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第1节 植物生命活动的调节
考点一、植物的感应性
植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性。植物的感应性不仅会表现在形态上,还会表现在生理和行为上。
(一)植物的感应性现象
(1)向光性:植物体在单向光的照射下,弯向光源生长的现象称为植物的向光性。放在窗台上的植物弯向窗外生长、葵花朵朵向太阳、植物的叶镶嵌等现象都体现了植物的向光性。植物的向光性是普遍存在的。这种特性可使植物的叶片得到更多的光,更好地进行光合作用。
(2)向地性:植物的根在重力的影响下,会顺着重力方向生长,这种现象称为植物的向地性。茎和根的向地性不同,茎会背着重力方向向上生长(称为负向地性)
(3)向水性:植物的根向水的方向生长的特性称为向水性。向水性能使植物在比较干旱的土壤中寻找并获得水分,以维持其生存。
(4)向肥性:植物的根向着肥料较多的地方生长的现象,称为向肥性。
(5)向触性:植物对机械触碰作出的反应,称为植物的向触性。例如,牵牛花、葡萄等植物的卷须一旦接触到竿棍之类的物体就会缠绕在它们的上面。
(二)分类
(1)向性运动:指植物体受单向外界因素刺激而引起的定向运动,是植物感应性一种表现形式。
例如,单向光刺激而使植物产生向光性生长;受重力的影响,植物茎产生的负向地性生长,根产生的向地性生长。向性运动也是植物对环境的适应。
(2)感性运动:感性运动是植物感应性的另-一种表现形式,它是由外界某种因素的刺激或者内部的生理机制引起的运动。
例如,含羞草受到外界刺激后叶片合拢;凤凰木、酢浆草等植物的叶片,因光照和温度改变的刺激而引起白天叶片张开,夜晚或雨天便闭合下垂。感性运动是植物适应环境的表现,与刺激的方向无关,刺激因素有机械振动、烧灼、骤冷、光暗变化等,通常有感温、感光等运动。
典例1:(2023八上·青田期末)将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗,分别放入3个暗箱中,如图所示。其中第3个暗箱在右侧开孔,使光线射入,请分析回答:
(1)用1、2两个装置进行实验,可通过蚕豆根的生长方向验证植物根的 性。
(2)用 两个装置进行实验,可了解蚕豆的生长与光线的方向之间的关系。
(3)装置3中的蚕豆幼苗,其茎的生长情况是 。
【答案】(1)向地 (2)2和3 (3)向光生长
【解析】植物的应激性是指植物对外界刺激做出反应;植物的应激性包含了感性运动和向性运动;向性运动有向地性,向光性等,它是不可逆的,刺激方向与运动方向有关;植物的向光性与体内的生长素有关,植物在单侧的照射下,向光侧的生长素会移向背光侧,使得背光侧比向光侧生长的快,所以植物的茎会弯向光源生长;
【解答】(1)用1、2的装置进行实验,由于受到地球引力的作用, 蚕豆根的生长方向都是竖直向下的,所以说明植物的根具有向地性;
(2)探究豆苗生长与光线的关系,所以除了光线以外的变亮都要保持相同;
(3)植物在单侧的照射下,向光侧的生长素会移向背光侧,使得背光侧比向光侧生长的快,所以植物的茎会弯向光源生长;
变式1:(2023八上·嘉兴期末)放在阳台上的滴水观音叶片都向外生长,体现了植物的向性运动。以下不属于向性运动的是( )
A..菊花的茎总是背着地面生长
B.桂花树的根在土壤中朝肥料较多的地方生长
C.郁金香的花通常在温度升高时开放,温度降低时闭合
D.梧桐树的根在土壤水分分布不均匀时会朝水多的一侧生长
【答案】C
【解析】向性运动是指外界因素对植物单方向刺激所引起的定向生长运动。感性运动是指无一定方向的外界因素均匀地作用于整体植物或某些器官所引起的运动。不难看出向性运动是单方向刺激引起定向运动,而感性运动是不定向刺激引起的整体或局部运动。
【解答】A. 菊花的茎总是背着地面生长,茎的负向地性,属于向性运动;
