人教版新教材选择性必修一-5.4-环境因素参与调节植物的生命活动

（2）重力 淀粉-平衡石假说
在根冠、胚芽鞘尖和茎的 内皮层细胞中有比重较大 的淀粉体分布，受重力影 响而沉积在细胞底部，起 平衡石的作用。
淀粉-平衡石假说
当根横放时，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。
年轮
&总结
植物的所有生理活动都是在一定的 温度范围内进行，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 由温度决定的。
（2）重力
植物根向地生长 植物茎背地生长
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。
6.小叶运动 11.光周期
7.膜透性
12.花诱导
8.向光敏感性 13.子叶张开
9.花色素形成 14.肉质化
10.质体形成 15.偏上性
16.叶脱落 17.块茎形成 18.性别表现 19.单子叶植物叶片展开 20.节律现象
★光调控植物生长发育的反应机制示意图
&总结
1、植物的一生中，都会受到光的调控。光作为一种信号，可影响、调 控植物生长发育全过程。 2、光敏色素是一种接受光信号的分子，它的化学本质是一种色素-蛋 白质复合物。
第4节 环境因素参与调节植物的 生命活动
一、光对植物生长发育的调节
（一）光在植物生长发育中的调节作用
资料1：
少数植物（如烟草、莴苣、草莓）的种子需要在有光的条件下才能萌发
（一）光在植物生长发育中的调节作用
还有一些植物（如西瓜、洋葱、番茄）的种子萌发，则受光的抑制
（一）光在植物生长发育中的调节作用
（1）温度
年轮：年轮的形成是植物生长季节周期性的一个具体表现。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：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，被称为“早材”；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积小但壁厚，树干上形 成颜色较深的带，被称为“晚材”。
资料2：
黄化现象：黄化现象即幼苗在黑暗条件下表现出茎细长、顶端呈钩 状弯曲，叶片小而呈黄白色。黄化瘦弱与营养无关。
没有光就没有器官分化和形态的发生。 豆芽一旦见光，就会发生形态变化并长成豆苗。
（一）光在植物生长发育中的调节作用
资料3：
很多植物的开花与昼夜长短有关。 菠菜只有白天长度超过13小时才开花，属于长日照植物，如菠菜、冬小麦； 菊花要在白天短于一定的时长才开花，属于短日照植物，如菊花、水稻。
&总结
3、光敏色素在植物各个部 位都有分布，分生组织细胞 内分布较丰富。 4、日光（红光）照射时， 光敏色素结构发生变化，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 现出生物学效应。
（三）光调节植物生长发育在农业生产上的应用
上个世纪70年代以来，人们发现 可见光谱中的短波光如蓝光和近 紫外光也调控着植物的许多生长 发育过程。
（二）光调控植物生长发育的反应机制
光作为一种 信号 ，影响 、 调控 植物生长、 发育的全过程。
植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信 号，并据此调整生长发育。
科学家研究发现，植物具有能接受光信号的分子， 光敏色素是其中的一种。
光敏色素的发现与分布
1935-1937年Flint等在研究光质对莴苣种子萌发的影响时，促进莴 苣种子萌发最有效的光是在红光区域（600-700nm），而抑制莴苣种子萌 发的光是在红外光区域（720-740nm）。
光敏色素的发现与分布
Butler等（1959年）成功地分离出这种吸收红光和红外光可逆转换 的光受体，它是一种色素蛋白。
Borthwick等在1960年称之为光敏色素。红光吸收形式是Pr；红外光 吸收形式是Pfr。
（日光）应
1.种子萌发 2.弯钩张开 3.节间延长 4.根原基起始 5.叶分化和扩大
光敏色素的发现与分布
1946-1960年，科学家发现如果用红光和红外光交替地照射莴苣种子， 种子萌发的促进或移植决定于最后照射光的波长。而与交替的次数无关。
组别
光照射处理方式
发芽情况
对照组
无光照
不发芽
组1
红光
组2
红光→红外光
组3
红光→红外光→红光
组4
红光→红外光→红光→红外光
发芽 不发芽
发芽 不发芽
利用浅蓝色塑料薄膜低温下育秧 比无色的好。因为其可大量透过 400-500nm波长的蓝紫光，使秧苗 矮壮。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
（1）温度
春化作用：很多自然界的植物有营养生长转变到生殖生长（开花和结实）需要 一个低温（指冬季）过程，在经历冬季低温天气历练之后于第二年春季重新萌 发生长，并且在夏季到来前开花乃至结实。
淀粉—平衡石假说
下图是淀粉－平衡石假说的示意图，请回答下列问题：
(甲)(根尖竖直放置)
(乙)(根尖水平放置)
(1)植物对重力的感受是通过根冠中的什么细胞来实现的？ 提示：一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞。 (2)根尖水平放置时，平衡石细胞中的淀粉体会沿着什么方向沉降？这对伸长区IAA的 分布有何影响？ 提示：沿重力方向；导致伸长区近地侧IAA浓度高，远地侧IAA的浓度低。 (3)根的生长表现出向重力性(沿着重力方向弯曲向下生长)，试推测根尖伸长区近地 侧与远地侧的生长速度快慢关系。 提示：近地侧生长慢，远地侧生长快。 (4)比较根尖伸长区的近地侧与远地侧的IAA浓度与其生长速度快慢之间的关系，分析 其体现了生长素的什么作用特点？ 提示：低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长。
三、植物生长发育的整体调控
高等植物是由很多细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、细胞之间的协调配合。
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构成的网络。
植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞 的基因如何表达则根据需要作调整。
如，部分植物开花过程受日照时间（环境）的 调控，许多激素作为信号分子影响基因的表达。