植物的生长发育过程及控制对环境的适应课件

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1、植物生物学植物生物学Plant Biology植物的生长发育过程及控制对环境的适应第三章第三章 植物的生长发育植物的生长发育第三节 植物的生长发育及调控植物的生长主要靠细胞数目增多、细胞体积的增大和伸长来完成而植物的发育是指植物体的构造和机能由简单到复杂的变化过程植物的生长和发育是相辅相成的过程植物体的生长和发育始终都受到一系列外部和内部因素的控制植物的生长发育过程及控制对环境的适应一、植物激素对生长发育的调控植物激素是一些在植物体内合成的微量的有机生理活性物质，它们能从产生部位运送到作用部位，在低浓度（1mmol/L）时可明显改变植物体某些靶细胞或靶器官的生长发育状态植物激素对植物体的生长、

2、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植物的生长发育过程及控制对环境的适应（一）植物向光性生长与植物激素的发现（一）植物向光性生长与植物激素的发现很早以前，植物学家就观察到，室内培育的植物具有向光性。对向光弯曲的燕麦苗解剖观察发现，燕麦苗的胚芽鞘背光一侧细胞的生长要快于向光的一侧。是什么引起了向光性？如何通过实验来发现？植物的生长发育过程及控制对环境的适应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

3、均匀。植物的生长发育过程及控制对环境的适应几十年后，丹麦科学家Boysen-Jensen用实验验证了Darwin父子提出的假说。实验证明了：Darwin父子提出的某种信号是一种可传输的化学物质。植物的生长发育过程及控制对环境的适应1926年，年轻的荷兰植物生理学家Went终于从植物胚芽鞘中发现了这种化学物质。Went结论：由胚芽鞘顶端受光产生的化学信号物质可以刺激细胞生长。他将这种植物激素定名生长素。植物的生长发育过程及控制对环境的适应生长素引起向光生长植物的生长发育过程及控制对环境的适应大约有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l植物激素的种类和作用植物激素的

4、种类和作用公认的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人们根据植物激素的分子结构，人工合成出一些与其结构相似或完全不同，但具植物激素生理功能的物质，如吲哚丁酸、矮壮素等，称为植物生长调节剂植物的生长发育过程及控制对环境的适应（二）生长素类（二）生长素类种类种类：吲哚乙酸吲哚乙酸(IAA)(IAA)、吲哚乙腈、吲哚乙腈、4-4-氯吲哚乙酸、氯吲哚乙酸、吲哚丁酸吲哚丁酸等等合成部位合成部位：胚芽鞘、根尖、叶原基、幼叶、受精子胚芽鞘、根尖、叶原基、幼叶、受精子房、幼嫩种子房、幼嫩种子等旺盛生长部位等旺盛生长部位含量

5、含量：几：几微克微克/kg/kg鲜重鲜重存在形式存在形式：游离态游离态或或结合态结合态人工合成人工合成: : 吲哚丁酸、萘乙酸、吲哚丁酸、萘乙酸、2,4-2,4-二氯苯氧乙酸二氯苯氧乙酸（2,4-D2,4-D）广义生长素：广义生长素：与吲哚乙酸相似的所有物质与吲哚乙酸相似的所有物质植物的生长发育过程及控制对环境的适应1、生长素的生理作用、生长素的生理作用现象：影响细胞的伸长、分裂和分化；影响营养器官和生殖器官的生长、成熟和衰老生理作用：vv促进作用：细胞分裂、伸长生长、维管束分化、雌花形成、单性结实、子房壁生长、叶片扩大、形成层活性、不定根形成、侧根形成、种子和果实生长、伤口愈合、座果、顶端优

6、势vv抑制作用：幼叶、花、果脱落、侧枝生长、块根形成作用浓度：低浓度促进生长，高浓度抑制生长植物的生长发育过程及控制对环境的适应2、生长素的极性运输、生长素的极性运输n n生长素只能从植物体的形态学上端向形态学下端运输。植物的生长发育过程及控制对环境的适应3、生长素的作用机理、生长素的作用机理酸生长学说：生长素促进H+向细胞外输出细胞壁酸化一些水解酶活性增加分解氢键细胞壁松弛细胞受膨压扩张；同时水解作用破坏纤维素分子间的交叉联结点新细胞壁物质向壁内填充细胞壁面积增大细胞内膨压降低水分进入细胞伸长生长（生长素的快反应生长素的快反应） 促进核酸、蛋白质的合成为原生质体和蛋白质的合成提供原料保持细胞

7、的持续生长（生长素的慢反应生长素的慢反应） 植物的生长发育过程及控制对环境的适应（三）赤霉素（三）赤霉素 发现过程：19261926年，黑泽英一发现赤霉菌的分泌物能引起水稻植年，黑泽英一发现赤霉菌的分泌物能引起水稻植株徒长株徒长19351935年，薮田贞次郎从水稻赤霉菌中分离出这种物质，年，薮田贞次郎从水稻赤霉菌中分离出这种物质，并命名为赤霉素并命名为赤霉素(GA)(GA)至至19981998年，已发现了年，已发现了128128种赤霉素，种赤霉素，GAGA128128 化学本质：双萜类化合物双萜类化合物 合成部位：发育中的种子、正在生长的苗端和幼根发育中的种子、正在生长的苗端和幼根 存在形式：

