第五节植物生长发育的调节
第五章生物体对信息的传递和调节 第5节植物生长发育的调节
【思考练习:】 如下图所示胚芽鞘向光性实验,请分析各 胚芽鞘生长情况(图中插入薄片为云母片)。
A B C D E F 答:A图胚芽鞘向光源弯曲生长 B图胚芽鞘向光源弯曲生长 C图胚芽鞘背光源弯曲生长 D图胚芽鞘不弯曲不生长 E图胚芽鞘直立生长 F图胚芽鞘向光源弯曲生长
二、植物体内信息的传递和调节
促使下部生长。 感受单侧光刺激的部位是尖端。
单侧光影响生长素分布,不影响分泌。
生长素是吲哚乙酸。
科学探索的思路
观察现象→提出问题→作出假设
→设计实验→研究证实。 善于观察,善于思考“为什么”, 提出假说解释疑问,设计并完善 实验设计,不断探索,直到研究 出结果。
小麦胚芽鞘的向光弯曲
两重性 4、生长素调节作用的两重性
植物不同器官对不同浓度生长素的反应
1、曲线AB段表示 随生 ______________________ 长素浓度升高,对茎生长 的 __________ 促进作用加强。 2、B点表示的生长素浓 度表示 促进茎生长的最适浓度。 ___________________ 3、C点表示的生长素浓 度对茎生长的效应是 对生长无影响 __________ 4、B点所对应的生长素 浓度对根和芽的生长效应 抑制生长。 是___________
由植物向光性引发的研究
胚芽鞘是什么? 达尔文父子的实验 杰逊的实验 温特的实验 郭葛的贡献 希望大家思考的问题
植物向光性
在单侧光照射下,
植物朝向光源方 向生长的现象
胚芽鞘是什么?
胚芽鞘
达尔文的实验
达尔文父子的假说——化学信号假说
胚芽鞘尖端细胞产生某种物质。 该物质向下部传送,影响下部细
想一想
5.在方形暗箱内放一盆幼苗,暗箱一侧开 一小窗,固定光源的光可以从窗口射入。 把暗箱放在旋转器上水平旋转,保持每 15分钟均速转一周。一星期后幼苗生长状 况为( B )
植物生长发育的调节(2)
第五章生命体对信息的传递和调节第5节植物生长发育的调节(2)一、教学目标:知识与技能:1、知道生长素的化学名称、产生部位及含量。
2、理解生长素对植物生长发育的调节作用及生长素的调节特点。
3、理解植物激素定义、种类及其在农业生产上的应用。
过程与方法:1、通过对生长素作用曲线的分析及植物“顶端优势”现象的探究,理解植物生长素的调节特点。
2、收集有关植物激素在农业生产中应用的资料,思考和讨论科学技术对人类生活的贡献。
情感态度与价值观:通过学习,了解植物的生长发育是受到多种植物激素的协同调节,初步学会辩证地看待植物激素的作用效果。
二、重点:1、植物生长素的调节特点。
2、植物激素及其在农业生产中的应用。
三、难点:植物不同器官对不同浓度生长素的不同反应四、教学准备:多媒体课件、Flash动画、思维导图五、教学过程附:本节思维导图课后反思:本节课是植物生长发育调节的第二课时,本节课的重难点在于理解植物生长素的调节特点及其在农业生产中的应用。
通过合理的教学设计和安排,本节课的教学目标得到了较好的完成。
亮点:在生长素调节特点的教学设计中,充分利用课本上相关的曲线图加工、处理,由浅入深地设计对应的问题,引导学生一步步由整体到局部分析,在得出结论的同时也渗透了解读生物图表题的方法。
在学习植物激素应用时,尽量多联系实际生活,从学生已有的知识出发建立与新知识之间的联系。
不足:课前可先布置学生去查阅有关植物激素应用的知识,这样课上这部分可以进行更充分的学生讨论活动,效果会更好。
在课堂上还需更广泛的关注学生的反应,确保学生对所学知识内化的效率。
实习听课记录:植物生长发育的调节
实习听课记录实习生姓名:学号:专业:学院:听课班级:讲课人:时间:年月日课题:植物生长发育的调节主要教学过程(包括师生活动、效果)优缺点、建议1、 课堂导入1、 展示向日葵图片,同时植物根向生长图片作为对比。
2、 引出植物生长发育的调节关键——生长素2、 生长素探索史1、 达尔文父子发现植物的向光性现象,对此提出假设并论证。
2、 杰逊、温特、郭葛等科学家继续设计实验论证。
3、 演示实验“小麦胚芽鞘的向光弯曲”实验。
4、 习题练习5、 生长素的生理作用1、 生长素对植物生长发育的调节作用。
2、 生长素的作用特点。
3、 植物不同器官对不同浓度生长素的反应。
6、 生长素类似物植物激素及人工合成的生长素类似物在植物生长调节剂在生产实践中有广泛的应用。
7、 影响因素植物激素对植物的生长发育无疑有着十分重要的作用,但不是唯一的影响因素。
日照时间的长短、温度、光的波长等都会对植物的生长发育、生殖等起到调节作用。
8、 课堂小结课堂导入使学生自行通过图片的类比,思考植物生长发育的调节关键所在。
生长素探索史体现了科学家严密的科学思维和不断追求真理的精神,为德育教育提供了很好的素材。
演示实验不仅再现探索史中出现的现象,更激发学生的学习兴趣,引出植物激素作用机理,即植物体内信息的传递和调节。
习题练习作为前半堂课的小结,检验学生在前半堂课的学习成果。
生长素的生理作用证实生长素的作用机理和具有两重性的特点,体现了教学科学性。
生长素类似物举例介绍植物激素的应用,使学生明白学习的知识对社会、生产实践有积极的指导作用。
影响因素拓宽学生知识面。
评议:老师所执教的是新疆班,学生的基础较差,因此要求教师在课堂教授的过程中适当放慢教学进度,对于个别知识点要进行耐心解释。