B. 桂花树的根在土壤中朝肥料较多的地方生长,根的向肥性,属于向性运动;
C.郁金香的花通常在温度升高时开放,温度降低时闭合,属于感性运动;
D. 梧桐树的根在土壤水分分布不均匀时会朝水多的一侧生长,向水性。属于向性运动;
变式2:(2022八上·定海期末)天宫课堂第三课刘洋展示了生命生态实验柜里的水稻。经过70多天的生长,水稻已从饱满的种子变成了水稻植株。不过,它们的样子看起来东倒西歪,这主要是因为失去了 的刺激,水稻的茎生长方向也变得杂乱无章了,但植物的大部分根都会扎到土壤去,是因为植物还具有 性。
【答案】重力;向水
【解析】植物对外界刺激做出反应的过程叫做植物的应激性;植物的应激性分为感性运动和向性运动;感性运动中运动方向和刺激方向无关;向性运动中,运动方向和刺激方向有关,常见的向性运动有根的向地性,茎的背地性,向水性,向肥性,向光性等;
【解答】太空中没有引力,所以失去了重力,植物的根没有向地性,植物的茎没有了背地性,但是植物的大部分根都会扎到土壤去,是因为植物还具有向水性能够,植物是利用他的根吸收水分和无机盐;
变式3:(2023八上·杭州期末)小金设计了如下实验:
①取刚萌发的玉米4粒,分别放在培养皿的A、B、C、D四个位置上,如图,并且保持根尖都朝向培养皿的中心。
②将滤纸剪成培养皿大小,盖在玉米上,并盖上湿润的棉花,直到填满整个培养皿。然后盖上培养皿盖,使玉米粒不会移动位置。用胶布将培养皿和盖粘牢。
③把培养皿竖立放在橡皮泥上,不让其滚动,在适宜的温度下遮光培养。
请根据上述实验的设计思路,回答有关问题:
(1)小金的实验目的是研究 。
(2)为了得到实验结论,本实验应该对 现象进行观察和记录。
(3)若培养皿竖立起来后,位置C在最下方,四粒玉米中,处于 位置的玉米粒可作实验对照。
【答案】(1)植物根的生长是否具有向地性 (2)A、B、C、D根的生长方向 (3)A
【解析】植物的向地性的原因是由于重力的作用使得植物根内的生长素分布不均匀引起的。
【解答】(1)小金设计的实验改变了根的朝向,因此实验目的是研究植物根的生长是否具有向地性。
(2)为了得到实验结论,应观察A、B、C、D根的生长方向,并记录。
(3)C处于最下方,应与最上方的玉米粒形成对照实验,所以选择A位置的玉米粒作为对照。
考点二、植物激素
生长素:合成:幼嫩的茎、叶和发育中的种子
作用:加快细胞生长速率。其作用具有两重性:既能促进生长,又能抑制生长
应用:促进扦插枝条生根;培育无子果实;修剪果树
分裂素:合成:根尖
作用:促进细胞分裂和组织分裂;延缓衰老
应用:蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮藏时间
乙 烯:合成:分生组织、萌发的种子,凋谢的花朵和成熟的果实
作用:促进果实成熟; 刺激叶等器官脱落, 抑制茎的伸长
应用:促进果实成熟;处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
典例1:(2023八上·椒江期末)如图所示,单侧光引起了植物幼苗的向光生长。下列对植物向光性现象分析正确的是( )
A.茎在单侧光下向光生长是感性运动
B.单侧光促使植物胚芽鞘尖端产生生长素
C.该茎A处的生长素浓度比B处高
D.茎的向光性有利于植物进行光合作用
【答案】D
【解析】植物在单侧光的照射下,使得植物向光一侧的生长素移向背光一侧,使得背光一侧比向光一侧长得快,植物弯向光源生长,这种现象叫做植物的向光性,属于植物的向性运动;
【解答】A.茎在单侧光下向光生长是向性运动,刺激方向与运动方向有关,A错误;
B.单侧光使得植物向光一侧的生长素移向背光一侧,所以背光一侧比向光一侧长得快,B错误;
C.单侧光使得植物向光一侧的生长素移向背光一侧,所以该茎A处的生长素浓度比B处低,C错误;
D.茎的向光性有利于植物进行光合作用,正确;