8、自由型、束缚型自由型、束缚型 含量: 生殖器官中生殖器官中: 10g/g: 10g/g鲜重鲜重, , 营养器官中营养器官中: 1-10ng/g: 1-10ng/g鲜重鲜重植物的生长发育过程及控制对环境的适应 促进作用: 两性花的雄花形成、单性结实、某些植物两性花的雄花形成、单性结实、某些植物开花、开花、细胞分裂细胞分裂、叶片扩大、抽薹、叶片扩大、抽薹、茎延长茎延长、侧枝生长、侧枝生长、胚轴弯钩变直、胚轴弯钩变直、种子发芽种子发芽、果实生长、某些植物座果、果实生长、某些植物座果 抑制作用：抑制成熟、侧芽休眠、衰老、块茎形成抑制成熟、侧芽休眠、衰老、块茎形成 生产上的应用：促进麦芽糖化：在啤酒生产

9、中用促进麦芽糖化：在啤酒生产中用GAGA使大麦湖粉层中形成使大麦湖粉层中形成淀粉酶，就可完成糖化过程，不需种子发芽淀粉酶，就可完成糖化过程，不需种子发芽促进营养生长：水稻育种、鲜切花生产中促进营养生长：水稻育种、鲜切花生产中防止脱落：用防止脱落：用GAGA处理花、果，可防止脱落提高座果率处理花、果，可防止脱落提高座果率打破休眠：可打破马铃薯块茎休眠打破休眠：可打破马铃薯块茎休眠植物的生长发育过程及控制对环境的适应赤霉素的生理作用Untreated cabbage plants Similar cabbage plants that have been treated with gibberel

10、lins植物的生长发育过程及控制对环境的适应（四）细胞分裂素（四）细胞分裂素 发现过程：19551955年年SkoogSkoog和崔澂培养烟草髓部组织时发现，在培养和崔澂培养烟草髓部组织时发现，在培养基中加入酵母提取液可促进髓的细胞分裂，后来分离出基中加入酵母提取液可促进髓的细胞分裂，后来分离出这种物质，化学成分是这种物质，化学成分是6-6-呋喃氨基嘌呤呋喃氨基嘌呤，被命名为，被命名为激动激动素，素，其后发现其后发现玉米素、玉米素核苷、二氢玉米素、异戊玉米素、玉米素核苷、二氢玉米素、异戊烯基腺苷烯基腺苷等都有促进细胞分裂的作用，把这些物质统称等都有促进细胞分裂的作用，把这些物质统称为为细胞分裂

11、素细胞分裂素( (CTKCTK) ) 化学本质：腺嘌呤的衍生物腺嘌呤的衍生物 合成部位：主要在根尖，成长中的种子和果实主要在根尖，成长中的种子和果实 含量：1-1000ng/g1-1000ng/g鲜重鲜重植物的生长发育过程及控制对环境的适应生理作用生理作用促进作用：细胞分裂细胞分裂、诱导芽分化、侧芽生长、叶、诱导芽分化、侧芽生长、叶片扩大、气孔开张、偏上性生长、伤口愈合、种子片扩大、气孔开张、偏上性生长、伤口愈合、种子发芽、形成层活动、根瘤形成、果实生长、某些植发芽、形成层活动、根瘤形成、果实生长、某些植物座果物座果抑制作用：抑制不定根和侧根的形成、延缓叶片衰抑制不定根和侧根的形成、延缓叶片衰

12、老老植物的生长发育过程及控制对环境的适应（五）脱落酸（五）脱落酸 发现过程：19641964年年AddicottAddicott从将要脱落的未成熟的棉从将要脱落的未成熟的棉桃中提取出一种促进棉桃脱落的物质，称为桃中提取出一种促进棉桃脱落的物质，称为脱落素脱落素II II，19631963年年WareingWareing从将要脱落的槭树叶子中提取出一种从将要脱落的槭树叶子中提取出一种促进芽休眠的物质，称为促进芽休眠的物质，称为休眠素休眠素，后来证明，脱落素，后来证明，脱落素II II和和休眠素为同一种物质，统一称之为休眠素为同一种物质，统一称之为脱落酸脱落酸(ABA)(ABA) 化学本质：含含1

13、515个碳原子的倍半萜化合物个碳原子的倍半萜化合物 合成部位：成熟叶片和根冠中成熟叶片和根冠中( (特别是在水分亏缺条特别是在水分亏缺条件下件下) )，种子和茎等处也可合成，种子和茎等处也可合成 含量：10-50ng/g10-50ng/g鲜重鲜重植物的生长发育过程及控制对环境的适应生理作用生理作用促进作用：促进叶、花、果脱落促进叶、花、果脱落，气孔关闭气孔关闭，侧芽、块茎休眠侧芽、块茎休眠（与日照有关）（与日照有关） ，叶片衰老，叶片衰老，光合产物运向发育着的种子，光合产物运向发育着的种子，果实产生乙烯果实产生乙烯，果，果实成熟实成熟抑制作用：抑制种子发芽，抑制种子发芽，IAAIAA运输，植株