老师能够正确理解和处理教材,把握住本章节《植物生长发育的调节》的本质,知识线索清晰,抓住关键点、突出重点。
整堂课环环相扣、层层递进,课堂氛围较为轻松,互动较为频繁,教师能够根据学生的实际情况重组教材内容,丰富教材实例。
第五章生物体对信息的传递和调节 第五节植物生长发育的调节教案
第5节植物生长发育的调节课题:第5节植物生长发育的调节教材分析:生长素是一种调节生命活动的植物激素,在动物激素调节的基础上通过比较学习植物生长素的作用可以帮助同学理解植物与动物传递信息的不同方式和原理。
初中学习中学生主要学习植物的结构和分类,植物生命活动的一些现象是司空见惯的,但没有神经系统的植物如何调节自身的活动以适应环境的改变,协调自身的生理活动成为一个整体,正是本节教学中需要探讨的问题,本节着重分析植物生长素作用及特点以说明植物的调节,还简单分类介绍了细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯等植物激素。
植物生长素的探索史可以为学生学习科学研究过程和方法提供信服的素材,通过设置情景让学生回到当时的知识背景中,让学生探寻着发现者的脉搏,一起走过探索之路。
植物生长素的作用特点和同一植物不同器官对生长素浓度的不同反应是生长素调节植物生长发育的关键问题。
植物激素在农业生产上的应用则有利于学生感受科学在生产实践中的指导作用。
这部分内容有许多生活场景可以挖掘,可以充分利用学生的生活经验作为教学资源。
课时安排:2课时第一课时:植物生长素的发现史。
第二课时:植物体内信息的传递和调节、植物激素在农业生产上的应用。
教学目标:知识与技能:简述植物生长素的发现历史。
通过解释植物向光性、顶端优势等现象出现的原因说明植物体内信息传递与调节,并说明生长素作用的特点。
以生长素为例说明植物激素在生产实践中的应用。
过程与方法:通过阅读人类探索植物生长素的科学史资料,归纳科学家的研究思路,感受科学发现的过程和方法,体验科学精神。
情感态度与价值观:通过生长素作用的两重性的学习,认识事物具有两重性。
通过分析科学家的工作,感悟科学发现是循序渐进的过程。
教学重点和难点:重点:生长素的探索史植物体内的信息传递和调节生长素及其类似物在生产上的应用难点:植物不同器官对不同浓度生长素的不同反应教学用具:显现出向光性的盆栽,自制PPT。
教学过程:板书:一、植物生长素的探索史二、植物体内信息的传递和调节1、向光性产生的原因2、植物生长素的作用3、植物生长素作用的两重性4、植物不同器官对不同浓度生长素浓度的反应5、植物的顶端优势6、其它植物激素7、影响植物生理活动的环境因素三、植物激素在农业生产上的应用1、植物生长素类似物及其作用2、乙烯和赤霉素的作用评价:1、植物体内合成生长素最活跃的部位是具有分生能力的组织。
植物的生长调控
植物的生长调控在植物界,生长调控是一个复杂而精密的过程,由内外环境因素以及植物自身的调控机制共同作用。
植物的生长调控对于其适应环境、开花结果以及生命活力的维持具有重要意义。
本文将从激素调控、光合作用、水分调节和环境适应等方面探讨植物的生长调控机制。
一、激素调控激素是植物体内的化学信使,以极低浓度起到调控植物生长发育的作用。
主要植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、细胞分化素、乙烯、脱落酸等。
这些激素通过互相搭配、协同作用来调控植物的发育过程,如控制幼苗的伸展、促进根系的生长、调节开花等。
二、光合作用光合作用是植物通过光能转化为化学能的过程,也是植物生长发育的基础。
光合作用依赖于叶绿素和其他辅助色素的光能吸收,通过光合色素分子的光合电子传递链,最终将光能转化为ATP和NADPH。
这些能源将被用于糖的合成和其他生物过程,从而支持植物的生长和发育。
三、水分调节水分是植物生长的必要条件,也是植物细胞膨大的主要动力。
植物通过根系吸收土壤中的水分,并通过细胞间隙和导管系统将水分传输到叶片等其他组织。
植物根系的生理机制、导水细胞的结构特化以及气孔的调节能力,都对植物的水分平衡和生长发育起着重要的作用。
四、环境适应植物生长调控还受到环境因素的影响,如温度、光照、盐碱等条件。
在不同的环境条件下,植物通过改变酶活性、调节内外激素水平、改变气孔开闭等方式来适应环境的变化。
例如,植物在高温下会增加抗氧化酶的合成,以应对氧化应激;在光照不足的情况下,植物会通过增大叶片面积和延长叶片生命周期来提高光合作用效率。
总结而言,植物的生长调控是一个复杂的过程,涉及到激素调控、光合作用、水分调节和环境适应等多个方面的因素。
通过深入研究和理解这些调控机制,可以更好地促进植物的生长发育,提高农业生产效益,并为环境保护和资源可持续利用做出贡献。
植物生物学: 植物的生长发育及调控
• Pr
远红光
Pfr(有生理活性 有生理活性) 有生理活性
激活某些蛋白质
促进形态建成和 与光合有关的某些基因的表达
暗环境 红光
远红光
间断照光后 对种子萌发 的影响
植物的生长和运动
周期性—生长大周期、季节周期性和昼夜周期性
在植物生长过程中,无论是细胞、器官或整个植株的 生长速率都表现出慢—快—慢的规律。既开始时生长 缓慢,以后逐渐加快,达到最高点后又减缓以至停止。 生长的这三个阶段总合起来叫做生长大周期 意义:根据生长大周期,可以采取相应的措施, 意义:根据生长大周期,可以采取相应的措施,促进或 抑制器官或整个植株的生长。 抑制器官或整个植株的生长。 植物生长量的测量指标: 植物生长量的测量指标:干重、鲜重、长度、面积、直径 植物生长量的表示方法:生长积累量——长相 植物生长量的表示方法:生长积累量 长相 生长速率——长势 生长速率 长势
