5.4 环境因素参与调节植物的生命活动（讲义）-【讲义+分层练】2022-2023学年高二生物上学期同步备课优质资源（人教版2019选择性必修1）

《第5章 植物生命活动调节》教学讲义[选择性必修1] 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示 必会知识一 光对植物生长发育的调节 1．光对植物生长发育的调节作用 (1)光是植物进行光合作用的能量来源。 (2)光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 2．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。植物可以感知光信号，并据此调整生长发育。光敏色素主要吸收红光和远红光，植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。环境中的蓝光和红光对植物的生长发育非常关键。 3．光敏色素的作用机理：光敏色素是一类蛋白质(色素——蛋白复合体)，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，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，从而表现出生物学效应。 4．光调控植物生长发育的反应过程 阶段 响应 图示 ①感受信号 光敏色素被激活，结构发生变化 ②传导信号 信号经过转导，传递到细胞核内 ③发生反应 细胞核内特定的基因进行转录，之后通过翻译产生相应蛋白质，表现出生物学效应 必会知识二 参与调节植物生命活动的其他环境因素 1．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。 (1)调节过程 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。 (2)淀粉一平衡石假说 “淀粉一平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。这种假说认为，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。 2．温度：温度通过影响种子萌发、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。 (1)春化作用：温度对植物的开花起着重要作用，开花需要低温的现象叫春化作用。冬小麦、甘蓝、萝卜、白菜等植物都有春化现象，没有春化作用，植物只保持营养生长，不会开花结果。春化作用一般要在0~5℃保持40~50天，而高温或缺氧可解除春化作用。春化作用的感受器官是芽内的分生组织。 (2)年轮形成：春天，气候温和、雨量充沛，对树木的生长有利，这时形成层细胞分裂旺盛，新产生的细胞大而明显，导管又大又多，因此，木材就显得颜色淡，质地松软。入夏以后，随着气温增高、雨量减少，特别是到秋天，天气渐冷，雨量更少，形成层活动减弱，分裂出的细胞形状小，加上细胞壁厚，导管又少，木材显得致密而坚硬，颜色也深。 必会知识三 植物生长发育的整体调控 1．植物生长发有的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 2．植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。 3．激素调节、基因表达调控与环境的关系：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，需要通过激素传递信息。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。同时，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。 4．从个体层次上看，植物生长、发育、繁殖、休眠等生理过程实际上是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素的产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化的过程。 必备技能 典例精讲模型秒杀巧思妙解 必备技能一 光对植物生长发育的调节 [例1](2022·安徽·歙县教研室高二期末)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感。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，这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。下列说法错误的是(    ) 分组 光照射处理方式 发芽情况 对照组 无光照 不发芽 组1 红光 发芽 组2 红光＋红外光 不发芽 组3 X 发芽 组4 红光＋红外光＋红光＋红外光 不发芽 A．红光通过为种子的萌发提供能量促进发芽 B．组3处理方式“X”应该是“红光＋红外光＋红光” C．红光和红外光依次照射时，种子是否萌发取决于最后照射的是哪种光 D．植物生长发育的调控是由基因的表达调控、激素调节和环境因素共同调节的结果 [答案]A．[解析]A、种子在萌发时需要的能量由细胞呼吸提供，光照不能为种子萌发过程提供能量，A错误；B、据题意可知，最后一次是红光则会发芽，最会一次是红外光，则不发芽，3组发芽，因此最后一次应该是红光，即组3处理方式“X”应该是“红光＋红外光＋红光”，B正确；C、据表对比第2组、第3组合第4组结果可知，