(共36张PPT)
在玫瑰葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度。但如果施用不合理,可能会造成果实空心等问题。葡萄植株里有自身合成的植物激素,为什么还要施用人工合成的植物激素类物质呢?
第3节 环境因素参与调节植物的生命活动
光对植物生长发育的调节
参与调节植物生命活动的其他环境因素
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一、光对植物生长的调节
植物生命活动的调节
环境因素参与调节植物的生命活动
结论:莴苣种子在光照一段时间后的发芽率明显高于黑暗条件。
黑暗
光照+黑暗
一、光对植物生长的调节
光影响植物种子萌发(莴苣)
结论:烟草种子在光照/黑暗条件下的发芽速度明显高于完全黑暗条件。
一、光对植物生长的调节
光影响植物种子萌发(烟草)
光在种子萌发中起了什么作用?影响生长素分布?提供能量?
一、光对植物生长的调节
想一想
推测:光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
结论:莴苣种子红光——萌发,远红光逆转以上效果。
一、光对植物生长的调节
红光和远红光调节莴苣种子萌发的不同作用
1952年,美国科学家博思威克(H.Borthwick)等用大型光谱仪白光分解成单色光,处理莴莒种子。他们用红光(简称为R)和远红光(简称IR)交替照射莴莒种子,不同光照处理条件下,莴莒种子的发芽率如表
结论:光影响植物的颜色和形态建成。
黄豆芽:无光条件
黄豆芽见光后
一、光对植物生长的调节
光影响植物颜色和形态
黄豆苗:有光条件
一、光对植物生长的调节
光调节植物开花(日照长短)
植物开花条件:
菠菜 —— 白天超过13 h
菊、水稻 —— 白天短于一定时长
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。
处理 火龙果开花朵数
补光6小时 54
补光5小时 47
补光4小时 44
不补光 9
一、光对植物生长的调节
光调节植物开花(日照长短)
长日照植物
短日照植物
推测:一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
一、光对植物生长的调节
光调节植物开花的机制
证实结论:一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
一、光对植物生长的调节
光调节植物开花的机制
一、光对植物生长的调节
红光和远红光调节植物开花的不同作用
结论:取决于最后一次照射光的颜色,红光有效,远红光无效。
结论:光信号在植物体内被转换为化学物质信号。
一、光对植物生长的调节
光信号在植物体内的转换
光参与调节许多植物的种子萌发过程。
红光促进莴苣种子萌发,远红光可逆转此效应。
光影响植物的颜色和形态。
某些植物开花与黑暗时长有关。
黑暗时长可被红光打断,远红光可逆转此效应。
光信号在植物体内转换为化学信号。
一、光对植物生长的调节
总结
梅子金黄杏子肥,麦花雪白菜花稀
待到秋来九月八,我花开后百花杀
人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
一、光对植物生长的调节
一、光对植物生长的调节
光信号转换过程
结论:植物的生长受到温度的调节。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
温度变化使树干出现年轮
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、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
冬小麦:9-10月播种,经过冬天后,来年春天开花结果。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
温度影响冬小麦开花
实践:在春季播种冬小麦,会使得麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚,造成减产。
结论:冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花(春化作用)。
思考:冬天温度低,有时会冻伤麦苗,为何不能在春天播种冬小麦呢?
温度参与植物生长发育的调节
牡丹的种子若在秋季播种,则第二年春天发芽(图5-27);若春季播种,当年只能生根而不能分化出地上芽。此现象的原因是牡丹在种子萌发期间必须经受一段时间的低温作用,才能发芽或开花。这种需经过低温诱导植物才能开花的现象叫春化作用。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
现象:拟南芥需要经历一段时间的低温方可开花(春化作用)。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
温度影响拟南芥开花
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
其他受温度影响的植物生命活动
光合作用:夏日正午光照充足,但因蒸腾作用强,气孔关闭,CO2进入叶片受阻,光合作用反而弱。
叶片变黄、脱落:落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
思考:植物的生命活动中还有哪些是受温度的影响?请举例说明。
结论:温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
重力影响根的生长方向
结论:植物根具有向地性
意义:充分扎入土壤吸收物质
原因:
①生长素在近地侧分布多于远地侧
②重力使生长素沉降?
根冠:根尖顶端
分生区:细胞分裂
伸长区:细胞伸长
根毛区:吸收物质
根尖的结构
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
胚芽鞘的向光性
根的向地性
光敏色素是感光分子
胚芽鞘尖端感光,生长素发生横向运输,分布不均等,使得尖端以下部位向光侧生长慢,背光侧生长快
根冠存在一种感受重力的分子或结构
引起生长素的重新分布,分布不均的生长素传递到伸长区后,使根出现向地性
向地性的原因
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
淀粉体
平衡石细胞
淀粉体会随着重力沉降
淀粉——平衡石
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
机理:垂直时淀粉体对平衡石细胞底部内质网压力均等,水平时不均等。
“淀粉——平衡石”假说感知重力方向的机理
向地性的机理——根尖垂直放置时
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
向地性的机理——根尖水平放置时
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
设计实验:证明平衡石细胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受了重力方向后,通过运输物质(生长素)的量影响根尖生长方向。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
处理 预期结果
切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm,根依然失去了向地性
硝酸银灼烧根尖 结果类似
——减法原理
设计实验证明根冠感受重力
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
处理 预期结果
待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性
——加法原理
设计实验证明根冠感受重力
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境条件。
大头针固定蚕豆幼苗,水平放置90 min
切除根尖
不作处理
根尖均向下弯曲生长
注:通常,从水平放置到发生弯曲需要几小时
结论:水平放置时,根尖产生了某种“指令”(物质)影响了伸长区生长。
设计实验证明根冠通过某种物质影响伸长区生长
植物生长发育的整体调控
温度参与了植物生长和开花等生命活动的调节。
重力参与了植物生长发育和形态建成等的调节。“淀粉——平衡石”假说是普遍承认的一种解释植物感知重力的方式。
加法原理或减法原理均可用来证明自变量对因变量的影响。
植物生长发育由基因表达、激素和环境因素共同调节。
小结