是什么引起了向光性?如何通过实验来发现?
盆 栽 植 物 的 向 光 生 长
植物向光性生长与植物激素的发现 19世纪末,Darwin父子的实验
Darwin父子提出了一种假说:胚芽鞘顶端受光后产 生的某种化学信号被从顶端传送到下面弯曲的部位, 导致胚芽鞘下部细胞向光的一侧与背光的一侧细胞 生长不均匀。
件下),种子和茎等处也可合成
含量:10-50ng/g鲜重
生理作用
促进作用:促进叶、花、果脱落,气孔关闭, 侧芽、块茎休眠(与日照有关) ,叶片衰老, 与日照有关)
光合产物运向发育着的种子,果实产生乙烯, 果实成熟
抑制作用:抑制种子发芽,IAA运输,植株 生长(主要是抑制了萌发所需的水解酶的 合成) 合成)
绝对生长速率: 绝对生长速率:单位 时间内的绝对增加量 相对生长速率: 相对生长速率:单位时间内 的增加量占原量的百分比
_新教材高中生物第5章植物生命活动的调节第2节其他植物激素学案新人教版选择性必修
其他植物激素新课程标准核心素养1.举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸的作用。
2.举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。
1.生命观念——运用图表法归纳识记各种植物激素的区别。
2.科学思维——尝试构建模型(曲线)结构,说明植物的生长发育过程中不同激素间的相关性。
知识点(一)|其他植物激素的种类和作用1.其他植物激素的种类和作用激素种类合成部位主要作用赤霉素主要是幼芽、幼根和未成熟的种子促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠乙烯植物体各个部位促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落油菜素内酯植物的花粉、种子、茎和叶等能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等2.植物激素的作用方式一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
(1)苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落(×)(2)细胞分裂素能促进芽的分化(√)(3)乙烯能抑制细胞分裂、促进开花(×)(4)脱落酸与细胞分裂素对种子休眠起拮抗作用(×)(5)生长素和赤霉素对细胞伸长有协同作用(√)(6)“新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失”与植物激素有关(√)(7)不同的激素可以调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等生理过程(√)1.(科学思维)细胞分裂素能促进细胞分裂。
除此之外,科学家发现在黑暗条件下,它可延缓绿叶中叶绿素的降解,这说明细胞分裂素还具有什么作用?提示:细胞分裂素能延缓叶片变黄、衰老。
2.(科学思维)研究表明:脱落酸在高温下易降解,据此,请解释“小麦、玉米即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气,种子将易在穗上发芽”。
植物的生长发育和激素调节
植物的生长发育和激素调节植物的生长发育是一个复杂的过程,在这个过程中,植物通过激素的调节来控制其生长和发育的各个方面。
激素是一种由植物自身合成的化合物,它们在植物体内起着广泛的作用,包括细胞分裂、细胞扩张、器官形成、开花和果实发育等。
本文将介绍植物的生长发育过程以及激素在其中的作用和调节机制。
植物的生长发育过程可以划分为幼苗期、生长期、成熟期三个阶段。
在幼苗期,植物主要进行根系的生长和发育。
在生长期,植物的茎和叶片开始迅速生长,并进行生物合成和光合作用。
而在成熟期,植物进入到了开花和结果的阶段。
植物生长发育过程中,激素扮演着重要的角色。
常见的植物激素包括生长素(auxin)、赤霉素(gibberellin)、细胞分裂素(cytokinin)、脱落酸(abscisic acid)和乙烯(ethylene)等。
这些激素在不同的发育阶段和组织中发挥着特定的作用。
生长素是最广泛研究的植物激素之一,它在植物中起着促进细胞分裂和细胞伸长的作用。
生长素的合成位置主要是在植物茎尖、分生组织和未定植物器官中。
它能够促进茎的伸长,促使根系的向土壤深处生长,并影响植物的形态和器官的分化。
赤霉素是另一个重要的植物激素,它主要参与植物的生长和发育过程。
赤霉素具有促进细胞分裂和幼苗伸长的作用,同时也能够促进发芽和芽分化。
赤霉素的含量在植物体内是动态变化的,受到光照、温度、营养物质等环境因素的影响。
细胞分裂素是一类促进细胞分裂的植物激素。
它主要参与植物的细胞分裂、分化和发育等过程。
细胞分裂素对茎、根和叶片的生长都有促进作用,同时还能够促使叶片的扩大和根系的分化。
脱落酸在植物中起着抑制生长和发育的作用。
它能够抑制芽的分化、幼苗的伸长和幼叶的展开。
在干旱和低温等环境胁迫下,脱落酸的含量会增加,从而抑制植物的生长和发育。
