19 植物的调控系统-普通生物学课件PPT
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生物人教版(2019)选择性必修1 5.4环境因素参与调节植物的生命活动(共25张ppt)
总结：温度参与植物生长发育的调节
SZ-LW二H 、参与调节植物生命活动的其他环境因素
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·讨论：
1. 茎和根的生长是受哪种因素调节的？ 由重力因素调节的。
2. 重力又是如何调节生长素的分布呢？ ①植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞 ②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，调节植物的生长方向
（蛋白质）
（DNA→mRNA）
细胞核内特定基因 的转录变化
光敏色素被激活， 结构发生变化
表现出 生物学效应
翻译
RNA
SZ-LWH
SZ-LW二H 、参与调节植物生命活动的其他环境因素
思考·讨论
请同学们阅读课本107页资料 1 和 资料2，讨论以下问题： 1. 树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系? 2. 有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于
可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常 结果的情况。
SZ-LWH
SZ-LW二H 、参与调节植物生命活动的其他环境因素
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？
①植物“午休”现象，气孔关闭；
②叶片变黄、脱落；
③植物分布的地域性
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
SZ-LWH
SZ-LWH
SZ-LW一H 、光对植物生长发育的调节
资料4：光调节植物开花的具体机制
决定植物开花的是一天中连续光照时长还是连续黑暗时长？
SZ-LWH
连续黑暗时间决定是否开花。
SZ-LW一H 、光对植物生长发育的调节 4.光信号在植物体内的转换 资料6 科学家在短日照条件下分别培养短日照植物和长日照植物，前者 开花，后者不开花。这两组作为对照，其结果是符合预期的。然后将长 日照植物的枝条嫁接到短日照植物的枝干上，仍然给予短日照的条件， 发现这个嫁接过去的长日照植物枝条居然在短日照条件下开花了。
植物生长发育的调控ppt课件
植物生长发育的 调控教学
讲述提纲
植物营养生长发育及其调控 环境因子对植物生长的影响 植物的运动
植物的生长发育是一个极其复杂的过程，它在各种物质代 谢的基础上，表现为种子发芽、生根、长叶、植物体长大成熟、 开花、结果，最后衰老、死亡。通常认为，生长是植物体积的 增大，它主要是通过细胞分裂和伸长来完成的；而发育则是在 整个生活史中，植物体的构造和机能从简单到复杂的变化过程， 它的表现就是细胞、组织和器官的分化。高等植物生长发育的 特点是：由种子萌发到形成幼苗，在其生活史的各个阶段总在 不断地形成新的器官，是一个开放系统；植物生长到一定阶段， 光、温度等条件调控着植物由营养生长转向生殖发育；在一定 外界条件刺激下，植物细胞表现高度的全能性；固着在土壤中 的植物必须对复杂的环境变化做出多种反应。
喜光种子和喜暗种子 大多数植物种子只要满足了水分、氧气和温度的要 求就能正常萌发。但也有一些种子除了上述条件外还需要 光或暗条件。 一些种子如莴苣、烟草种子需要在一定光照下才能 萌发，这类种子称为喜光（或需光）种子。另一些种子如 茄子、番茄、苋菜、黄瓜、西葫芦等种子，在光照下萌发 反而受到抑制，只有在相对长的黑暗条件下才能萌发，故 这类种子称为喜暗（或需暗）种子。 在研究需光种子（莴苣）萌发时，人们发现了一个 有趣的现象。即当用波长为 660 nm的红光照射种子时，会 促进种子萌发；而当用波长 730 nm的远红光照射种子，则 会抑制种子萌发；在红光照射后，再用远红光处理，萌发 也受到抑制，即红光作用消除了；如果用红光和远红光交 替多次处理，则种子发芽状况取决于最后一次处理的是哪 种波长的光。这种影响，与种子体内存在的光敏色素有关。
