(共18张PPT)
5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
一、光对植物生长发育的调节
阅读教材P105,资料1:
莴苣种子
补充资料:科学家用红光和红外光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如下表所示。
组别 处理 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光 —红外光 不发芽
组3 红光—红外光—红光 发芽
组4 红光—红外光—红光—红外光 不发芽
(1)莴苣种子的萌发需要光为其提供能量进行光合作用吗?
(2)根据补充资料,可以得出什么结论?
(3)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感,若经过红光和红外光处理后,将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下,莴苣种子的萌发情况会如何?
结论:光作为一种信号,参与调节许多植物种子的萌发。
(4)研究发现,萌发需要光的种子一般较小?
不是
最后照红光促进莴苣种子发芽,最后照红外光抑制莴苣种子发芽,光是一种信号。
会发芽
较小的种子储藏的营养物质少,萌发后需要立即光合作用(适应性)。
结论:光能促进叶绿素的合成,使叶成绿色,也影响植物的形态建成(适应性)。
绿豆芽:无光条件
黑豆苗:有光条件
资料2:从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响?
资料3:
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
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
补充资料:
结论:植物开花与光照时长有关。
光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育全过程。
探究光调控植物生长发育的机制?
(为什么光能调节种子的萌发?)
大胆假设
设计实验思路
验证假设
光调节植物生长发育的机制
光调节植物生长发育的机制
光
(信号)
光敏色素
(受体)
信号转导
基因表达
(特定基因的转录变化)
生物学效应
色素-蛋白复合体,分布在植物的各个部位(细胞膜)。
种子的萌发、植株的生长、开花结果;
气孔关闭,影响光合作用;
落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落;
植物地域的分布。
二、温度对植物的多种生命活动具有调节作用
颜色较浅的宽带
颜色较深的细带
春夏季,酶活性高
秋冬季,酶活性低
细胞分裂快,细胞体积大
细胞分裂慢,细胞体积小
一年
资料1:年轮的形成
资料2:春化作用
冬小麦:9-10月播种,经过冬天后,来年春天开花结果。
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?
经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。
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。
低温为什么能诱导植物发生春化作用?
探究植物春化作用的机理
资料:我国北方的农民都知道,春季补种冬小麦,将会只长苗而不开花结实,但是如果将小麦低温0-5℃处理一段时间,小麦就可以抽穗。
将春化的二年生天仙子叶片嫁接到没有春化的同种植物的砧木上,可诱导没有春化的植株开花。
结论:低温可改变基因表达,调节植物开花。
大胆假设
设计实验思路
验证假设
光调节植物生长发育的机制
伸长区 生长素多→抑制生长
三、重力对植物生命活动的调节
是伸长区感受到重力影响生长素的分布吗?
水平横放一株植物,一段时间后,根向地生长,茎背生长。
设计实验探究:根感受重力的部位在哪里?
减法原理:少量的剪掉根的尖端,
对比观察根的生长情况。
加法原理:待切去尖端后的根尖
重新长出尖端,恢复向地性。
根冠
重力
重力
重力
淀粉体
重力感受细胞:平衡石细胞
重力作用机制
重力
重力
淀粉体
平衡石细胞
重力
平衡石细胞中淀粉体
沿重力方向下沉
一些列信号分子改变
影响生长素的运输,使生长素分布不均
重力作用机制:
影响植物的生长
四、植物生长发育的整体调控
植物生命活动的调节
基因
植物激素
环境因素
根本
影响表达
光
温
度
重
力
影响分布
适应环境
相互影响
学以致用:
若你是一位花卉培育师,你可以用哪些方法,调控花期,让你的花室里四季繁花盛开?
调控温度、光照时间的长短、植物生长调节剂、栽培措施等。