乙烯是一种气体植物激素,它在植物的果实成熟和叶片脱落等过程中起着重要的作用。
乙烯能够促进果实的成熟和肉质化,并参与植物的防御反应。
植物生长与发育的调控机制
植物生长与发育的调控机制植物生长与发育是由多种复杂的调控机制所驱动的过程。
这些机制包括生理和分子层面上的因素,如激素、基因表达、细胞壁合成等等。
在本文中,我们将探讨一些常见的植物成长与发育机制及其相关方面的细节。
一、植物激素在生长与发育中的作用植物激素是一类影响植物生长与发育的化合物,它们在整个植物生长过程中都有着重要的作用。
例如,赤霉素能够调节植物茎长和叶子的大小,而生长素则与植物的根长和细胞分裂有关。
植物激素还可以控制植物的开花和果实的成熟,其中植物的生长素和赤霉素对开花和果实发育的影响尤为重要。
此外,植物激素的作用还与其在生长与发育过程中的相互作用有关。
例如,植物的赤霉素和生长素常常会对彼此的活性产生相反的效应。
了解这些植物激素之间的相互关系可以帮助我们更好地掌握植物生长与发育的调控机制。
二、基因表达调控的作用除了植物激素外,基因表达的调控也是植物成长与发育中不可或缺的一环。
基因在植物的生长和发育过程中,扮演着一个非常重要的角色。
它们控制了细胞的分化、生长和分裂。
如何调节基因表达是植物生长和发育过程中的一个重要问题。
调节基因表达对于细胞生长和分化、以及细胞与环境之间的反应都有着重要的作用。
其中的调控机制包括转录因子、缺失突变体、表观遗传学修饰和RNA后转录调控。
三、植物中的细胞壁合成细胞壁是植物细胞的重要组成部分,是维持植物形态和结构的基础。
植物细胞壁由纤维素、半纤维素和各种蛋白质组成,它们的比例和结构不同,也会导致不同细胞类型和不同生长阶段的细胞壁有所不同。
细胞壁的合成过程非常复杂,其中涉及到多种细胞壁合成酶的作用。
细胞壁的材料主要来源于细胞内的葡萄糖,这些葡萄糖会被特定的酶水解成单糖,然后再由其他酶继续合成细胞壁。
四、光周期对植物生长的影响除了植物激素、基因表达和细胞壁合成外,光周期也对植物的生长和发育起到了重要的影响。
光周期是指光照与黑暗的配合时间,这种调控方式依赖于植物体内光感受器官,如光敏色素和光信号转导通路。
植物的生长发育与激素调节
植物的生长发育与激素调节植物生长发育是一个复杂而精密的过程,其中植物激素在调控中扮演着重要的角色。
植物激素是由植物自身合成的化合物,它们通过在植物体内传递信号,影响各个发育阶段的生长和发育过程。
本文将介绍植物的主要生长发育阶段,并探讨植物激素的调节作用。
一、种子萌发与幼苗生长阶段种子是植物生命周期的起点。
当种子处于适宜的环境条件下,植物激素赓起到了关键作用。
生长素是最早被发现且最为普遍的植物激素之一,它在种子萌发与幼苗生长阶段扮演着重要的角色。
生长素可以促进种子的萌发和根的生长,同时抑制茎的生长,保证幼苗的生长方向向下。
二、植物生长阶段植物在幼苗期过渡到生长期后,开始快速生长。
这个阶段需要多种植物激素的协同作用。
植物激素包括生长素、生长素类似物、细胞分裂素、脱落酸和赤霉素等。
这些激素通过调节细胞分裂和细胞伸长,协调植物各个器官的生长,使其能够适应环境变化和生活需求。
三、植物的开花与结实过程植物的开花与结实是植物生命周期的重要阶段。
植物激素赤霉素和脱落酸在这个过程中发挥了重要的调控作用。
赤霉素可以促进花蕾形成和花序发育,同时抑制叶片的发育。
脱落酸则参与了花粉的萌发、花粉管的生长以及胚胎发育等过程。
四、植物的果实成熟过程植物的果实成熟不仅关系到种子传播和繁衍,还与植物的生存策略与物种适应性密切相关。
在果实成熟过程中,植物激素乙烯发挥了重要的调控作用。
乙烯可以促进果实的成熟和颜色变化,同时参与调控果实落叶和叶片的老化过程。
综上所述,植物的生长发育与激素调节密不可分。
植物激素通过调控细胞分裂、细胞伸长、花蕾形成和果实成熟等多个方面,协调植物各个阶段的生长和发育过程,以适应环境的变化和生活需求。
深入研究植物激素的调节机制,对于提高农作物产量、改良植物品质以及保护和利用自然资源具有重要意义。
环境因素参与调节植物的生命活动
复习与提高
二、非选择题 1.研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果如图所示。
(1)比较曲线a、b、c与d可知 对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素
是
,而且
(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,
除了c所采用的措施,还可通过喷施
的化合物促进侧芽生长。
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研究表明:萌发需要光的种子一般较小, 储存的营养物质也很少。
思考: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3 程。
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,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。
思考: 从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么响影?