14、生长运输，植株生长（主要是抑制了萌发所需的水解酶的合成）（主要是抑制了萌发所需的水解酶的合成）植物的生长发育过程及控制对环境的适应（六）乙烯（六）乙烯 发现过程：2020世纪初，人们发现煤气中的乙世纪初，人们发现煤气中的乙烯有加快果实成熟的作用，烯有加快果实成熟的作用，19341934年年GaneGane证实乙证实乙烯是植物的天然产物，烯是植物的天然产物，19351935年年CrockerCrocker认为乙烯认为乙烯是一种果实催熟激素，是一种果实催熟激素，19651965年年BurgeBurge提出乙烯提出乙烯是一种植物激素，后得到公认是一种植物激素，后得到公认 化学本质；不饱和碳氢化合物不

15、饱和碳氢化合物C C2 2H H4 4 合成部位；各部分均可产生各部分均可产生( (特别在逆境条件特别在逆境条件下下) )，正在成熟的果实、萌发的种子及伸展的，正在成熟的果实、萌发的种子及伸展的芽和叶片中含量高芽和叶片中含量高 含量：0.1-10nl/0.1-10nl/（ghgh）植物的生长发育过程及控制对环境的适应生理作用生理作用促进作用：促进解除休眠，地上部和根的生长和分化，促进解除休眠，地上部和根的生长和分化，不定根形成，不定根形成，叶片和果实的脱落叶片和果实的脱落，某些植物花诱导形成，某些植物花诱导形成，两性花中雌花形成，开花，两性花中雌花形成，开花，花和果实衰老花和果实衰老，果实成熟

16、果实成熟，茎增粗茎增粗，萎蔫，萎蔫抑制作用：抑制某些植物开花，生长素的转运，茎和抑制某些植物开花，生长素的转运，茎和根的伸长生长根的伸长生长乙烯利(液体乙烯)在农业生产上的应用: 果实催熟和改善品质：番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘果实催熟和改善品质：番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘 促进次生物质排出：橡胶树、漆树、松树、印度紫檀促进次生物质排出：橡胶树、漆树、松树、印度紫檀 促进开花；菠萝促进开花；菠萝植物的生长发育过程及控制对环境的适应乙烯的生理作用植物的生长发育过程及控制对环境的适应乙烯的生理作用植物的生长发育过程及控制对环境的适应（七）激素间的相互作用（七）激素间的相互作用协同：一类激素的存在

17、可以增强另一类激素的生理一类激素的存在可以增强另一类激素的生理效应，如生长素和赤霉素对茎切段伸长生长的影响效应，如生长素和赤霉素对茎切段伸长生长的影响拮抗：一类激素的作用可抵消另一类激素的作用，一类激素的作用可抵消另一类激素的作用，如赤霉素促进种子发芽的作用可被脱落酸抑制如赤霉素促进种子发芽的作用可被脱落酸抑制反馈：一类激素影响到另一类激素的水平后，又反一类激素影响到另一类激素的水平后，又反过来影响原激素的作用过来影响原激素的作用连锁：几类植物激素在植物生长发育过程中相继起几类植物激素在植物生长发育过程中相继起着特定的作用，共同地调节着植物性状的表现着特定的作用，共同地调节着植物性状的表现植物

18、的生长发育过程及控制对环境的适应二、二、 植物的营养生长及其调控植物的营养生长及其调控 1 1、种子萌发、种子萌发：是包裹在种皮内的幼小：是包裹在种皮内的幼小的植物体的植物体胚从静止状态转变为活胚从静止状态转变为活跃状态，恢复正常生命活动的过程跃状态，恢复正常生命活动的过程 形态上的变化：形态上的变化：胚根、胚轴、胚芽生胚根、胚轴、胚芽生长伸长长伸长 生理上的变化：生理上的变化：大量消耗贮藏在子叶大量消耗贮藏在子叶或胚乳中的营养物质或胚乳中的营养物质植物的生长发育过程及控制对环境的适应度过休眠且具有生活力的种子在足够水分与氧气、一定温度条件下就开始萌发。有些种子的萌发还需要一定的光照条件（喜光

19、种子）。植物的生长发育过程及控制对环境的适应n n光对植物体有两方面的作用光对植物体有两方面的作用光对植物体有两方面的作用光对植物体有两方面的作用: : : : 能量能量能量能量, , , , 信号信号信号信号n n种子萌发时需要光种子萌发时需要光种子萌发时需要光种子萌发时需要光, , , , 是将光作为一种信号是将光作为一种信号是将光作为一种信号是将光作为一种信号n n光的受体是光的受体是光的受体是光的受体是光敏色素光敏色素光敏色素光敏色素- - - -一种接受光周期信号的一种接受光周期信号的一种接受光周期信号的一种接受光周期信号的色素色素色素色素蛋白蛋白蛋白蛋白. . . . n n有两种