充足的氧气是种子萌发的必要保证 种子萌发时，幼胚活跃的生长需要呼吸代谢提供 能量。呼吸代谢增强，就需要充足的氧气。 大多数种子需要空气含氧量在10%以上才能正常萌 发，但需氧程度又因种子的化学成分不同而有所不同。 脂肪含量较高的种子（如落花生、棉花）在萌发时需 氧量比淀粉类种子要高，因此这类种子宜浅播。 种子萌发所需要的氧气通常是从土壤的空隙中得 到的。若土壤板结或水分过多，易造成氧气不足，种 子则只能进行无氧呼吸。这样不仅有机物利用不经济， 还会因酒精积累过多使种子中毒，严重影响种子萌发。 及时松土排水，改善土壤通气条件，是促进种子萌发、 培育壮苗的有效措施。
讲述提纲
植物营养生长发育及其调控 环境因子对植物生长的影响 植物的运动
植物的生长发育是一个极其复杂的过程，它在各种物质代 谢的基础上，表现为种子发芽、生根、长叶、植物体长大成熟、 开花、结果，最后衰老、死亡。通常认为，生长是植物体积的 增大，它主要是通过细胞分裂和伸长来完成的；而发育则是在 整个生活史中，植物体的构造和机能从简单到复杂的变化过程， 它的表现就是细胞、组织和器官的分化。高等植物生长发育的 特点是：由种子萌发到形成幼苗，在其生活史的各个阶段总在 不断地形成新的器官，是一个开放系统；植物生长到一定阶段， 光、温度等条件调控着植物由营养生长转向生殖发育；在一定 外界条件刺激下，植物细胞表现高度的全能性；固着在土壤中 的植物必须对复杂的环境变化做出多种反应。
喜光种子和喜暗种子 大多数植物种子只要满足了水分、氧气和温度的要 求就能正常萌发。但也有一些种子除了上述条件外还需要 光或暗条件。 一些种子如莴苣、烟草种子需要在一定光照下才能 萌发，这类种子称为喜光（或需光）种子。另一些种子如 茄子、番茄、苋菜、黄瓜、西葫芦等种子，在光照下萌发 反而受到抑制，只有在相对长的黑暗条件下才能萌发，故 这类种子称为喜暗（或需暗）种子。 在研究需光种子（莴苣）萌发时，人们发现了一个 有趣的现象。即当用波长为 660 nm的红光照射种子时，会 促进种子萌发；而当用波长 730 nm的远红光照射种子，则 会抑制种子萌发；在红光照射后，再用远红光处理，萌发 也受到抑制，即红光作用消除了；如果用红光和远红光交 替多次处理，则种子发芽状况取决于最后一次处理的是哪 种波长的光。这种影响，与种子体内存在的光敏色素有关。
充足的氧气是种子萌发的必要保证 种子萌发时，幼胚活跃的生长需要呼吸代谢提供 能量。呼吸代谢增强，就需要充足的氧气。 大多数种子需要空气含氧量在10%以上才能正常萌 发，但需氧程度又因种子的化学成分不同而有所不同。 脂肪含量较高的种子（如落花生、棉花）在萌发时需 氧量比淀粉类种子要高，因此这类种子宜浅播。 种子萌发所需要的氧气通常是从土壤的空隙中得 到的。若土壤板结或水分过多，易造成氧气不足，种 子则只能进行无氧呼吸。这样不仅有机物利用不经济， 还会因酒精积累过多使种子中毒，严重影响种子萌发。 及时松土排水，改善土壤通气条件，是促进种子萌发、 培育壮苗的有效措施。
第十九章植物的调控系统ppt课件
果实催熟：500-1000ppm乙烯利。 诱导脱落：600-800 ppm。
棉花采收期脱叶。 茶树疏花。葡萄、樱桃、山核桃等疏花疏果。 促进开雌花： 瓜类1-4叶期100-200 ppm乙烯利。 促进次生物质排出：5%的乙烯利，橡胶树产胶。漆 树、松树等产漆或产脂。
25
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
8
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
9
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
20
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
“三重反应”（triple response）：由乙烯产 生的典型生理反应，它 指乙烯对茎伸长的抑制， 茎的加粗和横向生长 (偏上生长)
21
26
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
1
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
2、植物激素的概念及类群 概念:在植物体内由特定组织或细胞合成，从产 生部位输送到其他部位，对生理过程产生显著影 响的微量有机物。 类群：生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分 裂素类(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)
棉花采收期脱叶。 茶树疏花。葡萄、樱桃、山核桃等疏花疏果。 促进开雌花： 瓜类1-4叶期100-200 ppm乙烯利。 促进次生物质排出：5%的乙烯利，橡胶树产胶。漆 树、松树等产漆或产脂。