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。
4
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。
7
2、植物具有能接受光信号的分子(如: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。
相关信息
植物体内除了光敏色素,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。
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练习与应用
2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植 物激素和基因表达的关系。
植物的生长发育调节
植物的生长发育调节植物的生长发育是一个复杂的过程,在这个过程中,植物通过各种内外因素的调节来实现正常的生长和发育。
植物的生长发育调节包括内源激素的合成和分泌、光合作用的调节、环境适应性的调整等多个方面。
一、内源激素的合成和分泌内源激素是植物内部产生并通过血运方式传导的一类小分子化合物,它们在植物生长发育中具有重要的调节作用。
植物常见的内源激素包括赤霉素、生长素、激动素等。
赤霉素能够促进植物的伸长生长,使植物茎秆长度增加;生长素能够促使细胞伸长和分裂增殖,影响植物的形态发育;激动素参与了植物的分化和发育过程。
二、光合作用的调节光合作用是植物生长发育的重要过程,光合作用的调节直接影响着植物的生长和发育。
植物的叶绿素对不同波长的光具有不同的吸收能力,植物通过调节叶绿素的含量和组分,能够适应不同光照条件下的生长环境。
同时,植物还通过调节叶片的朝向、面积和开放程度来实现光合作用的最大化。
光合作用的调节还包括植物对光照强度和光周期长短的敏感性等方面。
三、环境适应性的调整植物生长发育过程中,环境因素对植物产生重要影响。
植物通过调节自身的生长和发育来适应环境的变化。
比如,在干旱条件下,植物通过调节气孔的开闭来减少水分蒸发;在寒冷条件下,植物通过增加叶片的厚度和表皮的保护层来防止冷害发生。
此外,植物还通过调节根系的生长和分布来适应土壤中养分和水分的变化。
总结:植物的生长发育调节是一个复杂而又精密的系统。
通过植物内源激素的合成和分泌、光合作用的调节、环境适应性的调整等多个方面的调节机制,植物能够适应不同的生长环境,实现正常的生长和发育。
研究植物的生长发育调节机制对于提高农作物产量和改善环境适应性具有重要意义。
植物的生理调节
植物的生理调节植物作为生命体,具有自身的生理调节能力,以适应不同的环境和外部刺激。
本文将针对植物的生理调节机制进行探讨,并且分析其对植物的生长发育和适应环境的重要作用。
一、光合作用的调节光合作用是植物生长的基础和能量来源。
植物通过调节光合作用的强度和速率来适应不同的光照条件和季节变化。
在光照不足的情况下,植物会增加叶片面积,提高叶绿素含量,以增加吸收光能的能力。
而在过强的光照条件下,植物会通过产生光合酶活性的抑制物质,抑制光合作用的进行,从而保护叶绿素不被过量光照破坏。
二、温度的调节温度对植物的生长发育和代谢活动有重要影响。
植物能够通过调节体内的水分和气孔开闭来适应不同的温度环境。
当温度过高时,植物会通过增加蒸腾作用,散发过剩的热量,从而维持体内温度的稳定。
而在低温环境下,植物会通过增加细胞膜的液态结构,提高细胞膜的透透性,促进代谢的进行,以适应低温环境。
三、水分的调节水分是植物生长和代谢的必需物质,植物通过调节体内水分的吸收和传导,以适应不同的水分条件。
在水分充足的情况下,植物会通过开启气孔,增加蒸腾作用,促进水分蒸发,保持体内的水平衡。
而在水分缺乏的情况下,植物会通过减少气孔开口的大小,限制蒸腾作用的进行,减少水分的流失,以保持体内的水分稳定。
四、营养元素的调节植物的生长和发育需要不同的营养元素的供应,植物通过根系的吸收和内部的运输来调节这些营养元素的供应。
当某种营养元素缺乏时,植物会通过根系的生长和发达,增加对该营养元素的吸收面积和吸收速率。
而当某种营养元素过量时,植物会通过产生抗毒物质、增加排泄速率等方式,调节体内该元素的浓度,以保持营养平衡。
五、植物生长的节律调节植物的生长和发育呈现出一定的节律规律,例如植物的叶片在白天进行光合作用,夜晚进行呼吸作用。
植物通过内源性的生物钟和外界环境的信号来调节这些生长节律。
在黑暗环境中,植物会产生促进细胞伸长的激素,促使植物在黑暗中继续生长。
而在光照下,植物会产生抑制细胞伸长的激素,使植物停止生长,进行光合作用。
植物激素与植物生长发育的调控
植物激素与植物生长发育的调控在植物生长发育中,植物激素充当着重要的调控角色。
植物激素是一组化合物,它们通过作用在细胞内部,控制植物生长发育的方向、速率和适应环境的能力。
植物激素包括:赤霉素、生长素、脱落酸、细胞分裂素和顶端分化素等,下面我们将深入研究植物激素对植物生长发育的重要性。