20、存在形式有两种存在形式有两种存在形式有两种存在形式: : : :红光吸收型红光吸收型红光吸收型红光吸收型PrPrPrPr和和和和远红光吸收型远红光吸收型远红光吸收型远红光吸收型 Pfr Pfr Pfr Pfrn nPr Pfr(Pr Pfr(有生理活性有生理活性有生理活性有生理活性) ) 激活某些蛋白激活某些蛋白激活某些蛋白激活某些蛋白质质质质 促进形态建成和与光合有促进形态建成和与光合有促进形态建成和与光合有促进形态建成和与光合有 关的某些基因的表达关的某些基因的表达关的某些基因的表达关的某些基因的表达 红光红光远红光远红光植物的生长发育过程及控制对环境的适应红光红光远红光远红光暗环境暗环境

21、间断照光后间断照光后对种子萌发对种子萌发的影响的影响植物的生长发育过程及控制对环境的适应2、植物的生长、植物的生长周期性生长大周期生长大周期、季节周期性季节周期性和和昼夜周期性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生长速率都表现出慢快快慢的规律。既开始时生长慢的规律。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。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的这三个阶段总合起来叫做生长大周期生长大周期意义意义意义意义：根据生长大周期，可以采取相应的措施，促进或：根据

22、生长大周期，可以采取相应的措施，促进或：根据生长大周期，可以采取相应的措施，促进或：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。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：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、直径干重、鲜重、长度、面积、直径 植物生长量的表示方法：植物生长量的表示方法：植物生长量的表示方法：植物生长量的表示方法：生长积累量生长积累量生长积累量生长积累量长相长相长相长相 生长速率生长速率生长速率生长速率长势长势长势长势绝对生长速率：单位绝对生长速率

23、：单位时间内的绝对增加量时间内的绝对增加量相对生长速率：单位时间内相对生长速率：单位时间内的增加量占原量的百分比的增加量占原量的百分比植物的生长发育过程及控制对环境的适应无论一年生、还是多年生植物的营养生长，都或多或少地表现出明显的季节性变化，这种在一年中的生长随季节而发生的规律性变化，叫季节周期性植物的生长速率按昼夜变化发生的有规律的变化，叫昼夜周期性植物的生长发育过程及控制对环境的适应相关性相关性地下部分和地上部分的相关相互依赖相互依赖根深叶茂、本固枝荣根深叶茂、本固枝荣相互制约相互制约资源有限资源有限资源有限资源有限, , , , 植物个体必须作出权植物个体必须作出权植物个体必须作出权植

24、物个体必须作出权衡衡衡衡, , , ,将有限的资源投向最需要的部位将有限的资源投向最需要的部位将有限的资源投向最需要的部位将有限的资源投向最需要的部位根冠比：地下部重根冠比：地下部重/ /地上部重（水、地上部重（水、N N肥充足，肥充足，温度高，光照弱）温度高，光照弱）主茎和分枝的相关顶端优势顶端优势顶端生长占优势的现象顶端生长占优势的现象营养器官和生殖器官的相关相互依赖相互依赖相互制约相互制约营养垄断激素分配协同调控植物的生长发育过程及控制对环境的适应顶芽去除后的影响植物的生长发育过程及控制对环境的适应3、植物的运动、植物的运动vv向性运动:是指植物对外界环境中的单方向刺激而引起是指植物对外

25、界环境中的单方向刺激而引起的定向生长运动。它主要是由于不均匀生长而引起的，的定向生长运动。它主要是由于不均匀生长而引起的，根据刺激的种类可以相应地分为根据刺激的种类可以相应地分为向光性向光性向光性向光性、向重力性向重力性向重力性向重力性、向向向向水性水性水性水性和和向化性向化性向化性向化性等等vv向光性：指植物器官因单向光照而发生的定向弯曲能指植物器官因单向光照而发生的定向弯曲能力。力。正向光性、负向光性、横向光性正向光性、负向光性、横向光性。原因原因：传统观点：传统观点认为是认为是生长素生长素浓度的差异造成；现认为是生长抑制物质浓度的差异造成；现认为是生长抑制物质萝卜宁、萝卜酰胺、黄质醛萝卜

26、宁、萝卜酰胺、黄质醛等分布不均而引起的等分布不均而引起的vv向重力性：植物对地心引力的定向生长反应。植物对地心引力的定向生长反应。正向重正向重力性、负向重力性、横向重力性力性、负向重力性、横向重力性vv向水性和向化性：植物的根系朝向水肥较多的区域生植物的根系朝向水肥较多的区域生长的现象长的现象植物的生长发育过程及控制对环境的适应向 光 性植物的生长发育过程及控制对环境的适应正、负 向 重 力 性植物的生长发育过程及控制对环境的适应感性运动感性运动由没有一定方向的外界刺激引起的运动，其中一部分是生长运动，另一部分是非生长运动感夜运动：由于夜晚的到来，光照和温度改变由于夜晚的到来，光照和温度改变而

27、引起的运动而引起的运动感震运动：由于机械刺激而引起的植物运动由于机械刺激而引起的植物运动植物的生长发育过程及控制对环境的适应生 长 运 动7 7度上升到度上升到1717度度植物的生长发育过程及控制对环境的适应感夜运动植物的生长发育过程及控制对环境的适应含羞草的感震运动植物的生长发育过程及控制对环境的适应三、三、 光和温度对植物生长的影响光和温度对植物生长的影响植物的生长和发育始终都受到一系列外部和内部因素的控制。影响植物生长与发育的外部环境因子主要包括光、温度、水分以及各种刺激等等l l光是控制植物生长发育最重要的环境因子l l温度是控制植物生长发育的重要环境因子植物的生长发育过程及控制对环境