变式1:(2022八上·温州月考)荷兰科学家温特于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂薄片上,约1~2h后移去胚芽鞘尖端,将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧,然后置于黑暗条件下培养,胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长(如下图).该实验结果不能直接证明的问题是( )
A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质
B.单侧光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布
C.该物质能促进胚芽鞘的生长
D.影响生长的物质自顶端向下运输
【答案】B
【解析】温特的实验能证明胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质,该物质能从顶端向下运输,运输到下部并能促进下面部分的生长;
【解答】A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质,正确;
B.单侧光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布,错误;该实验中置于黑暗条件下培养,没有单侧光的实验,无法得出该结论;
C.该物质能促进胚芽鞘的生长,正确;
D.影响生长的物质自顶端向下运输 ,正确;
变式2:(2022八上·临海期末)如下图在暗箱右侧开一小窗,暗箱外的右侧有一固定光源,在暗箱内放一盆幼苗,花盆能随着下面的旋转器水平匀速旋转,暗箱不转,一周后幼苗的生长状况为 (填字母),影响幼苗生长方向的激素是 。
【答案】B;生长素
【解析】由题意可知,花盆能随着下面的旋转器水平匀速旋转,但暗箱不转,因此固定光源对幼苗来说就不是单侧光而是均匀光照。
【解答】根据题意:暗箱不转,内部花盆水平匀速旋转,即花盆内的幼苗所受的光照就不是单侧光而是均匀光照,无单侧光的刺激,生长素分布均匀,两侧的生长素浓度均衡,两侧的生长素的促进作用相同,所以两侧生长速度相同,即直立生长。
变式3:(2023八上·南浔期末)蓝莓里面含有丰富的花色素苷,经常食用可以促进人体健康。某研究小组想探究乙烯利(一种植物生长调节剂)对蓝莓花色素苷含量的影响,开展了如下实验:
步骤一:选取长势一致且处于蓝莓着色初期的植株5株,分别标为A、B、C、D、E;
步骤二:每隔6天,分别对标号为B、C、D、E的蓝莓果穗均匀喷洒500毫升浓度为100、200、400、600mg/L的乙烯利溶液,向A组喷洒等量清水;
步骤三:在第三次喷洒后10天采摘蓝莓;
步骤四:测出蓝莓中花色素苷的含量,如下表所示。请回答:
组别 A B C D E
乙烯利溶液溶度(mg/L) —— 100 200 400 600
花色素的苷含量(mg/g) 0.71 1.00 1.41 1.12 0.80
(1)步骤二中对A喷洒清水,设置A组的目的是 ;
(2)分析表中数据,可知用浓度为600mg/L的乙烯利溶液喷洒后,蓝莓中花色素苷的含量 (填“增多”“减少”或“不变”);
(3)本实验中还存在的明显缺陷是 ;
(4)为了寻找更合适、有效提高花色素苷含量的乙烯利溶液,在上述实验基础上应补充的步骤是 。
【答案】(1)对照 (2)增多
(3)每组实验蓝莓植株数量过少,实验存在偶然性(或没有重复实验)
(4)将乙烯利溶液的浓度在100mg/L~400mg/L之间(或200mg/L左右)进一步划分成更小的范围再进行实验。
【解答】1.由于 B、C、D、E的蓝莓果穗均匀喷洒 500 毫升浓度为 100、200、400、600mg/ 乙烯利溶液,那么可以作对照实验,因此向 A 组喷洒等量清水,可以对比实验现象,更容易得出实验结论。