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资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
8
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
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资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
20
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
“三重反应”（triple response）：由乙烯产 生的典型生理反应，它 指乙烯对茎伸长的抑制， 茎的加粗和横向生长 (偏上生长)
21
26
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
1
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
2、植物激素的概念及类群 概念:在植物体内由特定组织或细胞合成，从产 生部位输送到其他部位，对生理过程产生显著影 响的微量有机物。 类群：生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分 裂素类(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)
普通生物学 19m
19 植物的调控系统
作用：
（1）促进细胞分裂。
（2）防止或延缓器官衰老。可用于蔬菜、水果， 尤其是花卉的保鲜。
（3）控制愈伤组织分化。
组织培养中：细胞分裂素/生长素
高
长芽
相等
只分裂（形成愈伤组织）
低
生根
（4）破坏顶端优势。
19 植物的调控系统
组织培养
19 植物的调控系统
3.赤霉素促进茎伸长，还有别的作用 日本人在研究水稻的恶苗病时发现的。恶苗病由
19 植物的调控系统
昼夜节律
19 植物的调控系统
光周期：各种植物的开花时间是固定的， 如迎春花春天开花，腊梅则在冬天开花。
植物对白日和黑夜时间长短的反应称为光 周期现象。
19 植物的调控系统
19 植物的调控系统
依据各种植物开花对光照时间的要求，把植物分成以下 三类：
（1）长日植物 日照时间长于临界日长时开花，如天仙子11.5h、
作用： （1）刺激细胞伸长。不能产生GA的
突变体就显得矮小。 （2）种子萌发时，促进糊粉层细胞
产生淀粉酶——应用于发酵工业。 （3）抑制种子生成——生产无籽果
实。
GA 0 GA + GA ++
19 植物的调控系统
GA促进糊粉层细胞产生淀粉酶
19 植物的调控系统
19.1 .3 脱落酸和乙烯起抑制作用 1.脱落酸抑制植物体内许多过程 1960年代被发现，是最晚被发现的一类激素。 十五碳化合物，在叶绿体和其它质体中合成。 作用：
该实验证明“影响物”是能够扩散的化学 物质，并命名为auxin。
19３0年代，从植物组织（燕麦胚芽鞘等） 分离出天然生长素——吲哚乙酸。
第19章.植物的调控系统
－促进细胞分裂 －促进芽的分化
［CTK］/［IAA］比值高，愈伤组织形成芽； ［CTK］/［IAA］比值低，愈伤组织形成根； 二者浓度相等，愈伤组织保持生长而不分化
－促进侧芽发育，消除顶端优势 －延缓叶片衰老 －促进细胞扩大 －打破种子休眠
赤霉素（Gibberellin）
生理效应
－促进茎的伸长生长 －诱导开花 －促进单性结实 －打破休眠
一方面，R蛋白与Avr蛋白结合，引起一 系列信号转导，促进局部的响应，产生坏死斑 块，并将病原体封闭起来，植物体仍可存活。 另一方面，全身获得性抗性的获得：在这 一系列信号转导途径中，可能产生一些激素， 传至植物全身，引起进一步的信号转导，产生 更多有防御作用的化学物质。这是一种没有专 一性的防御响应，能使植物在相当长时期内对 多种病原体都有抗性。
第3篇 植物的形态与功能 共分为3章——
17．植物的结构、生殖和发育
18．植物的营养 19．植物的调控系统
பைடு நூலகம்
第19章 植物的调控系统
第一节 植物激素 第二节 植物的生长响应和生物节律 第三节 植物对植食动物和病菌的防御
19.1.1向光性的研究导致植物激素的发现
向光性现象
植物的枝叶向 着光生长。 向光性是植物 的一种适应特征， 它使植物能获得最 大量的光，有效进 行光合作用。
Figure 8-15-2