28、的适应（一）光（一）光u间接作用：光是进行光合作用的必要条件。光合光是进行光合作用的必要条件。光合作用需要一定强度的光照，因而是一种作用需要一定强度的光照，因而是一种“ “高能反应高能反应” ”。u直接作用：对植物的形态建成作用。对植物的形态建成作用。光对生长的抑制作用光对生长的抑制作用：生长的抑制作用主要是蓝紫：生长的抑制作用主要是蓝紫光，特别是紫外光光，特别是紫外光 。光抑制植物生长的原因之一，。光抑制植物生长的原因之一，与光对生长素的破坏有关。与光对生长素的破坏有关。光促进组织的分化光促进组织的分化：黑暗中的幼苗表现出典型的黄：黑暗中的幼苗表现出典型的黄化现象。茎细长而柔弱，节间很长，机

29、械组织不发化现象。茎细长而柔弱，节间很长，机械组织不发达，叶小不开展，缺乏叶绿素，全株呈黄白色；根达，叶小不开展，缺乏叶绿素，全株呈黄白色；根系发育不良。由于光对植物形态建成的影响，只需系发育不良。由于光对植物形态建成的影响，只需要短时间，较弱的光照强度，因此植物形态建成对要短时间，较弱的光照强度，因此植物形态建成对光的要求是光的要求是 一种一种“ “低能反应低能反应” ”。植物的生长发育过程及控制对环境的适应黑黑暗暗中中生生长长的的幼幼苗苗光光下下生生长长的的幼幼苗苗光的形态建成作用植物的生长发育过程及控制对环境的适应（二）温度（二）温度温度对细胞内酶的活性有极大影响温度对细胞内酶的活性有极

30、大影响。温度温度也也会极大影响植物体中蛋白、脂肪和水的性质会极大影响植物体中蛋白、脂肪和水的性质。温度三基点温度三基点：最低，最适，最高。：最低，最适，最高。植植物物在在整整个个生生活活周周期期中中的的最最适适温温度度随随生生长长发发育育阶阶段段的改变而变化，的改变而变化，此此外还需要一定的昼夜温差。外还需要一定的昼夜温差。植物不同部位的最适温度也各不相同。植物不同部位的最适温度也各不相同。植植物物对对昼昼夜夜温温度度周周期期性性变变化化的的反反应应，称称为为生生长长的的温温周期现象。周期现象。温温度度对对于于植植物物的的生生殖殖生生长长也也具具有有调调控控作作用用（如如春春化化作用）。作用）

31、。植物的生长发育过程及控制对环境的适应四、植物的生殖生长及其调控四、植物的生殖生长及其调控植物必须达到一定年龄或生理状态时就会从营养生长转入生殖生长。植物体开花之前必须达到的某种生理状态称为花熟状态。植物达到花熟状态之前的时期称为幼年期。植物体一旦达到花熟状态，就能在适宜的条件下诱导成花。低温和适宜的光周期是诱导成花的主要环境条件。植物的生长发育过程及控制对环境的适应1、低温和花的诱导、低温和花的诱导有些植物必须经过一定时间的低温处理，才能诱导开花冬小麦、冬黑麦、芹菜、胡萝卜、白菜等这种经一定时间的低温处理才能诱导或促进开花的现象，称春化作用春化时期：苗期、种子萌动期低温范围：多数植物多数植物

32、1-71-7，谷类，谷类-6-0-6-0，热带植物，热带植物7-137-13低温持续时间：一般1-3个月感受低温部位：茎端的生长点植物的生长发育过程及控制对环境的适应去春化作用：在春化过程完结之前，如将春化植物放在2540的高温下，低温效果就会减弱或消失的现象某些植物春化作用的效应可通过嫁接传递给未春化的的植株，使未春化的植株开花这种可以传递的由春化作用产生的物质，称为春化素经春化作用处理的植物中赤霉素、类玉米赤霉烯酮含量增加植物的生长发育过程及控制对环境的适应2、光周期和花诱导、光周期和花诱导光是重要的环境信号，可以调控组织的分化和器官的发育。光对植物的成花诱导是最为典型的现象。许多植物在经

33、过适宜的低温处理后，还要经过适宜的日照处理，才能诱导成花。影响植物开花的决定性因素是昼夜相对长度的变化。植物对昼夜相对长度变化发生反应的现象称为光周期现象。光周期现象还与茎伸长，块根、块茎形成，芽休眠，叶子脱落有关。植物的生长发育过程及控制对环境的适应（1）光周期反应的类型）光周期反应的类型光周期光周期光周期光周期：植物对昼夜相对长度的变化发生反应的现象：植物对昼夜相对长度的变化发生反应的现象：植物对昼夜相对长度的变化发生反应的现象：植物对昼夜相对长度的变化发生反应的现象根据植物开花的光周期反应，可把植物分为根据植物开花的光周期反应，可把植物分为4 4种类型：种类型：n n长日照植物长日照植物