3.该实验选取的是长势基本一致且处于蓝莓着色初期植株5 株,说明每组的实验植株树太少了,对于实验中应当注意的是实验样品少导致实验存在很大偶然性,并且该实验也没有重复实验取平均值。
4.通过实验得出结论为乙烯利溶液浓度为200mg/L是最有利于对蓝莓果花色素昔生成的促进作用,因此为了寻找更合适、有效提高花色素昔含量的乙烯利溶液,在上述实验基础上应补充的步骤是将乙烯利溶液的浓度在100mg/L~ 400mg/L 之间 (或200mg/ 左右进一步划分成更小的范围再进行实验。
【解析】(1)实验目的是探究乙烯利对蓝莓花色素苷含量的影响,因此A为对照组。
(2)E与A组对照可知,E组花色素苷的含量多于A组,即蓝莓中花色素苷的含量增多。
(3)每组实验植株只有一株,数量太少。
(4)蓝莓花色素苷含量随乙烯利浓度的增加呈现先增大后减小的趋势,但乙烯利溶液的浓度梯度太大,不利于寻找最适浓度,故应该减小浓度梯度。
1.(2023八上·温州期末)倾倒的盆栽生长一段时间后,其茎和根的生长方向如图所示。引起植物这种行为的刺激是( )
A.水分 B.化肥 C.重力 D.温度
【答案】C
【解析】植物受到地球引力的影响,呈现出茎的向地性和根的负向地性;
【解答】根的向地性和茎的负向地性都是受到地心引力的作用;
2.(2023八上·上虞期末)下列不属于植物向性运动的是( )
A.植物的根向肥料较多的地方生长
B.根向地心方向生长
C.含羞草的小叶受触摸合拢
D.植物向光生长
【答案】C
【解析】植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性,植物体上的某些器官能发生移动,且移动的方向与刺激的方向有关的现象称为植物的向性运动,植物体也能感受机械震动、烧灼、电触、骤冷、光暗变化等各种刺激,并产生运动,但与刺激的方向无关,植物的这种运动属于感性运动。
【解答】A.植物的根向肥料较多的地方生长,植物根生长方向与肥料方方向有关,属于植物的向化性,故A不符合题意;
B.根向地心方向生长,是植物根对重力刺激做出的反应,与重力的方向有关,属于植物根的向地性,故B不符合题意;
C.含羞草的小叶受触摸合拢,感受机械振动,与刺激的方向无关,是植物的感触性,属于感性运动,故C符合题意;
D.植物向光生长是植物茎对单侧光照射的反应,与单侧光照射的方向有关,属于植物的向光性,故D不符合题意;
3.(2022·浙江衢州·八年级期末)下列植物的反应属于向性运动的是( )
A.含羞草被触碰后叶片合拢 B.番红花的花在温度降低时闭合
C. 窗口的豆苗弯向窗户生长 D.捕蝇草捕捉昆虫
【答案】C
【分析】(1)感性运动:植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动,如含羞草受到外界刺激后叶片闭合,许多花朵和复叶都有昼夜周期性开闭的现象等。
(2)向性运动:植物体受到一定方向的外界刺激而引起的局部运动,如单侧光刺激而使植物产生向光性;受地心引力的刺激而使植物茎产生的背地性,是植物根产生的向地性。
【解析】A.触碰含羞草的小叶,小叶立即合拢,叶柄下垂,属于感性运动,错误。
B.番红花温度高时开放,温度低时闭合,属于感性运动,错误。
C.窗口的豆苗弯向窗户生长,属于向性运动,正确。
D.捕蝇草捕捉蚂蚁是感性运动,错误。
4.(2022·浙江温州·八年级期末)为研究植物的感应性,小明在杯壁和湿棉花之间放入4粒发芽的玉米种子(如图),并置于暗处定时观察。下列种子的摆放最适合图中“?”处的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此实验是研究植物的向性,植物的向性包括向光性、向地性、向水性和向肥性。
【解析】种子萌发后,观察种子芽和根的生长变化情况,由图可知根垂直向地下生长,芽改变方向背地生长,实验的变量是蚕豆种子的朝向不同,根据图示摆放最适合图中“?”处的是C。
