第5章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动-【导与练】2023-2024学年高中生物选择性必修1同步全程学习全书word（新教材，人教版）

第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 学习目标 素养定位 1.说明光对植物生长发育的调节作用,简述温度、重力等参与调节植物生命活动 2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系 3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性 1.认同环境因素参与调节植物的生命活动,建立生物与环境相适应的观念。(生命观念) 2.尝试运用所学知识解释生活中的现象并科学地应用到实践中去。(社会责任) 一、光对植物生长发育的调节 1.光在植物生长发育中的调节作用 (1)光能够影响某些植物种子的萌发。 (2)光影响叶绿素的形成,并影响植物的形态。 (3)很多植物的开花与昼夜长短(光周期)有关。 2.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。 3.光敏色素 (1)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。 (2)光敏色素主要吸收红光和远红光。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.植物体内除了光敏色素,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)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。 (2)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 (3)实例。 ①年轮: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;在秋冬季反之。 ②春化作用:经历低温诱导促使植物开花的作用。 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)调节机制:根、茎中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→生长素分布不均衡→调节植物的生长方向。 (3)假说:“淀粉—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。当根的放置方向发生改变时,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。 三、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.植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下。 3.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。 (1)光敏色素在分生组织的细胞内比较丰富。(　√　) (2)某些植物在生长期经过低温处理,会产生诱导植物开花的化学物质。(　√　) (3)植物的根茎靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。(　√　) (4)温带地区树木年轮的形成与光照有关。(　×　) 提示:温带地区树木年轮的形成与温度有关。 (5)植物的向光性生长,实际上是植物对光刺激的反应。(　√　) (6)重力影响生长素的分布,近地侧生长素分布多,生长快。(　×　) 提示:重力使近地侧生长素分布多,根对生长素敏感,近地侧生长慢。 探究一　光对植物生长发育的调节 资料:一些种子(如莴苣)需要在一定光照条件下才能萌发,这类种子称为需光种子。在研究莴苣种子萌发时,科研人员利用红光(R)和远红光(FR)反复照射进行实验,得到如下结果,根据实验结果分析讨论: 照射 萌发率 R 70 R+FR 6 R+FR+R 74 R+FR+R+FR 6 R+FR+R+FR+R 76 R+FR+R+FR+R+FR 7 注:在26 ℃条件下连续地以1 min的红光和4 min的远红光照射。 问题(1):接收光信号的是什么物质?其化学本质是什么? 提示:光敏色素;是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)。 问题(2):根据实验结果,推测对莴苣种子萌发起抑制作用的是哪种光?为什么? 提示:远红光;最后一次照射为红光时,种子萌发率高,但远红光可抵消红光的作用。 问题(3):实验为什么选择红光和远红光照射? 提示:光敏色素主要吸收的是红光和远红光。 问题(4):光是如何调控植物的生长发育的呢? 提示: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。 光对植物生长发育的影响 1.光对植物颜色的影响 (1)机理:叶绿素的形成需要光。种子在黑暗中萌发,长成的幼苗叶片中缺乏叶绿素,表现为“黄化苗”。 (2)应用:韭黄、蒜黄的培育。 2.光对植物形态的影响 (1)植物的向光性:单侧光照使向光侧的生长素向背光侧转移,导致