第5章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动-【精讲精练】2023-2024学年高中生物选择性必修1人教版（教师用书）

第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 学习目标 1.分析实例，形成植物的生长发育过程始终在光、温度、重力等环境因素的影响、调节下完成的观念，并分析和解决生产和生活中的一些实际问题。 科学思维、社会责任 2.认识到植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面，它们是相互作用、协调配合的。 生命观念、科学思维 一、光对植物生长发育的调节 1．光的作用：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 2．调控机理 (1)信号：光。 (2)信号受体：光敏色素。 ①本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。 ②分布：存在于植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 ③吸收光谱：主要吸收红光和远红光。 (3)调节过程：受到光照时，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。 [点拨] 光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体除了光敏色素，还有感受蓝光的受体，可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 1．温度 (1)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。 (2)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 2．重力 (1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 (2)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。 (3)“淀粉—平衡石假说” ①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。 ②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。 3．植物生长发育的整体调控 (1)植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 (2)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。 (3)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。 我国古代诗人观察细微，写出了很多描写环境的脍炙人口的诗句： “离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生。”(唐·白居易《赋得古原草送别》) “等闲识得东风面，万紫千红总是春。”(宋·朱熹《春日》)。结合所学知识判断： (1)植物的开花会受光的调控，衰老不受光的调控。(×) (2)植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的。(√) (3)光作为一种信息，影响调控植物生长、发育的全过程，植物种子的萌发都需要在有光的条件下才能发生。(×) (4)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在叶肉细胞内比较丰富。(×) (5)在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会传导到细胞核内，影响特定基因的表达。(√) (6)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。(×) 探究点一　光对植物生长发育的调节 [情境探究] 根据下图回答下列问题： (1)光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，受到光照时结构会发生变化。这一变化的实质可能是什么？ 提示：蛋白质的空间结构发生变化。 (2)据图描述出红光和远红光影响植物代谢，产生效应分为哪几个阶段？其具体过程是怎样的？(用箭头和文字进行表述) 提示：光对植物代谢的影响分为感受信号、传导信号和发生反应三个阶段。红光和远红光→光敏色素被激活，结构发生变化→信号经过转导，传递到细胞核内→影响细胞核内特定基因的转录和翻译→表现出生物学效应。 (3)对于植物来说，光只是参与光合作用吗？ 提示：不是，光作为一种信号，影响植物生长、发育的全过程。 (4)菊花为短日照植物，在“五一”节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理？ 提示：菊花花期一般为9～11月，因此应提前对其进行短日照处理。 (5)种子发芽、植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？ 提示：萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”；植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。 [归纳总结] 辨析光合色素和光敏色素 [典题精练] 1．下列关于光对植物生长发育调控的叙述，错误的是(　　) A．洋葱、番茄的种子需要在有光的条件下才能萌发 B．萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少 C．在黑暗的环境中培育的豆芽，不含叶绿素，茎比光下要长很多 D．菊、水稻要在白天短于一定的时长才能开花 解析　烟草、莴苣的种子需要在有光的条件下才能萌发，但光会抑制洋葱、番茄的种子萌发，A错误。