植物对环境刺激的反应
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3-4 植物對環境刺激的反應
向性 向光性 向地性 光周期 光敏素 春化作用
3-4-1向性
定義 植物對外界刺激所產生的生長反應
類型 向光性－因光的影響而產生的生長反應 向地性－因地球重力的影響而產生的生長反應
向光性
植物受到光的照射會向光彎曲生長的現象
達爾文與佛蘭西斯的實驗
推論芽鞘照光後所產生的物質，可以透過明膠， 但無法透過雲母片
1920年代，科學家證實引起芽鞘向光彎曲的 物質生長素
達爾文是第一位以實驗證據支持植物也具有 激素的生物學家
向地性
植物受地球重力影響，產生正向（正向地性）或背 向（負向地性）重力方向的生長反應
a.莖的負向地性
b.根的正向地性
問題討論
植物激素在農業上還有哪些應用？ 目前有哪些不當使用植物激素的情況？ 不當使用植物激素可能產生什麼影響？
圖片來源
P3 P4、5
Mackean, D.G.,GCSE BIOLOGY. p.107 Fig.5 Neil A. Campbell, J.B.R.,BIOLOGY. 6ed.: Benjamin cummings. p.807 Fig.39-4 P7左 Mackean, D.G.,GCSE BIOLOGY. p.106 Fig.2 P7右、9右、11、17、20 編輯部 P9左 Karen Arms, P.S.C., Biology. 4ed.: Saunders College Publishing. p.975 Fig.45-11 P13 鄭湧涇 P14 Lincoln Taiz, E.Z.,Plant Physiology. 3ed.: Sinauer Associates, Inc., Publishers.p.575 Fig.24-19a P18 蘇雨菁 P22 Helena Curtis, N.S.B., Invitation to Biology.5 ed.: Worth Publishers. p.768 Fig.42-20
定義： 有些植物必須低溫處理一段時間才能誘發開花的 現象 植物引發春化作用的部位 芽或種子的胚等分生組織 應用： 種子以低溫處理，即使春天播種，夏天仍會開花
3-5 植物激素在農業上的應用與不當使用
植物激素應用於農業及園藝上已經有超過四十年的 歷史，例如農人常應用生長素來促進枝條的發根， 以促進插枝的存活率，以及防止果樹落果等，不過 ，由於人工合成的植物激素愈來愈多，在農業上的 應用也日趨普遍，更由於人工合成的植物激素比植 物體內天然合成的激素不易分解，大量施用或不當 使用，容易造成土壤和環境的汙染
源自文库
彰化縣田尾地區花卉農業以供照明的方式，控制花卉植物開花的季 節。a.菊花田 b.麒麟草田
3-4-3光敏素
一種在植物體中含量極微的藍綠色素蛋白質（並非植 物激素） 分子形式
Pr： 會吸收紅光 吸收紅光後轉變成Pfr 屬於不活化型
夜晚（遠紅光）
Pr
Pfr
影響生理反應 代謝分解
Pfr： 會吸收遠紅光 白天（紅光） 照遠紅光後可轉變成Pr 屬於活性型，可影響植物開花等生理作用
造成向地性的原因
向地性與生長素有關 受重力影響，下半側細胞的生長素濃度較上半側為高
高濃度促使莖部的下半 側細胞生長較快
高濃度會抑制根的生長， 根部下半側細胞生長較慢
產生負向地性
產生向地性
生長素濃度的差異引起向地性
想想看
植物的莖具有向光性和負向地性對於植物的生長 有何益處？ 植物的根具有正向地性對於植物的生長有何益處？
光敏素對植物的影響
影響植物開花 影響植物的生長與發育
光敏素影響植物開花
Pr照紅光或陽光就轉變為Pfr Pfr照遠紅光或黑暗就轉變為Pr Pfr會誘發長日照植物開花 抑制短日照植物開花
促進或抑制植物的生 長、開花等生理作用
光敏素合成時是Pr的形式，Pr照紅光或陽光(含紅光比遠紅光多)會轉變為 Pfr，Pfr照遠紅光或經過一段足夠長的黑暗期，又會轉變為Pr。
光敏素影響植物的生長與發育
Pr轉變成Pfr 促進葉綠素和葉綠體的形成 影響莖的伸長 促使葉子的擴展 促使莖的分支 因此在黑暗中生長的植物有白化現象
白化的幼苗與照光幼苗的比較
黑暗中生長的植物
缺乏葉綠素而呈現黃白色 節間較長、葉子細小白化 葉子較大呈深綠色（葉綠 體發育良好） 節間較短
短日照植物
