第五章 第三节 植物对多种环境信号做出反应（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物选择性必修1稳态与调节（浙科版2019）

第三节　植物对多种环境信号做出反应 课程内容标准 核心素养对接 概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。 1． 通过分析讨论，明确光、重力和温度等环境因素对植物生命活动的调节的过程。(生命观念) 2．构建植物生长发育的调控模型。(科学思维) 1．向性运动是植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动，是植物对环境信号的一种生长反应。 2．向重力性就是植物在重力影响下，保持一定方向生长的特性。植物的茎总是背离重力方向而向上生长，具有负向重力性；根总是顺着重力方向而向下生长，具有正向重力性。 二、植物的生殖受到光周期及温度的调控 1．光周期即一天24 h内昼夜的相对长度。生物体对光周期的生理反应，称为光周期现象。 2．光周期对植物的影响 (1)有些植物只有当日长超过一定小时数时才能开花，这样的植物称为长日植物。 (2)有些植物只有当日长短于一定小时数时才能开花，这样的植物称为短日植物。 (3)有些植物只要它们已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花，被称为日中性植物。 3．科学研究表明，控制植物开花及其他光周期现象的是夜长——暗期的长度，而非日长。因此短日照植物实际是长夜植物，而长日照植物实际是短夜植物。 4．光敏色素 (1)存在部位：叶片细胞。 (2)调节过程 一旦暗期被照光，特别是被红光打断，光敏色素就能捕获到这个信号，从一种形式转变成另一种形式。这种转变起着开关的作用，不仅控制着开花，还控制着诸多植物体其他重大生理过程，如种子萌发、分枝形成等。 (3)光周期作为信号控制很多植物的开花，这是长期进化的结果。 5．温度 (1)还有一些植物的开花主要受温度的影响，如冬小麦。对这类植物来说，秋冬季的低温是开花所必需的条件。这种低温诱导植物开花的过程，称为春化作用。 (2)低温对开花的影响，一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期实现。 (3)感受低温刺激的部位一般在茎尖。许多实验证明，在春化过程中形成一种春化素，不过这种物质至今还没被分离出来。春化作用也可能与赤霉素有关。 (4)低温作为信号，影响这些植物的开花，也是进化的结果。 1．判正误(对的画“√”，错的画“×”) (1)生长素不直接参与细胞代谢只能给细胞传达促进生长的信息。(×) (2)单侧光能影响生长素的横向运输但不影响生长素的极性运输。(√) (3)生长素和乙烯对植物侧芽细胞的伸长都起着一定的调节作用。(√) 2．微思考 (1)参与调节植物的生命活动的环境因素有哪些？ 提示　光、温度、重力等。 (2)植物体感受光周期变化的部位是哪里？感光物质是什么？ 提示　叶片；光敏色素。 任务驱动一　向性运动是植物对环境信号做出的生长反应 根据下图的处理和结果，分析讨论： 1．在图中A、B、C、D四处，生长素浓度比较高的是哪些位置？为什么？细胞生长较快的是哪些位置？ 提示　在图中A、B、C、D四处，生长素浓度比较高的是C、D，因为是近地侧，由于重力作用，生长素向下运输。细胞生长较快的是A、D，均表现为促进生长。 2．从图中我们也可以判断出茎和根哪个部分对生长素反应更敏感？ 提示　根由于根对生长素的敏感性强，远地侧较低的生长素含量促进了该侧细胞的生长，近地侧较高的生长素含量抑制了该侧细胞的生长，从而使根表现出向地性。 植物的向重力性 (1)植物茎的背地性和根的向地性 重力→→ (2)植物的向重力性假说 根横放时，平衡石沉降到细胞底部，刺激内质网释放Ca2＋到细胞质中，Ca2＋和特定蛋白质相结合，激活细胞底部的钙泵和生长素泵。于是横放的根的下侧生长素浓度高于上侧。而根对生长素十分敏感，下侧高浓度的生长素反而抑制细胞生长，导致下侧生长速度比上侧慢，于是根向下弯曲。 根横放时，淀粉体下沉到细胞近地侧的内质网上，诱导内质网释放Ca2＋到细胞质基质，Ca2＋与调钙蛋白结合后活化Ca2＋泵和IAA泵(均为ATP驱动泵)，使根近地侧积累较多的Ca2＋和IAA，导致根的近地侧的和背地侧的生长速度不一样。下列说法不合理的是(　　) A．淀粉体能导致IAA分布不均 B．重力能导致根的向地生长 C．Ca2＋和IAA运输到近地侧的方式为主动运输 D．根的向地性不能体现生长素的两重性 D　[淀粉体下沉到细胞近地侧的内质网上，诱导内质网释放Ca2＋到细胞质基质，Ca2＋与调钙蛋白结合后活化Ca2＋泵和IAA泵，从而导致近地侧和远地侧生长素分布不均匀，因此，A正确；生长素从远地侧向近地侧运输，是因为淀粉体受重力的作用，沉积在下方，从而最终激活IAA泵向近地侧运输IAA，致使近地侧和远地侧生长素分布不均，且近地侧表现为抑制，远地侧表现为促进，近地侧生长速度慢，远地侧生长速度快，因而根体现为向地生长，B正确；Ca2＋和IAA运输到近地侧都需要消耗ATP，因而都属于主动运输过程，C正