34、长日照植物长日照植物：对一天中日照长度有最低极限要求，日：对一天中日照长度有最低极限要求，日：对一天中日照长度有最低极限要求，日：对一天中日照长度有最低极限要求，日照达不到此极限则不能开花，超过此极限可促进开花照达不到此极限则不能开花，超过此极限可促进开花照达不到此极限则不能开花，超过此极限可促进开花照达不到此极限则不能开花，超过此极限可促进开花n n短日照植物短日照植物短日照植物短日照植物：对一天中日照长度有最高极限要求，日：对一天中日照长度有最高极限要求，日：对一天中日照长度有最高极限要求，日：对一天中日照长度有最高极限要求，日照超过此极限则不能开花，适当缩短可促进开花照超过此极限则不能开

35、花，适当缩短可促进开花照超过此极限则不能开花，适当缩短可促进开花照超过此极限则不能开花，适当缩短可促进开花n n日中性植物日中性植物日中性植物日中性植物：成花对日照长度不敏感，只要其他条件成花对日照长度不敏感，只要其他条件成花对日照长度不敏感，只要其他条件成花对日照长度不敏感，只要其他条件满足，在任何日照长度下都能开花的植物满足，在任何日照长度下都能开花的植物满足，在任何日照长度下都能开花的植物满足，在任何日照长度下都能开花的植物n n中日性植物中日性植物中日性植物中日性植物：只有在某一特定的中等长度的日照条件：只有在某一特定的中等长度的日照条件：只有在某一特定的中等长度的日照条件：只有在某一

36、特定的中等长度的日照条件下才能开花，而在较长或较短日照下均保持营养生长下才能开花，而在较长或较短日照下均保持营养生长下才能开花，而在较长或较短日照下均保持营养生长下才能开花，而在较长或较短日照下均保持营养生长状态的植物状态的植物状态的植物状态的植物植物的生长发育过程及控制对环境的适应长日照植物与短日照植物的确定取决于对临界日长的正负反应植物的生长发育过程及控制对环境的适应长日照植物植物的生长发育过程及控制对环境的适应短日照植物植物的生长发育过程及控制对环境的适应（2）光周期诱导）光周期诱导n n植物在适宜光周期处理下，就可以诱导开花，并可以长期保持这种诱导效果。n n光周期处理产生的诱导开花的

37、效应，称为光周期诱导。n n各种植物光周期诱导的天数随植物的种类、年龄、温度、光强及日照长度而有所改变。n n感受光周期的部位：叶片植物的生长发育过程及控制对环境的适应（3）光暗交替的重要性）光暗交替的重要性n n说明：暗期比光期更重要！植物的生长发育过程及控制对环境的适应（4）红光、远红光的可逆现象）红光、远红光的可逆现象n n暗期间断试验：暗期间断试验：不同波长的光，红光最有效；红光的作用可被远红光抵消。n n短日照植物：远红光使植物开花，红光不能短日照植物：远红光使植物开花，红光不能n n长日照植物：红光使植物开花，远红光不能长日照植物：红光使植物开花，远红光不能n n这些现象与光敏色素

38、有关。植物的生长发育过程及控制对环境的适应五、植物的成熟、衰老及其调控五、植物的成熟、衰老及其调控n n自身激素、环境等多方面共同作用。n n种子成熟：积累淀粉、油脂、蛋白等物质，脱水。n n果实成熟：呼吸跃变，乙烯n n衰老：整株水平，器官水平，细胞水平这些都是植物对环境的适应！植物的生长发育过程及控制对环境的适应为什么北方小麦蛋白含量高？为什么北方小麦蛋白含量高？植物的生长发育过程及控制对环境的适应为什么东北大豆含油量高？为什么东北大豆含油量高？植物的生长发育过程及控制对环境的适应为什么新疆的哈密瓜特别甜？为什么新疆的哈密瓜特别甜？植物的生长发育过程及控制对环境的适应为什么香蕉、苹果可以为

39、什么香蕉、苹果可以“放熟放熟”，而柑橘、葡萄、草莓不可以？而柑橘、葡萄、草莓不可以？植物的生长发育过程及控制对环境的适应六、植物生长发育中的基因表达与调控六、植物生长发育中的基因表达与调控染色体上排列着为数众多、结构与功能各异的基因结构基因、调节基因、操纵基因vv基因只在特定的组织中表达，只在特定的发育阶段表达(受生命节奏和环境控制)vv植物的生长发育是植物体在多种代谢和生理过程基础上所发生的基因在时间上和空间上表达的综合现象植物的生长发育过程及控制对环境的适应环境环境：是指植物个是指植物个体或群体生体或群体生活周围的气活周围的气候、生态系候、生态系统、周围群统、周围群体和其他种体和其他种群，

