师：这节课我们来学习选择性必修一第五章，植物生命活动的调节。第四节，环境因素参与调节植物的生命活动。首先明确本节课的学习目标：一、概述光调节植物生长发育的过程；二、概述温度、重力等环境因素调节植物生长发育的过程。

　　学习新课前，我们来看这个问题探讨。我们知道种子萌发后，根向地生长，茎背地生长。若将幼苗横过来，它的茎仍会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。我们来讨论两个问题：一、茎和根的生长受哪种因素调节？应该是重力。二、如果将幼苗横放在太空中的天宫二号内，它的根茎会怎么生长？为什么？根茎很可能会继续横向生长，因为太空中几乎没有重力。所以茎的背地性、根的向地性是受环境因素中重力的调节。另外，我们熟悉的茎的向光性受光这个环境因素影响，由此可见，环境因素能够参与调节植物的生命活动。这节课我们就主要学习光、温度和重力这三个环境因素如何调节植物的生命活动。

　　我们先来学习光如何调节植物的生长发育。看资料一，少数植物，比如烟草和莴苣的种子需要在有光的环境下才能萌发，这是莴苣的种子。有些植物如早熟禾、毛蕊花的种子，在有光的条件下萌发情况会好一些。还有一些植物，比如洋葱、番茄的种子，其萌发受光的抑制。研究发现，萌发需要光的种子一般较小，贮藏的营养物质也很少。思考讨论一个问题：那些需要光才能萌发的种子，是需要光给种子萌发提供能量吗？不是，在这个过程中，光本身是植物萌发的一种调节因子。

　　看资料二，我们常食用的豆芽是在黑暗环境中培育的，它的细胞中不含叶绿素，茎比在光下生长要长很多。但豆芽一旦见光，形态就会发生变化，变成绿色细长的豆苗。从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响呢？光影响植物颜色和形态的建成。

　　看资料三，很多植物的开花与昼夜长短有关。例如菠菜只有在白天长度超过13小时才开花，菊、水稻则要在白天短于一定时长才开花。当然，也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。有些植物根据昼夜长短决定是否开花，是哪种环境因素在起作用呢？它与植物激素的分泌有关系吗？不难得出结论，应该是光照时长或黑暗时长在起作用，且它与植物激素的分泌有关系。因此，基于以上资料，我们能够总结出：在自然界中，种子萌发、植物生长、开花、衰老等都受到光的调控。

　　植物的向光性生长实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号，会影响、调控植物生长发育的全过程。其实光对植物生长发育主要发挥两种作用：第一种，在我们熟悉的光合作用过程中，光是一种能量来源；另外，刚才分析得出，光也可以作为一种信号，影响调控植物生长发育的全过程。植物能够对光做出这么多反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育。

　　那么植物是怎样感受到光照的呢？原因是植物具有能够接受光信号的分子，例如光敏色素，它就是光信号传导的结构基础之一。它的化学本质是蛋白质，具体来说是色素 - 蛋白复合体。它分布于植物的各个部位，集中在分生组织的细胞内，含量比较丰富，主要吸收红光和远红外光。另外，植物体内除了光敏色素以外，还有感受蓝光的受体，因此可以认为环境中的红光、蓝光对植物的生长发育来说非常关键。

　　那光是如何调控植物生长发育的呢？它的机制可以分为三个阶段：感受信号阶段、传导信号阶段、发生反应阶段。具体过程如下：光照到植物表面，使光敏色素被激活，结构发生变化。信号经过信息传递系统传递到细胞核内，从而使细胞核内特定基因的转录发生变化，产生特定的RNA进入细胞质内，翻译成相对应蛋白质，最终表现出相应的生物学效应。这个机制可以简化总结为：光敏色素能够使光信号发生转换，从而调节植物激素和调控基因的表达，最终调节植物的生命活动。

　　植物生长发育除了受光这个重要的环境因素影响以外，还受到其他环境因素影响。我们一起来思考讨论资料四。

　　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。年轮形成的原因是在春夏季，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，细胞分裂慢，细胞体积小，在树干上形成颜色较深的带。年轮形成的原因是什么呢？是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。

　　看资料，有些植物在生长期需要经历一段时间的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，我们称作春化作用，例如冬小麦、冬大麦、蕙兰等。因此我们可以得出结论，温度还能影响植物的开花。有的植物需要春化作用才能开花，这对于它们适应环境因素有意义吗？这种现象可以避免植物在冬季来临之前开花而无法结成正常果实的情况。所以温度这个环境因素也能参与植物生物钟活动的调节。温度在这个过程中作为信号，能影响这些植物的开花，这也是进化的结果，经过长期的进化，这样一些能够度过寒冷冬季的植物才得以延续下来。关于温度参与调节生长发育的实例，你还能举出哪些吗？比如光合作用。