5.(2022·浙江嘉兴·八年级期末)植物在生长发育过程中,都会受到环境中各种因素的影响,并做出相应的调节活动。嘉兴许多城市道路用银杏做行道树,一到秋冬季节,银杏叶子会变黄掉落,满地都是“黄金甲”,这种变黄落叶现象也是银杏对环境变化的一种感应性,其刺激因素主要是( )
A.水分 B.温度 C.光照 D.重力
【答案】B
【分析】植物的运动方式有向性运动和感性运动两种。向性运动是指外界因素对植物单方向刺激所引起的定向生长运动。感性运动是指无一定方向的外界因素均匀地作用于整体植物或某些器官所引起的运动。据此分析作答。
【解析】“变黄落叶”是由于温度降低,落叶树叶中的叶绿素逐渐被分解、变黄,从而脱落,故B符合题意。
6.(2022·浙江杭州·八年级期末)小乐为了探究“环境因素对植物生长的影响”,设计了如图所示的实验,一段时间后,暗箱中植株生长情况最接近选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】植物能够对环境中的各种刺激作出反应,例如向光性、向地性、向水性等。
【解析】植物产生的生长素会在植物体内分布不均匀,从而使植物的茎向光生长,同时植物的根有向地生长的特性。分析各选项:A中的植物没有对单侧光作出反应;B中植物的根没有表现出向地性;C中的植物既表现出向光性、也表现出向地性; D中植物的根没有表现出向地性。
7.(2023八上·南浔期末)如图所示,一片地里的向日葵盛开,吸引了不少市民前来观赏。下列说法不正确的是( )
A.向日葵的花盘向着太阳是由于生长素浓度分布不均匀
B.向日葵的花盘向着太阳是向日葵对重力的刺激作出的反应
C.向日葵的花盘向着太阳体现了植物的感应性
D.向日葵的根向下生长是植物的向地性
【答案】B
【解答】植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性,植物体上的某些器官能发生移动,且移动的方向与刺激的方向有关的现象称为植物的向性运动,植物体也能感受机械震动、烧灼、电触、骤冷、光暗变化等各种刺激,并产生运动,但与刺激的方向无关,植物的这种运动属于感性运动。
生长素是重要的植物激素之一,它能加快植物细胞生长的速率。当光照射到植物茎尖端的某一侧时,生长素就移向背光的一侧,使背光一侧的茎比受光一侧的茎生长得快。结果,茎就会向生长慢的一侧弯曲,即向光源的一侧弯曲。
【解析】A.植物的向光性是由于单侧光照射,生长素分布不均匀引起的,A正确;
B.植物向光性是由于单侧光照射,生长素分布不均匀引起的,是植物对光照刺激做出的反应,B错误;
C.植物的感应性分为向性运动和感性运动,向日葵向着太阳属于向性运动,C正确;
D.植物的根向下生长,是植物对重力做出的反应,是根的向地性,D正确;
故答案为:B。
8.(2023八上·德清期末)靠近窗台的许多植物,通常会弯向光源生长,如图所示。植物幼苗的向光生长是由于生长素分布不均引起的,植物表现出向光性是由于( )
A.向光一侧生长素分布多、细胞生长慢
B.向光一侧生长素分布多、细胞生长快
C.背光一侧生长素分布多、细胞生长慢
D.背光一侧生长素分布多、细胞生长快
【答案】D
【解析】植物的向光性就是指植物会随着光的方向,从而变弯曲的能力,当植物的一侧受到阳光的时候,它就会弯曲生长。植物产生向光性的原因是:单侧光使背光的一侧生长素分布多。
【解答】植物的茎在单侧光照射下,引起生长素的横向运输,使背光一侧生长素分布多,细胞生长快,向光的一侧生长素分布少,细胞生长慢,从而表现为向光生长,故D正确。
9.(2022八上·义乌期中)将种有植株的两相同盆栽,分别放在甲、乙两个独立的黑暗房间内,且将光源摆放在不同位置照射植株,经一段时间后,其生长状况如图一所示,若此时把光源移开,再经一段时间后,观察茎的生长方向。若图二为预测茎生长方向的示意图,则甲、乙两处的茎生长方向分别为 、 。(填序号)
【答案】①;①
【解析】因为没有光照因素影响以后,植物的茎具有负向地性,所以甲乙两组实验中植株都会成负向地性生长;