脱落酸（ABA）
生理效应
－促进休眠 －促进气孔关闭 －促进脱落 －抑制生长
ABA促进气孔的关闭
A.培养在缓冲液中的蚕豆表皮 B.缓冲液中加入ABA后几分钟内气孔就关闭
乙烯（ethylene）
乙烯（CH2=CH2），是各种植物激素中分子 结构最简单的一种。 生理效应 －催熟是乙烯最主要和最显著的效应 －“三重反应”（triple response）
［CTK］/［IAA］比值高，愈伤组织形成芽； ［CTK］/［IAA］比值低，愈伤组织形成根； 二者浓度相等，愈伤组织保持生长而不分化
－促进侧芽发育，消除顶端优势 －延缓叶片衰老 －促进细胞扩大 －打破种子休眠
赤霉素（Gibberellin）
生理效应
－促进茎的伸长生长 －诱导开花 －促进单性结实 －打破休眠
一方面，R蛋白与Avr蛋白结合，引起一 系列信号转导，促进局部的响应，产生坏死斑 块，并将病原体封闭起来，植物体仍可存活。 另一方面，全身获得性抗性的获得：在这 一系列信号转导途径中，可能产生一些激素， 传至植物全身，引起进一步的信号转导，产生 更多有防御作用的化学物质。这是一种没有专 一性的防御响应，能使植物在相当长时期内对 多种病原体都有抗性。
第3篇 植物的形态与功能 共分为3章——
17．植物的结构、生殖和发育
18．植物的营养 19．植物的调控系统
பைடு நூலகம்
第19章 植物的调控系统
第一节 植物激素 第二节 植物的生长响应和生物节律 第三节 植物对植食动物和病菌的防御
19.1.1向光性的研究导致植物激素的发现
向光性现象
植物的枝叶向 着光生长。 向光性是植物 的一种适应特征， 它使植物能获得最 大量的光，有效进 行光合作用。
Figure 8-15-2
脱落酸（ABA）
生理效应
－促进休眠 －促进气孔关闭 －促进脱落 －抑制生长
ABA促进气孔的关闭
A.培养在缓冲液中的蚕豆表皮 B.缓冲液中加入ABA后几分钟内气孔就关闭
乙烯（ethylene）
乙烯（CH2=CH2），是各种植物激素中分子 结构最简单的一种。 生理效应 －催熟是乙烯最主要和最显著的效应 －“三重反应”（triple response）
生物人教版(2019)选择性必修1 5.4环境因素参与调节植物的生命活动(共38张ppt)
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
（一）温度对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： ①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； ②在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
植物具有能接受光信号的分子，例如光敏色素
一、光对植物生长发育的调节
2. 植物具有接受光信号的分子 ——光敏色素（其中的一种） （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（P106）：光敏色素主要吸收红光和远红光。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。
（一）温度对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： ①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； ②在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
讨论1： 树木的年轮与季节的温 度变化有什么直接关系？
以上例子可知，种子的萌发、 种子
植株
植物
植物
植株的生长、开花、衰老等等， 萌发
生长
开花
衰老
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。
均受到
1.光对植物生长发育的两种作用
➢ 光是植物进行光合作用的能量来源；
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。
植物的调控系统
变得松散，从而引起其伸长。
2.细胞分裂素（cytokinin)（CK） 2.细胞分裂素（cytokinin) CK）
在根、胚或果实中合成，从根部通过木质部运到 地上部。 影响根的生长和分化，促进细胞分裂和生长，促 进萌发，延缓花和果实的衰老。 在植物体内，细胞分裂素的作用常受生长素浓度 的影响。如顶芽产生的生长素抑制侧芽的生长， 而去掉了顶芽的植株，则来自根的细胞分裂素促 进了其侧枝的发育。 来自顶芽的生长素和来自根的细胞分裂素相互对 抗，是植物协调其根部和地上部分的一种方法。
