(共23张PPT)
环境因素参与调节植物的生命活动
种子萌发后,根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来,茎会弯曲向上生长,根则弯曲向下生长。
讨论
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的
是由重力因素调节的。
问题探讨
2.如果将该幼苗横放在太空中的"天宫二号"内,它的根、茎可能会怎样生长 为什么
根和茎很可能会继续横向生长,因为太空中几乎没有重力
光对植物生长发育的调节
环境因素参与调节植物的生命活动。
具体因素除了中了,还包括光照、温度等!
①光照可以促进一些植物的种子萌发
(如烟草、莴苣、早熟禾等),
也可以抑制部分植物的萌发
(如洋葱、番茄等)。
光对植物生长发育的调节
实例1:光照和发芽率的关系
思考与讨论:
那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗?
【答案】不是。
种子发的调控,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”。
光对植物生长发育的调节
结论:光影响植物的颜色和形态建成。
豆芽:无光条件
豆苗:有光条件
光对植物生长发育的调节
实例2:光照和形态建成
实例3: 植物开花与日照时间的关系
光对植物生长发育的调节
康乃馨需要超过7小时的日照时间才能开花。
菠菜、油菜同理,它们开花都需要足够的日照时间,它们都属于长日照植物。
实例3: 植物开花与日照时间的关系
光对植物生长发育的调节
一品红需要低于12小时的日照时间才能开花。
菊花、水稻同理,它们开花的条件是不能超过一定的日照时间,它们都属于短日照植物。
*黄瓜、棉花、向日葵 —— 和白天长度无关
结论:植物开花与光照时长有关。
光对植物生长发育的调节
实例4:植物开花与日照时间的关系
结论:光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
这种信号是如何转导的呢?
培养条件
▌调节机制:光敏色素是一类蛋白质,当它接受光照时候,
结构会发生变化(从 pr 变成生理激活的 Pfr 型),
该信号会间接传导到细胞核中,影响基因的表达。
光对植物生长发育的调节
影响基因的表达(影响种子发芽,开花等表观现象)
图片来源:Campbell Biology: 823. Figure 39.4.
光对植物生长发育的调节
▌植物的所有生理活动都要在一定的温度下进行,发芽、开花、落叶等都会随着季节温度而发生;
而昼夜温差也会影响植物一天内的代谢强度。
温度对植物生命活动的调节
实例1:年轮
年轮的形成是温度在季节周期性变化是体现。
春夏季节气候温和且雨量充沛,形成层细胞分裂速度较快,新细胞体积大,此时长出的木材质地柔软,颜色较淡。
秋冬季节温度降低,形成层细胞分裂减缓,细胞体积小,细胞壁偏厚,因此木材窄硬,颜色较深。
春夏
秋冬
温度对植物生命活动的调节
实例2:春化作用
有些秋播作物如果于春季播种,则不开花或大大延迟开花。
这是因为这些植物需要经历一定时间的低温才能形成花芽。植物生长过程中必须经历一段时间的持续低温才能开花,我们称之为春化作用。
温度对植物生命活动的调节
思考与讨论:
需要经过春化作用才能开花, 有什么适应性意义?
【答案】冬性草本植物(如冬小麦)一般于秋季萌发,经过一段营养生长后度过寒冬,于第二年夏初开花结实。
需要低温经历才能开花,可以避免在冬季来临之前开花从而冬天严寒下无法结果的情况。
温度对植物生命活动的调节
温度对植物生命活动的调节
实例3:光合作用
夏日正午光照充足,温度较高,蒸腾作用增强,导致保卫细胞失水,气孔导度降低,CO2进入叶片受阻,光合作用降低。
抑制(根敏感度较高)
促进
促进
促进
根部的向地性
茎的背向地性
重力对植物生命活动的调节
可见横向运输除了受单侧光影响,
重力(离心力等)也可以影响。
重力对植物生命活动的调节
▌淀粉 - 平衡石假说
平衡石细胞富含淀粉体,淀粉粒会随着重力方向沉降,刺激生长素沿着重力刺激的方向分布。
重力对植物生命活动的调节
①水平放置的根尖,淀粉体会沉降在近地侧,生长素受到刺激随之沉降。
②近地侧生长素较多,向形态学下端的伸长区迁移。
③根伸长区对生长素敏感,此时生长素为高浓度,抑制近地侧生长。
④低浓度生长素促进根伸长区的生长。
植物生长发育的整体调控
改变激素分布
影响表达
互相影响
植物激素会影响细胞表达,而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。
植物生长发育的调控,是基因表达调控,激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
▌对胚芽鞘固定于下图的①~④位置,其中旋转均为快速匀速旋转,一段时间后停止旋转时,实验①、②装置仍停止在如图位置,则四个胚芽鞘的生长方向依次是( )。
A. ←↑→↑
B. ←↑↑→
C. →↑→↑
D. →↑←↑
实战演练
D
甲 乙 丙
▌为研究赤霉素和光敏色素(接受光信号的蛋白质)在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉索合成抑制剂( PAC)的培养基中,在光照条件下培养8天后测量地上部分和主根长度,得到如图所示结果。对实验结果的分析,不正确的是( )
实战演练
B
A. 三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制
B. 浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均表现为抑制作用
C. 适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
D. 光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱
实战演练