40、是外界群，是外界动力和物质动力和物质的总和的总和 第四节第四节 植物对环境的适应植物对环境的适应 植物的生长发育过程及控制对环境的适应生境生境n n生境生境指生物的个体、种群或群落生活地域的环境，指生物的个体、种群或群落生活地域的环境，包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因子。因子。生境是指生态学中环境的概念生境是指生态学中环境的概念。生境又称。生境又称栖息地栖息地栖息地栖息地。n n生态因子包括光照、温度、水分、空气、无机盐生态因子包括光照、温度、水分、空气、无机盐类等类等非生物因子非生物因子，也包括食物、天敌等，也包括食物、天敌等生物因子生物

41、因子。n n生境一词多用于生境一词多用于类称类称，概括地指某一类群的生物，概括地指某一类群的生物经常生活的区域类型。经常生活的区域类型。n n也可用于也可用于特称特称，具体指某一个体、种群或群落的，具体指某一个体、种群或群落的生活场所，强调现实生态环境。生活场所，强调现实生态环境。n n一般一般描述植物描述植物的生境常着眼于环境的非生物因子，的生境常着眼于环境的非生物因子，描述动物的生境则多侧重于植被类型。描述动物的生境则多侧重于植被类型。 植物的生长发育过程及控制对环境的适应一、植物对季节的适应一、植物对季节的适应n n植物长期适应温度条件的周期性变化，形成与此相适应的生长发育节律，这种现象

42、称为物候现象物候现象。 n n植物的生长、发育、活动等规律与生物的变化对节候的反应，正在产生这种反应的时候叫物候期物候期。 植物的生长发育过程及控制对环境的适应耐耐阴阴植植物物桔桔梗梗n n阳地植物：全日照强光下才能茁壮生长。n n阴地植物：弱光下才能茁壮生长，最适光合作用的强度低于全日照。n n耐阴植物：介于上述两种类型之间，对光强适应广泛，但在全日照下生长最好。1、植物对不同光照强度的适应类型、植物对不同光照强度的适应类型二、植物对光的适应二、植物对光的适应阳地植物阳地植物水稻水稻阴阴阴阴地地地地植植植植物物物物半半半半夏夏夏夏植物的生长发育过程及控制对环境的适应2、植物对不同日照长度的生

43、态适应类型、植物对不同日照长度的生态适应类型n n长日照植物n n短日照植物n n中日照植物n n日中性植物高雪轮高雪轮植物的生长发育过程及控制对环境的适应三、植物对温度因子的适应三、植物对温度因子的适应n n广温植物：能适应大部分温度范围的植物。 杨树，油菜n n窄温植物：只能适应特定的温度范围的植物。植物的生长发育过程及控制对环境的适应四、植物对水因子的适应四、植物对水因子的适应（一）水生植物类型：生长在水中的植物n n沉水植物n n浮水植物n n挺水植物植物的生长发育过程及控制对环境的适应（二）生长在陆地的植物n n湿生植物：抗旱能力最小的陆生植物。n n阴性湿生植物阴性湿生植物n n阳

44、性湿生植物阳性湿生植物n n中生植物n n旱生植物：忍耐较长时间干旱，仍能维持正常水分平衡，茁壮生长。 n n少浆液植物少浆液植物：叶面积缩小，根系发达。：叶面积缩小，根系发达。n n多浆液植物多浆液植物：薄壁组织储水能力强。：薄壁组织储水能力强。植物的生长发育过程及控制对环境的适应五、植物对土壤因子的适应五、植物对土壤因子的适应根据植物对pH的要求，可分为：n n酸性土植物：土壤pH小于6.5。 n n碱性土植物：土壤pH大于7.5。 n n中性土植物：土壤pH介于6.5和7.5之间。 n n盐碱土植物：聚盐性植物，沁盐性植物，不透盐性植物植物的生长发育过程及控制对环境的适应无论是在平原还是

45、在高山，无论是在海洋还是在沙漠地球上不同的地方都有各式各样的植物在那里生息繁衍。植物的生长发育过程及控制对环境的适应思考题1. 1.植物激素植物激素植物激素植物激素 有维持顶端优势的作用。有维持顶端优势的作用。有维持顶端优势的作用。有维持顶端优势的作用。 (A) IAA (A) IAA (B) GA (C)ABA (D) CTK(B) GA (C)ABA (D) CTK 2. 2.需光种子在有光的条件下发芽需光种子在有光的条件下发芽需光种子在有光的条件下发芽需光种子在有光的条件下发芽 。 (A)(A)比暗中好比暗中好比暗中好比暗中好 (B) (B) 比暗中差比暗中差比暗中差比暗中差 (C) (

46、C) 同暗中一样好同暗中一样好同暗中一样好同暗中一样好 (D) (D) 同暗中一同暗中一同暗中一同暗中一样差样差样差样差 3. 3.某大豆品种（短日照植物）的临界日长为某大豆品种（短日照植物）的临界日长为某大豆品种（短日照植物）的临界日长为某大豆品种（短日照植物）的临界日长为1515小时小时小时小时, , 以下以下以下以下_方法经周期性诱导后可使其开花。方法经周期性诱导后可使其开花。方法经周期性诱导后可使其开花。方法经周期性诱导后可使其开花。 (A) (A) 16h16h光照光照光照光照+8h+8h黑暗黑暗黑暗黑暗 (B) 14h(B) 14h光照光照光照光照+10h+10h黑暗黑暗黑暗黑暗