3.赤霉素(gibberellin) GA） 3.赤霉素(gibberellin)（GA） 促进茎伸长, 促进茎伸长,还有其他作用
由根尖和茎尖合成。存在于顶芽的分生组织、幼 叶、胚。 促进种子萌发、芽的发育、茎的伸长和叶的生长， 促进开花和果实发育，影响根的生长和分化。 赤霉素和生长素能相互作用，加强生长素的作用。 有些植物中，赤霉素和脱落酸有对抗作用。脱落 酸维持种子的休眠，而赤霉素则相反。
植物激素的种类和作用
植物激素对植物体的生长、细胞分化、器官发生成熟和脱 落等多方面具有调节作用，植物激素对于植物的生长发育 是必不可少的微量化合物； 大约有300多种由微生物和植物产生的次生代谢物对植物的 生长发育具有调节活性； 公认的5大类植物激素包括：生长素、细胞分裂素、赤霉素、 脱落酸和乙烯； 在植物体中，5大类激素往往是相互协调地共同参与植物生 长发育的调控。
生长素和赤霉素对离体豌豆节间切段伸长生长的效应
19.1.3 脱落酸和乙烯起抑制作用
1. 脱落酸抑制植物体内许多过程：抑制生长，使 种子休眠；使气孔在失水时关闭。 存在于叶、茎、根和未成熟果实。 2. 乙烯引发果实的成熟和其他衰老过程：促进果 实成熟，抵消生长素的某些作用，促进或抑制根、 叶和花的生长和发育，因物种而异。 存在部位：成熟中的果实、茎的节和失水的叶子。
2.细胞分裂素（cytokinin)（CK） 2.细胞分裂素（cytokinin) CK）
在根、胚或果实中合成，从根部通过木质部运到 地上部。 影响根的生长和分化，促进细胞分裂和生长，促 进萌发，延缓花和果实的衰老。 在植物体内，细胞分裂素的作用常受生长素浓度 的影响。如顶芽产生的生长素抑制侧芽的生长， 而去掉了顶芽的植株，则来自根的细胞分裂素促 进了其侧枝的发育。 来自顶芽的生长素和来自根的细胞分裂素相互对 抗，是植物协调其根部和地上部分的一种方法。
3.赤霉素(gibberellin) GA） 3.赤霉素(gibberellin)（GA） 促进茎伸长, 促进茎伸长,还有其他作用
由根尖和茎尖合成。存在于顶芽的分生组织、幼 叶、胚。 促进种子萌发、芽的发育、茎的伸长和叶的生长， 促进开花和果实发育，影响根的生长和分化。 赤霉素和生长素能相互作用，加强生长素的作用。 有些植物中，赤霉素和脱落酸有对抗作用。脱落 酸维持种子的休眠，而赤霉素则相反。
植物激素的种类和作用
植物激素对植物体的生长、细胞分化、器官发生成熟和脱 落等多方面具有调节作用，植物激素对于植物的生长发育 是必不可少的微量化合物； 大约有300多种由微生物和植物产生的次生代谢物对植物的 生长发育具有调节活性； 公认的5大类植物激素包括：生长素、细胞分裂素、赤霉素、 脱落酸和乙烯； 在植物体中，5大类激素往往是相互协调地共同参与植物生 长发育的调控。
生长素和赤霉素对离体豌豆节间切段伸长生长的效应
19.1.3 脱落酸和乙烯起抑制作用
1. 脱落酸抑制植物体内许多过程：抑制生长，使 种子休眠；使气孔在失水时关闭。 存在于叶、茎、根和未成熟果实。 2. 乙烯引发果实的成熟和其他衰老过程：促进果 实成熟，抵消生长素的某些作用，促进或抑制根、 叶和花的生长和发育，因物种而异。 存在部位：成熟中的果实、茎的节和失水的叶子。
生物人教版(2019)选择性必修1 5.4环境因素参与调节植物的生命活动(共21张ppt)
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。
思考·讨论
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、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。研究发现，萌发需 要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。
讨论： 1.需要光才能萌发的种子是需要光照给种子提供能量吗？
不是，光是种子萌发过程中的一种调节因子。 如何体现植物对环境的适应性？
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进 行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。
思考·讨论
光在植物生长发育中的调节作用
资料2. 豆芽是在黑暗的环境中培育的,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。
1.重力参与植物生长发育的调节实例
任务： 1.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？（教材P107）
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.重力是如何影响植物的生长？ 机理：植物的根、茎中具有 感受. 重力的物质和细胞 ，可以将重 力信号转化成 运输生长素 的 信号，造成 生长素分布的不平衡， 从而调节植物的生长方向。
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。
思考·讨论
温度参与植物生长发育的调节
资料2.有些植物在生长期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 等就是这样。 讨论： 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？
思考·讨论
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、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。研究发现，萌发需 要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。
讨论： 1.需要光才能萌发的种子是需要光照给种子提供能量吗？
不是，光是种子萌发过程中的一种调节因子。 如何体现植物对环境的适应性？
萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即进 行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。
思考·讨论
光在植物生长发育中的调节作用
资料2. 豆芽是在黑暗的环境中培育的,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。
1.重力参与植物生长发育的调节实例
任务： 1.根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？（教材P107）
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.重力是如何影响植物的生长？ 机理：植物的根、茎中具有 感受. 重力的物质和细胞 ，可以将重 力信号转化成 运输生长素 的 信号，造成 生长素分布的不平衡， 从而调节植物的生长方向。
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。
思考·讨论
温度参与植物生长发育的调节
资料2.有些植物在生长期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 等就是这样。 讨论： 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？
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▶IAA的作用：
生长素刺激植物生长：
一定浓度的生长素
刺激细胞伸长生长；
刺激细胞分裂—愈伤组织
(callus) 不-10 mol/L, 茎≈10-5 mol/L）反而抑制细胞延长。
生长素和向性：
向光性 (phototropism): 生长素在光下的不 对称运输，近光面含量低。 向地性(geotropism): 根对IAA的敏感性高于 茎。 高浓度IAA抑制细胞延长的作用可能来自乙 烯——植物的生长不是简单地取决于一种 激素，而有多种因素调节控制。
3）人工合成的生长素
萘乙酸（ NAA ）， 2,4-D （ 2 ， 4- 二氯 苯氧乙酸）
（2）细胞分裂素(cytokinins)
1）细胞分裂素的合成
生长旺盛的部分（根尖、胚、果实等）
2）细胞分裂素的作用
促进细胞分裂
与生长素共同作用诱导愈伤组织生根和 出芽，两者比例不同，结果不一样 促进种子萌发、果实发育、开花等
（2）乙烯(ethylene)
1）合成
在果实中形成（为气体）
2）生理作用
◆促进成熟
◆促进组织和器官老化，促进脱落
◆抑制生长，抑制茎的延长
◆影响开花
4. 植物激素在农业上有许多用途
果实成熟
无籽果实的生产
疏果：用大剂量的生长素促
使未成熟的果实脱落
除草（除草剂：2，4-D）
（二）植物的生长响应和生物节律 1. 向性改变植物生长的方向
Pfr尚有促进叶子长大和促进种子萌发 的功能，说明光敏素参与了多种生理过 程并在其中起重要作用。
