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其他植物激素 第四章 植物生命活动的调节 目录 …… …… 四 其他因素参与植物生命活动的调节 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。 【思考】 1.茎和根的生长是受哪种因素调节的? 是由重力因素调节的 2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内,它的根、茎可能怎样生长?为什么? 茎和根很可能会继续横向生长;因为太空中几乎没有重力 学习目标 1.明确温度、重力等其他因素也参与调节植物的生长发育 2.阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系 3.通过植物激素、环境因素以及基因表达之间的关系,认识植物生命活动调节的复杂性和整体性 03 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 走进实验室:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 【实验目的】 尝试确定促进扦插枝条生根的生长素类生长调节剂溶液的最适浓度 【提出问题】 什么浓度的生长素类生长调节剂溶液能较好地促进扦插枝条生根? 【作出假设】 针对自己提出的问题,作出“采用质量浓度为90 mg L-1的生长素类生长调节剂溶液浸泡扦插枝条,能较好地促进其生根”的假设 【实验原理】 适宜浓度的生长素类调节剂溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根 【变量】 自变量 不同浓度梯度生长素类似物 无关变量 枝条长度/发育程度及留芽的数量等 因变量 枝条生根数或根的长度 走进实验室:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 走进实验室:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 【设计和实施实验】 选择扦插枝条:作为采集枝条的母体植株,应该生长旺盛,无病虫害。作为扦插枝条,一般选择母体植株枝条的中下部,因为枝条的中下部贮藏的养分较多 配制溶液 配制生长素类生长调节剂溶液:30、60、90和120等/mg L-1 处理生长状况相同的扦插枝条的基部 观察扦插枝条的生根状况 将浓度梯度缩小,重复前三步 需要空白对照 不需要空白对照 取材原则:容易、方便和效果良好 走进实验室:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 处理枝条:插条的基部(要削成斜面,扦插后可增加吸收水分的面积,促进成活,每枝留3~4个芽) 浸泡法:枝条剪成5~10cm的小段浸泡0.5~2h。把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天(适宜溶液浓度较低时) 扦插枝条:将处理好的枝条扦插到预先准备好的5个花盆中 清水 30 60 90 120 /mg L-1 走进实验室:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 【分组设置】设置对照组和重复组 设置空白对照,不添加生长素类调节剂的一组(蒸馏水组)。设置该组的目的是判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制。 预实验时需要设置空白对照,在预实验的基础上,再次实验时可不设置空白对照 设置相互对照,用不同浓度生长素类调节剂处理的组别间相互对照,目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小,探究促进扦插枝条生根的最适浓度 设置重复组,即每组不能少于三个枝条,最后求平均值,减少误差 走进实验室:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 【结果与分析】 由图可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度,A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同生长素类调节剂浓度。因此在实验过程中,可能会出现不同浓度的生长素类调节剂对促进生根的效果相同的情况 走进实验室:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 04 其他因素参与植物生命活动的调节 其他因素参与植物生命活动的调节 【思考】光是植物进行光合作用的能量来源,对于植物来说光只是起提供能量的作用吗? 高等植物的生命活动除了依靠激素调节,同时受环境因素调节。光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。 其他因素参与植物生命活动的调节 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得好一些,还有一些植物(如洋葱、番茄)的种子萌发,则受光的抑制。 烟草、莴苣 早熟禾、毛蕊花 洋葱、番茄 光抑制种子萌发 不萌发 有光比无光萌发更好 萌发 其他因素参与植物生命活动的调节 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得好一些,还有一些植物(如洋葱、番茄)的种子萌发,则受光的抑制。 光是植物萌发过程中的一种信号 其他因素参与植物生命活动的调节 豆芽是在黑暗的环境中培育的,细胞中不含叶绿素,茎比在光下要长很多。豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。 黑暗 暗形态建成 光照 光形态建成 避光 见光 【思考】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。 其他因素参与植物生命活动的调节 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。 是光照时长(黑暗时长)在起作用;可能与植物激素的分泌有关。 其他因素参与植物生命活动的调节 种子的萌发、植株的生长、开花、衰老等等,都会受到光的调控;包括植物的向光性,实际上也是植物对光刺激的反应。 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 光的影响 其他因素参与植物生命活动的调节 2.