一、赤霉素赤霉素对整个植物生长发育具有非常的作用。
它可以刺激植物的生长,促进植物的营养分摄取和增加产量。
赤霉素对植物叶片的生长十分重要。
在赤霉素的作用下,新生叶片会加速生长,从而增加光合作用的范围,加强植物的光能收集能力。
此外,在茎、种子和花器官的发育中,赤霉素的作用同样十分明显。
赤霉素对绒毛堆花的精细结构调控有极大作用,它不仅可以促进花器官的发育,还可以影响花瓣的颜色和形状。
二、生长素生长素是一种能影响植物发育的植物激素。
它由植物体内合成,对植物的生长发育有着非常重要的作用。
在植物生长过程中,生长素不仅可以促进细胞分裂,还可以影响植物器官的生长、形态和营养分的分配。
在细胞分裂中,生长素的合成和分泌对细胞分裂的调控非常重要。
除此之外,生长素还可以使植物形成更多的细胞和细胞部分,进而影响植物器官的发育。
因此,如果植物体内的生长素含量水平适当,可以极大促进植物的生长与发育,从而提高产量。
三、脱落酸脱落酸是春季植物将老叶和花蕾脱落的激素,但是它对植物生长发育的影响并不会因为其名字的含义而停止。
脱落酸可以在植物生长中促进花蕾的抽长、预测花蕾的开花时间、参与营养成分的分配等。
在果树上,脱落酸可以被使果实提前成熟,提高品质。
四、细胞分裂素细胞分裂素是一种植物生长发育过程中影响细胞分裂的激素。
它对植物生长过程中的几乎每一个环节都有影响。
细胞分裂素可使植物形成根系,刺激新的根部生长,及其对于茎和根节的发育和优化具有促进作用。
它还可以支持花器官发育、花粉产生和回归到答序和叶片等方面的生长。
五、顶端分化素顶端分化素是一类分泌于叶芽和顶端繁殖器官之一的激素,此类处于其发育过程之中的植物激素,不仅会影响繁殖体和不同子细胞的发育,还会影响植物各个部分之间的协调发展。
植物生长的调控因素
植物生长的调控因素植物的生长是一个复杂的过程,受到多个因素的调控。
这些调控因素包括内部因素和外部环境因素。
内部因素指的是植物自身的遗传和代谢调控,而外部环境因素则是指植物所处的环境条件对其生长发育的影响。
以下将详细探讨植物生长的调控因素。
一、内部调控因素1. 基因调控:植物的遗传基因决定了其生长发育的特征和能力。
基因调控主要通过转录因子和信号转导途径来实现,这些分子能够与DNA结合并调节基因的转录活性,从而控制特定基因的表达。
例如,植物生长素信号通路中的转录因子Aux/IAA和ARF家族调控了植物细胞的伸长、分裂和分化过程。
2. 激素调控:植物生长发育过程中,激素起着重要的调控作用。
激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和脱落酸等,它们通过调节细胞伸长、分裂、分化和植物对环境的适应能力,影响植物的生长。
例如,生长素可以促进细胞伸长和分裂,而赤霉素则是主要调控植物的伸长过程。
3. 内源性时钟:植物具有内源性时钟系统,能够调控其生长发育的节奏。
该内源性时钟以一定的周期产生并调控生物体的生长和发育活动。
这种内源性时钟对光周期的感受能力使得植物能够适应季节变化和环境的变化,控制花期、休眠期等生长发育阶段的转换。
二、外部环境调控因素1. 光照条件:植物对光照的响应是其生长发育的重要调控因素之一。
光照可以影响植物的光合作用、细胞伸长和形态发育等过程。
不同光周期和光强条件下,植物的生长特征和形态也会有所变化。
例如,光周期长的植物会进入生长期较晚,而光周期短的植物则会提早进入生长期。
2. 温度条件:温度是植物生长发育的重要外部环境因素。
温度的变化会影响植物的细胞分裂、细胞伸长速率、蒸腾作用等生理生化过程。
温度还能够影响植物的物质代谢和能量代谢,从而调控植物的生长发育。
3. 水分条件:水分是植物生长发育的关键因素之一。
植物通过水分的吸收和输送,维持细胞的膨压和组织的稳定,促进养分的吸收和转运。
水分的不足或过剩都会影响植物的生长发育过程,造成生长减缓或甚至死亡。
植物生长发育的调控
种子丧失活力的原因:①酶的破坏; ② 营养物的消耗; ③ 有害代谢物的积累。
种子的贮藏条件:低温、干燥、乏氧。
2. 种子的成熟度
后熟作用(after ripening): 种子采收后,需经过一段继续发育的过程(或者完 成形态建成,或者进行一系列生理生化变化),达到真 正成熟,使其具备发芽能力。 标准:“全成熟、先天足, 成苗壮”
第四节 外界条件(光、温)对植物生长发育的调控
一. 光 (1)光能抑制植物的生长 尤其是蓝紫光和紫外光,
强度越大抑制越强。(高山植物//光提高吲哚乙酸氧化酶的活性 导致氧化生长素失活)
(2)光能促进组织的分化 光能调控植物不同发育阶段的形态
发生与建成,光照不足或黑暗严重影响植物的正常形态建成。 (黄花苗的产生);
植物生长的细胞学基础
• 细胞分裂期:
(分生生长期) 体积小、数量多、细胞核大、细胞壁
薄、细胞质稠密,呼吸强、代谢旺。
• 细胞伸长期:
(延长生长期)
体积增大、形成液泡(小→大),细 胞核、细胞质被挤到边缘,代谢旺盛、 干物质积累。
