(共20张PPT)
环境因素参与调节植物的生命活动
(第二课时)
光对植物生长发育的调节
光调节植物生长发育的现象和机制
2 参与调节植物生命活动的其他环境因素
① 温度、重力对植物生命活动的调节 ② 植物生长发育的整体调控
高中生物学
资料1:温度变化使树干出现年轮
结论: 植物的生长 受到温度的调节。
高中生物学
资料2:温度影响冬小麦开花
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
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) 。
高中生物学
现象:拟南芥需 要经历一段时间 的低温方可开花
(春化作用)。
叶片
幼苗期经4 ℃处 理40天的拟南芥
资料2:温度影响拟南芥开花
图片修改自: Plant Physiology:580.Figure 24.25.
未经低温处理的拟南芥
高中生物学
花
思考:经过春化作用才开花的意义是什么
意义:避免在秋季开花。
结论:某些植物的开花也受到温度的调节。
资料2:温度影响植物开花
高中生物学
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, CO 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。
结论:温度对植物的多种生命活动具有调节作用。
高中生物学
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
高中生物学
资料3:重力影响根的生长方向
图片修改自: Campbell Biology:841.Figure 39.24(a).
伸长区
分生区
根冠
图片修改自: Campbell Biology:747.Figure 35.13
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
高中生物学
根毛区
根毛.
胚芽鞘的向光性
>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
根的向地性
>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
高中生物学
> 淀粉体
>平衡石细胞
>淀粉体会随着重力沉降
图片修改自: Campbell Biology:841.Figure 39.24(b).
淀粉——平衡石
高中生物学
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。
高中生物学
“淀粉 — — 平衡石”假说感知重力方向的机理
图片修改自: Plant Physiology:446.Figure 19.30(C).
向地性的机理 — — 根尖垂直放置时
①生长素运往
根冠。
伸长区
②根尖垂直放置时,淀粉体 均匀分布在平衡石细胞底部 的内质网上,内质网两侧压 力相当,运往根冠的生长素 均匀地运往伸长区。
根冠
平衡石 细胞
图片修改自: Plant Physiology:448.Figure 19.33.
IAA
IAA
2009
高中生物学
淀粉体
IAA
IAA
个
④低浓度生长
素促进远地侧
根尖生长。根
尖向地弯曲。
③高浓度生长素 抑制近地侧根尖
生长。
向地性的机理——根尖水平放置时
①根尖水平放置 时,淀粉体沉降 到近地侧,该侧 内质网压力更大。
②压力大的一 侧运输更多生 长素至伸长区。
IAA
IAA
IAA
AA
图片修改自: Plant Physiology:448.Figure 19.33.
高中生物学
伸长区
分生区
根冠
图片修改自: Campbell Biology:747.Figure 35.13
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。
高中生物学
思考
根毛区
根毛.
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
设计实验证明根冠感受重力
——减法原理
图片修改自: Plant Physiology:447.Figure 19.31.
高中生物学
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
设计实验证明根冠感受重力
— — 加法原理
图片修改自: Plant Physiology:447.Figure 19.31.
高中生物学
根尖均向下弯曲生长
大头针固定蚕豆幼 苗,水平放置90
min
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)
设计实验证明根冠通过某种物质影响伸长区生长
切除根尖
不作处理
影响了伸长区生长。
高中生物学
植物生命活动的调节
乙 烯
脱 落 酸
赤 霉 素
细 胞 分 裂 素
生 长 素
学 物 生 中 高
植物生长发育的整体调控
改变分布情况
重 力
温 度
植物激素
环境因素
影响表达
互相影响
基因
光
小结
1. 温度参与了植物生长和开花等生命活动的调节。
2. 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。
3. 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。
4. 植物生长发育由基因表达、激素和环境因素共同调节。
高中生物学