羊帶來需要接受短於大約15.5小時的日照，才會開花
光周期的實驗
影響植物開花的原因不是日照，而是黑暗期的長短
想想看
為何生長在熱帶地區的菠菜，通常不會開花結種子？ 為什麼生長在高速公路旁的短日照植物，通常很難得 開花？
植物開花需要適宜日數的光周期
感知光周期刺激的部位－葉
光敏素對植物幼苗生長和發育的影響。 左圖為在黑暗中生長的豆子幼苗，莖纖細 且節間較長，葉子細小呈淡黃色。 右圖為在光照下生長的豆子幼苗。
正常光照下生長的植物
與光敏素有關的生理反應
光周期現象 莖的伸長 葉和子葉的展開 葉綠素的形成 葉綠體的發育 花青素的合成
3-4-4春化作用
光周期刺激→葉───→芽→開花
開花訊息
不同植物開花所需的光周期天數不同
以短日照植物開花的適宜光周期日數為例－
羊帶來：1天 大豆：2～3天 菊花：12天
光周期在農業和園藝上的應用
注釋欄
藉由人工照明的方式，控制日照和黑暗時間的長短，以適應各 種花卉植物開花所需的光照期，使花卉植物可以在花農期望的 季節，甚至特定的月份開花，以控制花卉的出貨期，而不受一 年四季之自然光照長短的限制。 在臺灣中部的彰化縣田尾地區，花農們即利用這種方式來種植 各種花卉植物，因而一年四季皆有各種不同的花卉出產上市
芽鞘向光性的實驗: a. 正常情況下的芽鞘 (對照組) b. 將芽鞘頂端切除 c. 芽鞘頂端用不透光 物遮住 d. 芽鞘頂端用透光物 遮住 e. 芽鞘下半部用不透 光物遮蓋
推論芽鞘照光後，頂端會產生某種物質往下運送， 引起芽鞘向光彎曲
Boysen-Jensen的實驗
芽鞘向光性的實驗 f. 將芽鞘頂端切下後， 先放置一小片明膠， 再將芽鞘頂端放在明 膠上 g. 用雲母取代f的明膠
植物的向觸性
注釋欄
植物細胞接觸物體後，使得植物可以纏繞物體向上 生長 原因－接觸面的細胞停止延長，其他部位繼續生 長，造成不等速的生長 優點－使植物纏繞其他物體上，得以獲得支撐占 據有利位置以吸收陽光
3-4-2光周期
植物的開花會受到一天中，日照和黑暗時間長短的 影響 類型 長日照植物－菠菜、蘿蔔 需要有長於一定時間日照才會開花 短日照植物－羊帶來、菊花、大豆 需接受短於一定時間日照才會開花 中性植物－豌豆、玉米、胡瓜 只要生長發育達到成熟，不受日照長短影響
向性 向光性 向地性 光周期 光敏素 春化作用
3-4-1向性
定義 植物對外界刺激所產生的生長反應
類型 向光性－因光的影響而產生的生長反應 向地性－因地球重力的影響而產生的生長反應
向光性
植物受到光的照射會向光彎曲生長的現象
達爾文與佛蘭西斯的實驗
推論芽鞘照光後所產生的物質，可以透過明膠， 但無法透過雲母片
1920年代，科學家證實引起芽鞘向光彎曲的 物質生長素
達爾文是第一位以實驗證據支持植物也具有 激素的生物學家
向地性
植物受地球重力影響，產生正向（正向地性）或背 向（負向地性）重力方向的生長反應
a.莖的負向地性
b.根的正向地性
問題討論
植物激素在農業上還有哪些應用？ 目前有哪些不當使用植物激素的情況？ 不當使用植物激素可能產生什麼影響？
圖片來源
P3 P4、5
Mackean, D.G.,GCSE BIOLOGY. p.107 Fig.5 Neil A. Campbell, J.B.R.,BIOLOGY. 6ed.: Benjamin cummings. p.807 Fig.39-4 P7左 Mackean, D.G.,GCSE BIOLOGY. p.106 Fig.2 P7右、9右、11、17、20 編輯部 P9左 Karen Arms, P.S.C., Biology. 4ed.: Saunders College Publishing. p.975 Fig.45-11 P13 鄭湧涇 P14 Lincoln Taiz, E.Z.,Plant Physiology. 3ed.: Sinauer Associates, Inc., Publishers.p.575 Fig.24-19a P18 蘇雨菁 P22 Helena Curtis, N.S.B., Invitation to Biology.5 ed.: Worth Publishers. p.768 Fig.42-20
定義： 有些植物必須低溫處理一段時間才能誘發開花的 現象 植物引發春化作用的部位 芽或種子的胚等分生組織 應用： 種子以低溫處理，即使春天播種，夏天仍會開花