温度也影响植物生命活动 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 其他因素参与植物生命活动的调节 (1)气温周期性变化 季节周期 植物器官周期性生长:温带地区树木茎的年轮 植物生命活动周期性变化:发芽 开花 落叶 休眠 昼夜周期: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 植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的。温度对植物生命活动的影响本质上主要是通过对酶活性的影响带来的。 其他因素参与植物生命活动的调节 (2)温度范围决定生理活动 温度会影响植物开花:春化作用——经低温诱导促使植物开花的作用 温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,来调节植物的生长发育 温度在很大程度上决定植物分布的地域性,如极寒地区很少有植被分布 其他因素参与植物生命活动的调节 3.重力 (1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素 (2)调节机理:植物根茎中具有感受重力的物质和细胞,将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向 (3)调节方式:调节植物生长发育和形态建成 其他因素参与植物生命活动的调节 重力 将重力信号转化为运输生长素的信号 生长素分布不均匀(近地侧浓度高) 茎对生长素敏感度较低 茎的近地侧生长较快 根的近地侧生长受到抑制 根对生长素较敏感 茎背地生长 根向地生长 其他因素参与植物生命活动的调节 淀粉——平衡石假说 (1)内容 “淀粉——平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的 重力方向改变 平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降 引起一系列信号分子的改变 对植物生长产生影响 如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布 其他因素参与植物生命活动的调节 (2)解释 IAA IAA IAA 伸长区 根冠 淀粉体 平衡石细胞 根尖竖直放置时,重力引起根冠中平衡石细胞内的“淀粉体”沿重力方向沉降 IAA在根冠两侧均匀分布 IAA从根冠向伸长区运输,伸长区两侧IAA浓度基本相等,根竖直向下生长 其他因素参与植物生命活动的调节 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 压力大的一侧运输更多生长素至伸长区 高浓度生长素抑制近地侧根尖生长 低浓度生长素促进远地侧根尖生长。根尖向地弯曲 淀粉体 平衡石细胞 课堂小结 环境因素 重力 光 温度 种子萌发、植物开花、植物颜色和形态 种子萌发、植株生长、开花结果、叶的衰老脱落 根向地、茎背地生长 淀粉——平衡石假说 课堂练习 1.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型,下列分析正确的是( ) A.IAA在根部只能从伸长区向根冠运输 B.在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧 C.若把去除根冠的玉米根水平放置,仍能观察到根向地弯曲生长 D.玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关 解析:由题图可知,IAA在根部既能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输,A错误;在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较快,B错误;若把去除根冠的玉米根水平放置,失去了平衡石的作用,失去向地性,C错误。 D 课堂练习 2.在一天之中,白天与黑夜的相对长度,称为光周期。人们发现,植物开花与光周期有关,其中在24h昼夜周期中,日照长度长于一定时数才能开花的植物称为长日照植物,在日照长度短于临界时数才能正常开花的植物称为短日照植物。如图为光周期诱导某植物开花激素的产生以及影响开花的实验。图中植物均去掉了顶端的全部叶子,①④植株分别接受长日照、短日照(顶部花芽和下部叶片均处理);②③植株方框内为受短日照处理的部位,结果如图所示。下列叙述错误的是( ) A.对照植株①④可说明该植物属于短日照植物 B.根据结果可知,该植物接受诱导产生 开花激素的部位是顶部花芽 C.根据②③植株可知,该植物感受光周期的部位为下部的叶片 D.增加每天的光照时间可能会延迟该植物的开花时间 B 课堂练习 解析:A、①植株长日照不开花、④植株短日照开花,对照可知该植物日照短于临界时数开花,属于短日照植物,A正确;B、②植株仅下部叶片短日照处理不开花、③植株下部叶片短日照处理开花,说明产生开花激素、感受光周期的部位是叶片,而非顶部花芽,B错误;C、②③植株仅处理下部叶片,顶部花芽均为长日照,结果③开花、②不开花,证明感受光周期的部位是下部叶片,C正确;D、该植物为短日照植物,增加光照时间会偏离短日照条件,可能延迟开花,D正确。 课堂练习 3.某中学生物兴趣小组探究了生长素类调节剂2,4-D溶液对大蒜瓣生根的影响,实验结果如表所示,因不慎弄丢甲、乙、丙、丁各组对应的浓度数据,在表中分别用①②③④表示。下列分析正确的是( ) A.2,4-D是植物体内产生的对植物生长发育有显著影响的微量有机物 B.若甲组为对照组,①为0,则可说明高浓度2,4-D溶液会抑制大蒜瓣生根 C.用不同浓度的2,4-D溶液处理大蒜瓣,不可能获得相同的生根数目 D.探究2,4-D溶液促进大蒜瓣生根最适浓度的预实验可不设置对照组 B 组别 甲 乙 丙 丁 2,4-D溶液的浓度/(m L-1) ① ② ③ ④ 一定时间后各组生根数 6 10 4 2 课堂练习 解析:2,4-D是植物生长调节剂,是人工合成的,A错误;若甲组为对照组,则丙组和丁组的平均生根数少于对照组,可以说明高浓度2,4-D溶液抑制大蒜瓣生根,B正确;在使用不同浓度的2,4-D溶液处理大蒜瓣时,在最适浓度两侧可能存在两个作用效果相同的不同浓度,可能导致相同的生根数目,C错误;题述实验的预实验必须设置对照组,D错误。 衔接高考 课堂练习 【2025年安徽高考真题】种子萌发受多种内外因素的调节。下列叙述错误的是( ) A.玉米种子萌发后,根冠中的细胞能够感受重力信号,从而引起根的向地生长 B.与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛 C.红外光可促进莴苣种子萌发,而红光可逆转红外光的效应,抑制萌发 D.赤霉素可打破种子休眠,促进萌发;脱落酸可维持休眠,抑制萌发 解析:自由水与结合水的比值影响细胞代谢,自由水所占比例越高,细胞代谢越旺盛,B正确。红外光可抑制莴苣种子萌发,红光可促进莴苣种子萌发,且红光可逆转红外光的效应,C错误。 C 谢 谢 欣 赏 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $