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选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动课文配套ppt课件
展开这是一份选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动课文配套ppt课件，共22页。
归纳总结 光是植物进行光合作用的能量来源,也是调节植物生命活动的重要因素。
1.温度(1)年轮的形成春夏季细胞分裂快、细胞体积大,树干上形成颜色较浅的带;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。(2)春化作用有些植物在生长期需要经历一段时间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。
特别提醒 春化作用的意义: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。
2.重力(1)调节机制:“淀粉—平衡石假说”。(2)根的向地性和茎的背地性
①生长素浓度:a
1.植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。2.植物生长发育的调节网络
知识辨析1.种子的萌发都需要光,但菊、水稻的开花与光照时长无关,是否正确? 不正确。有些植物种子,如洋葱、番茄种子的萌发受到光的抑制。菊、水稻要光照短于一定的时长才开花。2.光敏色素只分布在叶肉细胞的叶绿体的膜结构上,是否正确? 不正确。光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。3.植物的根可以靠根尖中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长,是否正确? 正确。植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号,使生长素分布不均匀,从而调节植物的生长方向。4.根的向地性和茎的背地性都只体现了生长素的促进作用,是否正确? 不正确。根的向地性体现了生长素的促进作用和抑制作用,茎的背地性只体现了生长素的促进作用。
1.实验操作 注:B盒下侧有开口,可以进光。2.实验分析(1)A为对照组,受重力的影响,幼苗向上弯曲生长。(2)B为实验组,受重力、单侧光的影响。重力调节幼苗向上弯曲生长,下方的单侧光调节幼苗向下弯曲生长。
3.结果预测及结论(1)若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度小,说明重力对生长素分布的影响大 于单侧光。(2)若A中幼苗向上弯曲生长,B中幼苗向下弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重 力。(3)若A中幼苗向上弯曲生长,B中幼苗基本不弯曲,说明单侧光对生长素分布的影响约等于重 力。
生长素存在两种类型,在酸性环境中,IAA的羧基不易解离,生长素主要呈非解离型(I- AAH),较亲脂。中性环境时,生长素主要为解离型(IAA-)。 生长素可通过两种机制进入植物细胞。机制1:质子型IAAH透过磷脂双分子层;机制2: IAA-由H+-IAA-同向运输蛋白参与运输。
问题1 生长素通过机制1和机制2进入细胞的方式相同吗? 不同。机制1质子型IAAH透过磷脂双分子层进入细胞属于自由扩散;机制2IAA-进入 细胞由H+-IAA-同向运输蛋白参与,属于消耗能量的主动运输。
问题2 细胞壁呈酸性的原因是什么? H+通过H+-ATP酶逆浓度梯度向细胞壁运输H+,维持细胞壁的酸性。
问题3 在细胞质基质中,两种类型的生长素哪一种占优势? 细胞质基质的pH为7,中性环境中生长素主要为解离型(IAA-)。
问题4 生长素极性运输的方向与哪些蛋白的分布有关? AUX蛋白分布在细胞的顶部,PIN蛋白分布在细胞的基部。
讲解分析1.细胞壁空间的生长素通过扩散或在输入载体AUX蛋白的协助下,从细胞的顶端流入细胞质 基质,又在细胞基部质膜上的输出载体PIN蛋白等的协助下输出细胞。如此反复进行,形成了 生长素的极性运输。2.生长素除了极性运输外,还能通过植物的维管系统实现长距离运输,包括韧皮部运输和通过 木质部沿着植物茎秆向上或向下运输。生长素非极性运输的方向主要决定于两端生长素的 浓度差。生长素的非极性运输和极性运输共同发挥作用,调控细胞内生长素的平衡。
典例呈现例题 植物根系穿过充满空气的土壤气孔时,瞬时缺水会抑制侧根生长,再次遇到湿润土壤时 恢复侧根生长的现象称为“干分支”,这使植物能最大限度利用分布不均的土壤水源。为探 究其机制,科研人员以拟南芥为材料开展实验。(1)植物激素作为 分子,可由产生部位运送到作用部位,是能对植物生长发育有显著 影响的 有机物。(2)科研人员用两层琼脂之间的间隙模拟土壤气孔,对拟南芥根尖施加“干分支”刺激,观察 野生型(WT)和ABA基因缺失突变体的侧根生长情况,并检测WT根尖表层细胞中ABA的含量 变化,结果分别如图1、图2所示。
①由图1可知,ABA在“干分支”反应中 侧根的生长。②正常情况下,根尖的水分由表层流向内层细胞,但环境缺水会引起内层韧皮部细胞的水分 向表层流动,约8 h到达表层细胞。图2结果显示 ,可推测产生于韧皮部的ABA也伴随水分向表层细胞移动。(3)生长素是调控侧根发育的重要激素,膜上的生长素输出载体PIN和输入载体AUX的空间分 布决定生长素的运输方向(图3)。通常生长素的运输方向为“表层细胞→内层细胞(侧根发 生部位)”,但当根尖进入土壤气孔后,检测到表层细胞中生长素含量增加,且并未显示有新的 生长素合成,根据这一结果结合图3提出两种可能的假设。
假设1: 。假设2:PIN和AUX的数量或结构改变,抑制了生长素“表层细胞→内层细胞”的运输。若要 验证上述假说,需进一步检测根尖表层细胞膜上 是否发生变化。
(4)后续研究中证实生长素在表层细胞和内层细胞间的运输并非由PIN和AUX介导,而是通过 胞间连丝(PD)实现的。科研人员对WT拟南芥根尖施加“干分支”刺激,检测到其PD关闭且 无侧根生长,敲除ABA基因后结果相反,推测“干分支”刺激下,ABA通过促进PD关闭来影响 侧根生长。欲为此推测提供证据,需对 (填数字)的根尖施加“干分支”刺 激,并检测PD的开闭和侧根生长情况。①PD疏通剂+WT ②PD疏通剂+ABA基因缺失突变体 ③PD阻断剂+WT ④PD阻断剂+ ABA基因缺失突变体
解题思路 (1)植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发 育有显著影响的微量有机物。是细胞间进行信息传递的信息分子。(2)图1中WT组存在ABA,但间隙处没有侧根生长,而ABA基因缺失突变体在间隙处有侧根生 长,说明ABA在“干分支”反应中抑制侧根的生长。由图2可知,根尖进入间隙8小时后,表层 细胞ABA含量迅速增加,推测产生于韧皮部的ABA也伴随水分向表层细胞移动。(3)结合题干信息,分析得出结论。
欲为此推测提供证据,设计实验。自变量:有无ABA基因、PD关闭或打开。因变量:是否有侧根生长。无关变量:“干分支”刺激。
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