3-5 植物激素在農業上的應用與不當使用
植物激素應用於農業及園藝上已經有超過四十年的 歷史，例如農人常應用生長素來促進枝條的發根， 以促進插枝的存活率，以及防止果樹落果等，不過 ，由於人工合成的植物激素愈來愈多，在農業上的 應用也日趨普遍，更由於人工合成的植物激素比植 物體內天然合成的激素不易分解，大量施用或不當 使用，容易造成土壤和環境的汙染
源自文库
彰化縣田尾地區花卉農業以供照明的方式，控制花卉植物開花的季 節。a.菊花田 b.麒麟草田
3-4-3光敏素
一種在植物體中含量極微的藍綠色素蛋白質（並非植 物激素） 分子形式
Pr： 會吸收紅光 吸收紅光後轉變成Pfr 屬於不活化型
夜晚（遠紅光）
Pr
Pfr
影響生理反應 代謝分解
Pfr： 會吸收遠紅光 白天（紅光） 照遠紅光後可轉變成Pr 屬於活性型，可影響植物開花等生理作用
造成向地性的原因
向地性與生長素有關 受重力影響，下半側細胞的生長素濃度較上半側為高
高濃度促使莖部的下半 側細胞生長較快
高濃度會抑制根的生長， 根部下半側細胞生長較慢
產生負向地性
產生向地性
生長素濃度的差異引起向地性
想想看
植物的莖具有向光性和負向地性對於植物的生長 有何益處？ 植物的根具有正向地性對於植物的生長有何益處？
光敏素對植物的影響
影響植物開花 影響植物的生長與發育
光敏素影響植物開花
Pr照紅光或陽光就轉變為Pfr Pfr照遠紅光或黑暗就轉變為Pr Pfr會誘發長日照植物開花 抑制短日照植物開花
促進或抑制植物的生 長、開花等生理作用
光敏素合成時是Pr的形式，Pr照紅光或陽光(含紅光比遠紅光多)會轉變為 Pfr，Pfr照遠紅光或經過一段足夠長的黑暗期，又會轉變為Pr。
光敏素影響植物的生長與發育
Pr轉變成Pfr 促進葉綠素和葉綠體的形成 影響莖的伸長 促使葉子的擴展 促使莖的分支 因此在黑暗中生長的植物有白化現象
白化的幼苗與照光幼苗的比較
黑暗中生長的植物
缺乏葉綠素而呈現黃白色 節間較長、葉子細小白化 葉子較大呈深綠色（葉綠 體發育良好） 節間較短
短日照植物
羊帶來需要接受短於大約15.5小時的日照，才會開花
光周期的實驗
影響植物開花的原因不是日照，而是黑暗期的長短
想想看
為何生長在熱帶地區的菠菜，通常不會開花結種子？ 為什麼生長在高速公路旁的短日照植物，通常很難得 開花？
植物開花需要適宜日數的光周期
感知光周期刺激的部位－葉
光敏素對植物幼苗生長和發育的影響。 左圖為在黑暗中生長的豆子幼苗，莖纖細 且節間較長，葉子細小呈淡黃色。 右圖為在光照下生長的豆子幼苗。
正常光照下生長的植物
與光敏素有關的生理反應
光周期現象 莖的伸長 葉和子葉的展開 葉綠素的形成 葉綠體的發育 花青素的合成
3-4-4春化作用
光周期刺激→葉───→芽→開花
開花訊息
不同植物開花所需的光周期天數不同
以短日照植物開花的適宜光周期日數為例－
羊帶來：1天 大豆：2～3天 菊花：12天
光周期在農業和園藝上的應用
注釋欄
藉由人工照明的方式，控制日照和黑暗時間的長短，以適應各 種花卉植物開花所需的光照期，使花卉植物可以在花農期望的 季節，甚至特定的月份開花，以控制花卉的出貨期，而不受一 年四季之自然光照長短的限制。 在臺灣中部的彰化縣田尾地區，花農們即利用這種方式來種植 各種花卉植物，因而一年四季皆有各種不同的花卉出產上市
芽鞘向光性的實驗: a. 正常情況下的芽鞘 (對照組) b. 將芽鞘頂端切除 c. 芽鞘頂端用不透光 物遮住 d. 芽鞘頂端用透光物 遮住 e. 芽鞘下半部用不透 光物遮蓋
推論芽鞘照光後，頂端會產生某種物質往下運送， 引起芽鞘向光彎曲
Boysen-Jensen的實驗
芽鞘向光性的實驗 f. 將芽鞘頂端切下後， 先放置一小片明膠， 再將芽鞘頂端放在明 膠上 g. 用雲母取代f的明膠
植物的向觸性
注釋欄
植物細胞接觸物體後，使得植物可以纏繞物體向上 生長 原因－接觸面的細胞停止延長，其他部位繼續生 長，造成不等速的生長 優點－使植物纏繞其他物體上，得以獲得支撐占 據有利位置以吸收陽光
3-4-2光周期
植物的開花會受到一天中，日照和黑暗時間長短的 影響 類型 長日照植物－菠菜、蘿蔔 需要有長於一定時間日照才會開花 短日照植物－羊帶來、菊花、大豆 需接受短於一定時間日照才會開花 中性植物－豌豆、玉米、胡瓜 只要生長發育達到成熟，不受日照長短影響