（三）植物对植食动物和病菌的防御 1. 植物防御动物的方法
（1）物理方法 长刺 （2）化学方法 合成恶臭化学物质 合成有毒化学物质 （3）引诱一种动物来防御植食动物 毛毛虫与胡蜂
2. 植物防御致病微生物的办法
2)短日植物 (short-day plants)
对日照的要求有一个最高极限，它们只 能在短于该极限 ( 阈值，临界日长 ) 的日照 下开花。 3)日中性植物 (day-neutral plants) 长、短日都能开花的植物。 问题：开花是否直接与日照有关？
进一步研究了“长日照”和“短日照”
的性质，人们发现植物花芽分化是受连续 无光照的时数所决定的，日照时间的长短 倒不是决定性因素。因此，短日照植物实 质上是“长夜植物”，而长日照植物实质 上是“短夜”植物。 • 诱导开花起本质作用的是暗期的长短。
（1）阻止或避免侵害
表皮的屏障作用（但气孔是其
薄弱处） 释放杀死微生物的分子 化学变化：使壁变得较坚固 （2）对抗入侵的病原体 化学防御系统 抗性基因
• 促进花粉萌发和花粉管的生长
• 可形成无子果实
3. 脱落酸和乙烯起抑制作用
（1）脱落酸(abscisic acid, ABA) 1）脱落酸的合成：叶绿体和其他 质体(成熟叶片内) 2）脱落酸的作用 ◆ 促进离层产生而与花、果实和叶的 脱落有关，但外施效果差 ◆ 抑制生长，促进休眠 ◆ 促进气孔关闭
十九、植物的调控系统
植物激素 植物的生长响应和生物节律 植物对植食动物和病菌的防御
（一）植物激素
动物的调控系统：神经系统、激素 植物：激素（没有神经系统）
1. 向光性的研究导致植物激素的发现
（1） Charles Darwin 和 Francis Darwin 实验
（2） Paal 和 Boysen-Jensen实验
向性有3种： （1）向光性 （2）向重力性 芽朝上，根朝下生长 （3）向触性 豌豆卷须：一接触到支持物，相对 一面的生长就加快，于是卷曲起来。
2. 植物有生物钟
昼夜节律：
豆科植物的叶子：昼张夜闭
含羞草：昼张夜闭 生物体内控制这种节律的 计时装置——生物钟
光周期和开花：
开花是植物生活史中的转折点。花芽或 花原基的分化是其中的关键。花芽分化的 启动受多种因子所控制。在诸种因子中遗 传的内因带有决定性作用。但遗传性的实 现要有一定的条件。温度、雨水是外界条 件中最重要的。一般植物要有一定的温度 积累—称为积温，才能发动花芽分化。
（1）光周期（photoperiodism）
植物的生殖生长决定于光照时间长短的 现象称为光周期。 光照周期长短对花芽分化有激发作用。 植物对光照的激发有三种反应类型。 1)长日植物 (long-day plants) 对日照的要求有一个最低极限，它们只 能在长于该极限(阈值，临界日长)的日照下 开花。
3. 植物光敏素(phytochrome)与生物
钟有关
开花素（成花素）形成受一种感光因子 所调节。这因子是一种蛋白质、称为光敏 色素。它本身呈蓝色，吸收光谱高峰在红 光谱段。
光敏色素有二种可逆的存在状态，
吸收峰在橙红段的Pr（吸收红光）和吸收 峰在红外段的Pfr（吸收远红光）。白日 时波长660nm 的红光促使Pr转化为有生 理活性的Pfr态， Pfr态对短日照植物的开 花起抑制作用。落日时波长730 nm的远 红光可将Pfr 转化为不活跃的Pr态，从而 解除了对开花的抑制。 R代表红光，FR代表远红光
（3） Frits Went实验
2. 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促 进作用
（1）生长素(auxins)(IAA, indole acetic acid)
1）生长素在植物体内的分布和作用 ★IAA的合成：主要在顶端分生组织
IAA的运输：单方向，极性运输——从上 往下；机理为：细胞底部细胞膜上有携 带IAA的载体蛋白，顶部细胞膜上没有。
生长素和顶端优势
生长素和果实发育
生长素的其他生物学效应：
促进植物休眠，抑制块茎、块根和鳞茎 的发芽，增加坐果率，诱导开花，促进形 成层细胞的分裂，并调节其分化。
2）生长素作用的机制
激素作用于细胞的首要条件是能够为 细胞所识别和接受。靶细胞具有能与激素 分子结合的特定受体蛋白是激素特异性的 根源。 酸 生 长 假 说
防止和延缓器官衰老
参与顶端优势的产生
促进蛋白质的合成 （3）赤霉素(gibberellins)
1）赤霉素的性质
60 ~ 70 种类似化合物的总称。普遍存 在于植物各种器官和组织中，未成熟种子 中含量最高。
2）赤霉素的合成
胚、顶端分生组织、幼叶等。
3）赤霉素的作用
• 刺激细胞延长
• 刺激酶的合成