(共22张PPT)
5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命活动的调节
唤醒沉睡的种子,
调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝,
瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光,
离不开信息分子。
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。
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的?
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?
问题探讨
是由重力因素调节的。
根和茎很可能会继续横向生长,因为太空中几乎没有重力。
植物的生命活动的调节主要依靠激素调节,同时受环境因素调节。光、温度、重力对植物生长发育都有调节作用。
1.光是植物进行 的能量来源,还参与调节植物的生命活动。
一、光对植物生长发育的调节
01
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光
温度
重力
光合作用
光在植物生长发育中的调节作用
资料1 少数植物(如烟草和莴苣)的种子,需要在有光的条件下才能萌发。
有些植物(如早熟禾、毛蕊花)的种子在有光条件下萌发的好一些。
还有一些植物(如洋葱、番茄)的种子萌发则受光的抑制。
思考·讨论
讨论1: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
不是。
资料2 豆芽是在黑暗的环境中培育的,它的细胞中不含叶绿素。
豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。
豆芽(黑暗中培育)
豆苗见光培育
光在植物生长发育中的调节作用
思考·讨论
讨论2:从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色,也会影响豆苗的形态。
资料3 很多植物的开花与昼夜长短有关。
例如:
菠菜只有白天长度超过13小时才开花;菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。
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。
光在植物生长发育中的调节作用
思考·讨论
1.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
不是。
2.从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色,也会影响豆苗的形态。
3.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
这与植物激素的分泌有关系吗
是光照时长( 黑暗时长)在起作用;与植物激素的分泌有关。
光在植物生长发育中的调节作用
思考·讨论
一、光对植物生长发育的调节
1.光对植物生长发育的作用
(1)光是植物进行光合作用的能量来源;
(2)光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的调控
一、光对植物生长发育的调节
植物能够对光作出反应,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?
2.接受光信号的分子——光敏色素
(1)化学本质:蛋白质(色素——蛋白复合体)
(2)分布:植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
(3)吸收光的类型:主要是红光和远红光。
3.光调控植物生长发育的反应机制
(1)感受信号:光敏色素被激活,
其结构发生变化
(2)传导信号:信号经过转导传递
到细胞核内
(3)发生反应:细胞核内特定基因
转录变化
(4)表现出生物学效应:相应mRNA
翻译出特定蛋白质
资料1:温带地区,树木年复一年的加粗,构成一圈圈的年轮,表现出季节周期性变化。
年轮的形成的原因是:
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。
二、温度参与植物生长发育的调节
资料2:有些植物在生长期需要经历一段时期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,称为春化作用。冬小麦、冬大麦,蕙兰等就是这样。
二、温度参与植物生长发育的调节
1.随着季节轮回,气温周期性变化,植物发芽、开花、落叶、休眠,生命活动的节奏追随着季节的步伐;
2.随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分;
3.植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行;
4.温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育;
5.植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
二、温度参与植物生长发育的调节
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
三、重力参与植物生长发育的调节
根、茎中具有感受重力的物质和细胞
调节植物的生长方向
原理:
将重力信号转换成运输生长素的信号
造成生长素分布不均衡
四、植物生长发育的整体调控
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。
环境因素调节
激素调节
基因表达调控
植物的____、_____、_____、_____等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
生长
发育
繁殖
休眠
激素作为________,会影响细胞的________,从而起到调节作用。
同时,激素的产生和分布_____________的结果。
信息分子
基因表达
基因表达调控
光、温度、重力
四、植物生长发育的整体调控
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。
植物激素
基因表达
环境因素
二、拓展应用
1. 科学家用红光和红外光依次照射的方法,对一批萬苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些萬苣种子的发芽情况如下表所示。
(1)由上述实验结果可以得出什么结论
答案:1.红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽。
答案:2.莴苣种子会发芽,因为自然光包含红光和红外光,
莴苣种子对红光更敏感,因此在自然光照射下会发芽。
验证植物根向地性的感受部位在根冠
课外实践
已有的研究表明:植物的根是靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。
提示:实验可以用刚刚萌发的玉米粒(实际上是颖果,农业上称为种子)为材料,为了便于观察,可在培养皿中铺上湿棉花,将刚萌发的玉米粒放在其中培养。
实验组:去除根冠的刚刚萌发玉米种子
对照组:完整的刚刚萌发玉米种子
1.下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是( )
A.保留有芽和幼叶的插条容易成活,主要是因为芽和幼叶能迅速生长
B.光照、温度等外界环境因素会引起植物激素合成、分布等方面的变化
C.如果缺乏氧气,则会影响植物体内生长素的极性运输
D.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
A
巩固练习
2、植物的生长发育与激素调节息息相关。下列关于植物激素调节的叙述,错误的是( )
A.激素调节只是植物生命活动调节的一部分
B.植物激素直接参与细胞代谢并给细胞传达调节代谢的信息
C.植物激素可以对基因组的表达进行调节,其合成也受基因组控制
D.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,多种激素共同起作用
B
巩固练习
D
3.如图是植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)形成的过程,下列说法错误的是( )
A.GA与ABA在植物不同器官和组织中含量不同,但是含量都极低
B.GA与ABA有拮抗作用,共同对植物生长发育起调节作用
C.GA与ABA形成过程的代谢途径,受到外界环境因素的影响
D.北方植物在夏季产生脱落酸促进休眠,冬季产生赤霉素促进生长
巩固练习
1.(1)红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽。
(2)莴苣种子会发芽,因为自然光包含红光和红外光,莴苣种子对红光更敏感,因此在自然光照射下会发芽。
2.可尝试进行遮光处理。
拓展应用