的生長素均勻地運往伸長區。伸長區根冠淀粉粒“淀粉—平衡石假說”Ⅱ.根尖水平放置時①根尖水平放置時，淀粉體沉降到近地側，該側內質網壓力更大。②壓力大的一側運輸更多生長素至伸長區。③高濃度生長素抑制近地側根尖生長。④低濃度生長素促進遠地側根尖生長。根尖向地彎曲。刺激內質網釋放Ca2+到細胞質中，Ca2+和特定蛋白質相結合，激活細胞底部的鈣泵和生長素泵，使近地側積累較多的Ca2+和IAA。實驗拓展：驗證植物根向地性的感受部位在根冠已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的細胞感受重力，從而引起根的向地生長。我們能否設計實驗進行驗證？自