细胞体积定型、胞壁加厚,结构特化、 功能专一,代谢与呼吸均低于伸长阶段。
若以生长积量表示生长量,则得“S型”曲线;
若以绝对生长量表示,则得一抛物线 。
第二节 种子萌发 一、种子萌发 (seed germination):在适宜的外界环境条
件下,种子的胚由休眠状态转变为活动状态,进 而形成幼苗的过程。
种子的寿命 种子的成熟度
内在因素 种 的 子 条 萌 件 发
种子的休眠
快引起不均匀生长,将固体物缠绕。
感性运动(nastic movement):
无一定方向的外界因素均匀作用于整株植物或某些器官 所引起的运动, 是由于细胞膨压改变或背腹面的生长速度差 异引起的。它可分为: 感震运动 (seismonastic movement):植物受到震动而产生 的运动(含羞草)。 感夜运动(nyctinastic ement):植物的叶片或花朵产生昼 夜周期性的开闭现象(发生感夜运动的原因主要是由于光照 强度的变化,改变了细胞的生理状况。合欢、睡莲)。
植物生长与发育的调节与控制
植物生长与发育的调节与控制植物是自主光合生物,能够通过自身的能力进行生长和发育。
然而,这一过程并非是随机的,而是需要植物自身调节和控制。
植物的生长和发育是由多种因素决定的,包括内部生理因素和外部环境因素,这些因素之间相互作用,共同决定着植物的生长和发育。
植物生长和发育的内部机制细胞分化是植物生长和发育的基础。
植物体内的每个细胞都具有分化的能力,能够分化成不同类型的细胞,包括叶细胞、茎细胞和根细胞等。
在植物的发育过程中,植物会通过一系列信号传导的方式来调控细胞分化。
这些信号包括激素、基因表达和环境信号等。
其中,植物激素的作用是最为明显的。
激素分为多种类型,包括生长素、赤霉素、脱落酸以及细胞分裂素等。
不同类型的激素具有不同的作用,可以影响植物的生长和发育。
例如,生长素是调节植物生长和发育最为重要的植物激素之一。
生长素在植物体内能够影响细胞分化和分裂,同时还能调节植物的水分平衡和根系分布等。
生长素的功能通过以下方式进行传递:进入植物细胞后,生长素会与细胞中的生长素受体结合,并抑制生长素受体的降解。
这样一来,细胞中的生长素受体数量增加,进而影响细胞分化和分裂等。
此外,植物在发育过程中还会通过基因表达的方式调节细胞分化。
基因表达是指植物细胞内基因信息的转录和翻译过程,其中不同基因的表达会影响植物生长和发育的各个方面。
这些基因能够通过各种信号传递的方式被调控,从而影响细胞分化。
例如,植物的开花过程就是通过调节基因的表达实现的。
植物生长和发育的外部环境影响植物的生长和发育不仅受到内部因素的影响,还受到外部环境的影响。
植物能够对不同的环境因素做出反应,并通过调节自身的生长和发育来适应外部环境。
其中,光、温度和水分等环境因素对植物的生长和发育影响最为显著。
例如,光辐射是调节植物生长和发育最为重要的环境因素之一。
植物能够感知不同波长的光,其中蓝光和红光对调节植物生长具有特殊的作用。
植物在光照充足的情况下能够进行光合作用,促进生长和发育;而在光照不足的情况下,则会停止生长或进行光合作用调整,以适应外部环境。
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结论:植物具有向光性
结论:胚芽鞘尖端是感光的部位
切去尖端生长实验
温特的实验
推论:尖端分泌某种物质 促进生长
验证:尖端 的确能够分 泌某种物质 促进生长
观察现象 发现问题 提出假设 实验验证
成立 不成立
得出结论
关于实验的几个结论 产生生长素的部位: 胚芽鞘尖端 感受光刺激的部位: 胚芽鞘尖端 弯曲生长的部位:
5:请据图分析回答:
(1)促进根、芽、茎生长的最适宜浓度分别 10-4mol/L 是 10-10mol/L 10-8mol/L 。 (2)浓度为10-7mol/L的生长素对该植物的根、芽、茎 促进生长 各有什么影响? 抑制生长 促进生长, , 。
生产实践中的应用:
在水稻地里的经常会出现许多杂草,除了人
不同浓度的生长素对同一植物的影响。 同一浓度生长素对同一植物不同器官的影响。 同一浓度的生长素生长 低浓度促进生长
促进
B
C D E
中浓度抑制生长 中浓度 促进生长 高浓度致死 高浓度 致
死
A
0 抑制
茎
10-11 10- 9 10- 7 10- 5 10- 3 10 - 1
生长素浓度(mol/l)
生长素的生理作用(两重性)
低浓度——促进生长
(低浓度范围里,生长素浓度越高,越促进生长)
中等浓度——抑制生长
(中等浓度范围里,生长素浓度越高,越抑制生长)
高浓度——受害 死亡
a
c
植物不同器官对生长素的反应
10
-10
10
-8
10
-6
10
-4
10
-2
生长素浓度(mol/l)
生长素的生理作用
工拔草以外很难用机械化的方式去除。但是杂
草和水稻它们对同种浓度的生长素的敏感度却 有所不同,你能否用今天所学的知识来为农民 们设计一种能够抑制杂草生长有不损害水稻的 除草剂呢?