【解答】图一中,甲图体现了茎生长的向光性,同时说明向光性强于背地性;乙图既体现了背地性又体现了向光性。如果把光源移开,茎只剩下了背地性,因此可以推测甲乙两处的茎皆如①方向生长。
10.(2022八上·义乌期中)动植物生命活动调节十分有趣,请根据图回答下列问题:
(1)如图甲,曲线表示正常人的血液内某种激素含量在一昼夜内变化的情况,则该激素是 。(2)如图乙为能捕捉昆虫的猪笼草,其叶中脉延伸成卷须,卷须的顶端膨大为捕虫囊。当有昆虫落入捕虫囊时,囊口的囊盖就会合上,这属于植物的 (选填“感性”或“向性”)运动。
【答案】(1)胰岛素(2)感性
【解析】血液中的激素是胰岛素,其作用是维持血糖浓度在正常范围内。植物接受刺激做出反应的过程叫做植物的感应性。植物的感应性分为感性运动和向性运动。感性运动刺激与运动方向无关,是可逆的;向性运动的刺激方向与运动方向有关,是不可逆的,如向光性、向地性、向水性和向肥性等;【解答】(1)胰岛素是由胰岛分泌的,胰岛素的主要功能是调节糖在体内的吸收、利用和转化等。早上6 : 00,中午12 : 00,下午18 : 00正是吃早餐、午餐、晚餐的时间,由于饭后1小时内大量的葡萄糖被小肠吸收进入血液,从而使得血液中葡萄糖的含量大量增加,于是胰岛素的含量就会增加来分解葡萄糖,1小时后,由于胰岛素分解葡萄糖,使得血液中葡萄糖的含量逐渐降低,胰岛素的分泌也就逐渐减少,所以甲图曲线代表的是胰岛素。
( 2 )植物接受刺激做出反应的过程叫做植物的感应性, 当有昆虫落入捕虫囊时,囊口的囊盖就会合上,这属于植物的感性运动。
11.(2023八上·东阳期末)图甲表示某植物生长素浓度与所起作用的关系,图乙表示该植物幼苗水平放置培养一段时间后的生长情况。请回答:
(1)从图甲可看出植物不同器官对生长素反应的灵敏程度是不同的,A点对应的生长素浓度对芽的生长效应是 (填“促进”或”抑制”)作用。
(2)从图乙中幼苗根的生长方向,可判断:a处生长素的浓度 (填”>“、“=”或”<“)b处生长素的浓度。
【答案】(1)促进(2)<
【解析】根的向地性和茎的负向地性都是由于植物体内生长素分布不均匀引起的
【解答】(1)A点在横坐标上方,因此A点对应的生长素浓度对芽的生长效应是促进作用
(2)从乙图可以看出根往下生长,说明b处生长的要比a处快,故a处生长素的浓度小于b处生长素的浓度
12.(2022八上·定海期末)植物自身产生的植物激素含量很少,分离提取困难,难以在农业生产中大规模使用。1941年美国人R 波科尼发表了可用作植物生长调节剂的2,4﹣D的合成方法。某兴趣小组为探究2,4﹣D对插枝生根的作用,进行了如下实验。
【实验步骤】
①取5只烧杯,分别编成①~⑤号,分别装不同浓度的2,4﹣D溶液;
②选取的插条若干支随机均分成5份,分别插入5只烧杯中;
③每天测量每根枝条的生根数,记录测量数据并计算平均值。
【实验结果】
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
2,4﹣D溶液浓度 0 a1 a2 a3 a4 a5
根的平均数目(条) 1.8 6.4 7.8 10.2 7.8 1.3
注:a1、a2、a3、a4、a5溶液浓度依次增大
【过程分析】由表中数据可知,能促进根的数量生长最适宜的浓度为 。
【实验结论】分析表中数据还可以得出的结论是 。
【拓展交流】2,4﹣D是生长素类似物,它的作用与植物生长素相同。植物的向光性也与生长素有关,请解释盆载植物向光源弯曲生长的原因 。
【答案】a3;其他条件相同时,2,4﹣D溶液浓度高对根的生长会产生抑制作用;植物背光一侧生长素分布多,向光一侧生长素分布少,所以植物会向光一侧弯曲
【解析】对照实验又叫对照比较实验或单一变量实验,是探究实验的一种基本形式。是指在研究一个条件对研究对象有何影响,处理意义(究果)或作用(析因)时,所进行的除了这个条件不同外其它条件都相同的实验。简述为:研究自变量对因变量有何影响的实验.