47、(C) 13h(C) 13h光照光照光照光照+11+11黑暗并在暗期开始后黑暗并在暗期开始后黑暗并在暗期开始后黑暗并在暗期开始后3 3小时处用红光中断小时处用红光中断小时处用红光中断小时处用红光中断1515分钟分钟分钟分钟 (D) 8h(D) 8h光照光照光照光照+16h+16h黑暗并在暗期中间用白光黑暗并在暗期中间用白光黑暗并在暗期中间用白光黑暗并在暗期中间用白光中断中断中断中断1515分钟分钟分钟分钟 4. 4.下列下列下列下列 果实具呼吸跃变现象，且其生长曲线为单果实具呼吸跃变现象，且其生长曲线为单果实具呼吸跃变现象，且其生长曲线为单果实具呼吸跃变现象，且其生长曲线为单S S曲线。曲线。

48、曲线。曲线。 (A) (A) 杏杏杏杏 (B) (B) 桃桃桃桃 (C) (C) 香蕉香蕉香蕉香蕉 (D) (D) 橙橙橙橙 植物的生长发育过程及控制对环境的适应5. 5.要使短日菊花提前开花，可进行要使短日菊花提前开花，可进行要使短日菊花提前开花，可进行要使短日菊花提前开花，可进行 处理。处理。处理。处理。 （A A）延长日长）延长日长）延长日长）延长日长 （B B）延长暗期）延长暗期）延长暗期）延长暗期 （C C）高温）高温）高温）高温 （D D）低温）低温）低温）低温 6. 6.影响贮藏种子呼吸作用的最明显因素是影响贮藏种子呼吸作用的最明显因素是影响贮藏种子呼吸作用的最明显因素是影响贮藏

49、种子呼吸作用的最明显因素是 。 （A A）温度）温度）温度）温度 （B B）水分）水分）水分）水分 （C C）O2 O2 （D D）CO2CO2 7. 7.感受光周期刺激的植物器官是感受光周期刺激的植物器官是感受光周期刺激的植物器官是感受光周期刺激的植物器官是 。C C （A A）根根根根 （B B）茎）茎）茎）茎 （C C）叶）叶）叶）叶 （D D）芽）芽）芽）芽 8. 8.叶、花和果实都是由叶、花和果实都是由叶、花和果实都是由叶、花和果实都是由 分生组织分化而来分生组织分化而来分生组织分化而来分生组织分化而来的。的。的。的。9. 9.IAAIAA的运输特点是的运输特点是的运输特点是的运输特

50、点是 ，总的方向是向，总的方向是向，总的方向是向，总的方向是向运运运运输。输。输。输。10.10.植物感受春化作用的主要部位是植物感受春化作用的主要部位是植物感受春化作用的主要部位是植物感受春化作用的主要部位是 。 11.11.名词解释：植物激素，植物生长调节剂，春名词解释：植物激素，植物生长调节剂，春名词解释：植物激素，植物生长调节剂，春名词解释：植物激素，植物生长调节剂，春化作用化作用化作用化作用 ，去春化作用，去春化作用，去春化作用，去春化作用植物的生长发育过程及控制对环境的适应12.12.名词解释：环境，生境，物候现象，物候期名词解释：环境，生境，物候现象，物候期名词解释：环境，生境，

51、物候现象，物候期名词解释：环境，生境，物候现象，物候期13.13.名词解释：短日照植物，长日照植物，中日照名词解释：短日照植物，长日照植物，中日照名词解释：短日照植物，长日照植物，中日照名词解释：短日照植物，长日照植物，中日照植物植物植物植物 ，日中性植物，日中性植物，日中性植物，日中性植物 14.14.无论一年生、还是多年生植物的营养生长，都无论一年生、还是多年生植物的营养生长，都无论一年生、还是多年生植物的营养生长，都无论一年生、还是多年生植物的营养生长，都或多或少地表现出明显的季节性变化，这种在或多或少地表现出明显的季节性变化，这种在或多或少地表现出明显的季节性变化，这种在或多或少地表现

52、出明显的季节性变化，这种在一年中的生长随季节而发生的规律性变化，叫一年中的生长随季节而发生的规律性变化，叫一年中的生长随季节而发生的规律性变化，叫一年中的生长随季节而发生的规律性变化，叫。 15.15.植物对外界环境中的单方向刺激而引起的定向植物对外界环境中的单方向刺激而引起的定向植物对外界环境中的单方向刺激而引起的定向植物对外界环境中的单方向刺激而引起的定向生长运动称为生长运动称为生长运动称为生长运动称为。16.16.试述生长素的作用机理。试述生长素的作用机理。试述生长素的作用机理。试述生长素的作用机理。17.17.请举例说明植物激素间的相互作用。请举例说明植物激素间的相互作用。请举例说明植物激素间的相互作用。请举例说明植物激素间的相互作用。任选任选任选任选1 1名词解释、名词解释、名词解释、名词解释、1 1填空、填空、填空、填空、1 1问答（共问答（共问答（共问答（共3 3题）题）题）题）植物的生长发育过程及控制对环境的适应