由于顶芽产生的生长素
向下运输,大量积累在 侧芽部位,使那里的浓 度过高,结果顶芽优先 生长而侧芽受抑制。 距顶芽越近生长素浓度越高
总之,植物生长发育过程中,是由多种激素 相互协调、共同调节起作用,此外还受日照、水肥、 温度等环境因素的影响。
三、植物激素在农业上的应用:
(一)生长素类似物——2,4—D、萘乙酸的应用
1、促进插枝生根:选取插枝要有嫩叶、芽的枝条。 2、防止落花落果: 3、促进果实发育,形成无籽果实: 例:无籽番茄、无籽草莓 (二)乙烯和赤霉素的应用: 乙烯:催熟 赤霉素:促进种子萌发
应用:果树整枝修剪、
茶树摘心、棉花打顶
(三)、其他植物激素 赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯
1、细胞分裂素
存在:正在进行细胞分裂的部位(如茎尖、 根 尖、未成熟的和萌发的种子、正在发育的果实) 主要作用:促进细胞分裂和组织分化。
2、乙烯
广泛存在:多种组织,特别成熟的果实中 主要作用:促进果实的成熟
1、曲线AB段表示:___ 随生 长素浓度升高,对茎生长 ____________________ 的促进作用加强。 2、B点表示的生长素 浓度表示 ____________________ 促进茎生长的最适浓度。 3、C点表示的生长素 浓度对茎生长的效应是 __________ 对生长无影响 4、B点所对应的生长 素浓度对根和芽的生长 效应是 _______ 抑制生长。
果实 无种子
不产生生长素
子房萎缩、脱落(无果实) 卵细胞不受精 人工施予生长素
不分裂
无种子
不产生生长素
子房萎缩、脱落
果实
无籽 果实
小结
具有分生能力的组织器官, 产生部位: 如:茎尖、根尖、嫩叶、种子等。
运输特点:由形态学的上端向下端运输(极性
运输)、横向运输
生长素
分布: 分布广,大多集中在生长旺盛的部位。 主要作用: 促进细胞伸长生长 作用特点: 两重性,不同器官对生长素的敏
你现在能够尝试解释 胚芽鞘向光弯曲的原理了吗?
含有生长 素的琼脂 光
你能否推断出生长素分布与光的关系? 生长素分布有背光性
对植物向光性的解释
单侧光
生长素分布不 均匀 向光一侧少 背光一侧多 向光一侧慢 背光一侧快
细胞生长的速 度不均匀
弯向光源生长
生长素是否直接可以成为农业上的好帮手呢?
• • • •
感度不同
植物激素的相互作用
• 协同
• 拮抗 • 反馈
胚芽鞘尖端以下的部位
单侧光刺激的作用: 生长素分布不均匀
1880年 达尔文 1910年 鲍森-詹森 1928年 温 特 1934年 郭 葛
简介:
英国 丹麦 荷兰 荷兰
几位科学家先后经过了长达五十几 年的研究后,终于揭开了这“神秘物 质”的面纱——生长素.
1、化学名称:吲哚乙酸
2、产生部位:
胚芽鞘尖端、茎顶、根尖的分生组织、嫩叶、 发育中的种子 3、集中部位:生长旺盛的部位 4、主要作用:促进细胞的生长、分裂和分化, 促进侧根形成、果实发育、顶端优势。
柱头
果实和种子的形成
子房壁 珠被
胚 珠 子房
果皮 种皮
种 子
果 实
胚
生长素的应用(无籽蕃茄)
用一定浓度的生长素刺 激未受粉的雌蕊柱头或 子房而获得的,其原理 是应用生长素能促进果 实发育的生理作用。
促进果实的发育
精子 卵细胞 此发育过程中产生大量生长素
发育 不分裂
受精卵
种子的胚
子房 卵细胞不受精