5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動

5.4環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動植物的生命活動的調(diào)節(jié)主要依靠激素調(diào)節(jié)，同時受環(huán)境因素調(diào)節(jié)。光、溫度、重力對植物生長發(fā)育都有調(diào)節(jié)作用。光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用資料1少數(shù)植物（如煙草和萵苣）的種子，需要在有光的條件下才能萌發(fā)。有些植物（如早熟禾、毛蕊花）的種子在有光條件下萌發(fā)的好一些。還有一些植物（如洋蔥、番茄）的種子萌發(fā)則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)，萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。思考·討論思考：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：光本身是植物萌發(fā)過程中的一種調(diào)節(jié)因子。資料2豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，它的細胞中不含葉綠素，莖（實際上很大一部分是下胚軸）比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。豆芽（黑暗中培育）豆苗見光培育光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論思考：從豆芽到豆苗，光對植物的顏色和形態(tài)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(tài)。資料3

光調(diào)節(jié)植物開花（日照長短）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——和白天長度無關光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論思考：有些植物根據(jù)晝夜長短“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系嗎?是光照時長(黑暗時長)在起作用；與植物激素的分泌有關。處理火龍果開花朵數(shù)補光6小時54補光5小時47補光4小時44不補光9證實結(jié)論：一個周期中連續(xù)黑暗時間決定是否開花。資料4：光調(diào)節(jié)植物開花的具體機制光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論資料5：紅光和遠紅光調(diào)節(jié)植物開花的不同作用光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論結(jié)論：光信號在植物體內(nèi)被轉(zhuǎn)換為化學物質(zhì)信號。資料6：光信號在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)換光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用思考·討論植株生長開花衰老種子萌發(fā)均受到光的調(diào)控一、光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)1.光對植物生長發(fā)育的作用（1）光是植物進行光合作用的能量來源；（2）光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。2.光信號傳導的結(jié)構(gòu)基礎之一——光敏色素（1）化學本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素——蛋白復合體）（2）分布：植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。（3）吸收光的類型：主要是紅光和遠紅光。光敏色素感光區(qū)域酶活性區(qū)域相關信息：光敏色素主要吸收紅光和遠紅光。植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍光的受體。可以認為，環(huán)境中的紅光、藍光，對于植物的生長發(fā)育來說，是非常關鍵的。感受信號傳導信號發(fā)生反應信號經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)的傳導，傳遞到細胞核內(nèi)表現(xiàn)出生物學效應翻譯RNA光敏色素被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化DNA細胞核內(nèi)特定基因的轉(zhuǎn)錄變化（表達）3.光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應機制資料1:溫帶地區(qū)，樹木年復一年的加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。①春夏季細胞分裂快、細胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶。②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。思考：樹木的年輪與季節(jié)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(huán)境溫度反應的結(jié)果。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動的其他因素1.溫度資料2:有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花。這種經(jīng)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，蕙蘭等就是這樣。思考：有的植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，這對于它們適應所生存的環(huán)境有什么意義？這樣可以避免出現(xiàn)在冬季來臨之前開花從而無法正常結(jié)果的情況。（1）隨著季節(jié)輪回，氣溫周期性變化，植物發(fā)芽、開花、落葉、休眠，生命活動的節(jié)奏追隨著季節(jié)的步伐；（2）隨著晝夜交替，氣溫午高夜低，植物的代謝也會有旺盛和緩慢之分；（3）植物的所有生理活動都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行；（4）溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育；（5）植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)的具體表現(xiàn)西雙版納熱帶季雨林溫帶常綠闊葉林落葉闊葉林針葉林2.重力（1）重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。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。根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？（2）淀粉—平衡石假說：植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現(xiàn)的。重力方向改變平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降引起一系列信號分子的改變?nèi)缬绊懮L素的運輸，導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布對植物生長產(chǎn)生影響三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控驗證植物根向地性的感受部位在根冠課外實踐已有的研究表明：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。提示：實驗可以用剛剛萌發(fā)的玉米粒（實際上是穎果，農(nóng)業(yè)上稱為種子）為材料，為了便于觀察