内容正文:
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
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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。
是由重力因素调节的。
讨论
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“神舟十三号”內,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。
3.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?
根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;
茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
一、光对植物生长发育的调节
1、思考讨论
2、光对植物生长发育的作用
2、光对植物调控的结构基础和机理
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(如早熟禾和毛蕊花)的种子在有光条件下萌发得好一些,还有一些植物(如洋葱和番茄)的种子萌发,则受光的抑制。研究发现,萌发的需要光的种子一般比较小,储藏的营养物质也很少。
资料2 豆芽是在黑暗的环境中培育的,它的细胞中不含有叶绿素,茎(实际上很大一部分是下胚轴)比在光下要长很多。豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。
资料3 很多植物的开花与昼夜长短有光。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,比如黄瓜、棉花、向日葵等。
光在植物生长发育中的调节作用
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。光参与调节许多植物的种子萌发过程。
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.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?
根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;
茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
2、光对植物生长发育的作用
在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等等,都会受到光的调控。
光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
作用
作用本质
植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。
3、光对植物调控的结构基础和机理
本质:蛋白质(色素蛋白复合体)
功能:主要吸收红光,远红光
分布:植物体的各个部位在分生组织的细胞内比较丰富
植物体内还有感受蓝光的受体
可以认为,环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的。
光敏色素
3、光对植物调控的结构基础和机理
感受信号:光敏色素被激活,结构发生改变
传导信号:信号经传导,传递到细胞核
反应发生:信号导致细胞核内特定的基因表达,从而表现出相应的生物学效应
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1、温度
①思考讨论
②四季和昼夜对植物生长发育的影响
③温度调节植物生长发育的方式
2、重力
①重力的作用
②重力起作用的机制
温度参与植物生长发育的调节
资料1 温带地区,树木年复一年地加粗,构成一圈圈的年轮,表现出季节周期性变化。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、细胞体积小,树干上形成颜色较深的带。
资料2 有些植物在生长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、蕙兰就是这样。
年轮
冬小麦要经历春化作用才能开花
温度参与植物生长发育的调节
讨论
1、树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系?
年轮的形成,是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。
2、有的植物需要经过春化作用才能开花, 这对于它们适应所生存的环境有什么意义?
这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
3、关于温度参与调节植物生长发育的实例,你还能举出一些吗?
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。
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。
植物所有生理活动都是在一定的温度范围内进行,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。
1、温度
四季和昼夜对植物生长发育的影响
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。
温度对植物生长发育的调节
植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
本节“问题探讨”里所提到的植物根向地、茎背地生长,就是在重力的调节下形成的。