【解答】【过程分析】从图中可以看出第④组实验中根的平均数目最多,能促进根的数量生长最适宜的浓度为a3;
【实验结论】在其他条件相同时,在一定的浓度范围内,随着 2,4﹣D浓度的升高,对植物生根是有促进作用,但是当浓度过高时,反而会抑制植物的生根;
【拓展交流】植物具有向光性,是因为在单侧光的照射下,植物背光一侧生长素分布多,向光一侧生长素分布少,使得背光一侧比赏光一侧长得快,所以植物会向光一侧弯曲;
13.(2023八上·婺城期末)人们很早就发现植物具有向光性,而生长素的发现不到百年。许多科学家先后用胚芽鞘对此进行过实验研究。如图是三位科学家所做的部分实验。(注:琼脂块是一种有机混合物,为胶状固体,其作用类似“海绵”。) 请回答:
(1)达尔文通过实验证明了胚芽鞘向光一侧弯曲生长与 (填部位名称)有关。
(2)根据拜尔实验,推出实验D中几天后胚芽鞘 (填“向左弯曲”、“向右弯曲”、“直立”或“不”)生长。
(3)温特实验还不够严密,他还需要补充一个实验,具体操作是 。
【答案】(1)胚芽鞘尖端
(2)向左弯曲
(3)将未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块(或未处理过的琼脂块)放在切去尖端的胚芽鞘切面一侧,观察胚芽鞘的生长情况
【解析】达尔文实验的两组变量是:胚芽鞘尖端的有无,有的向光弯曲生长,没有的既不生长也不弯曲。拜尔实验在切去尖端的胚芽鞘一侧放上尖端,放了尖端的胚芽鞘长得更快。温特实验将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上。
【解答】(1)达尔文实验的变量是胚芽鞘的有无,所以他的实验证明了胚芽鞘向光一侧弯曲生长与胚芽鞘的尖端有关。
(2)将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧,置于黑暗条件下,胚芽鞘会弯向对侧生长,说明胚芽鞘弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均造成的,所以是向左弯曲。
(3)温特实验是要验证胚芽鞘尖端是否产生了某种物质会促进胚芽鞘的弯曲生长。所以变量是是否放过胚芽鞘尖端,所以再设置一组:将未处理过的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面一侧,观察生长现象。
14.(2023八上·德清期末)人们很早就发现植物具有向光性,而生长素的发现至今不到百年。许多科学家先后用胚芽鞘对此进行过实验研究,如图是三位科学家所做的部分实验研究。
(1)达尔文通过实验A与实验B,证明胚芽鞘向光一侧弯曲生长与胚芽鞘尖端有关,该实验的变量是 。
(2)拜尔的实验中,根据实验C的结果,可以推测实验D中几天后胚芽鞘将向 (选填“左”或“右”)弯曲生长。
(3)在拜尔实验的基础上,温特实验的猜想是: 。
【答案】(1)胚芽鞘尖端
(2)左
(3)胚芽鞘尖端可能会产生某种物质与胚芽鞘生长有关
【解析】达尔文实验的两组变量是:胚芽鞘尖端的有无,有的向光弯曲生长,没有的既不生长也不弯曲。拜尔实验在切去尖端的胚芽鞘一侧放上尖端,放了尖端的胚芽鞘长得更快。温特实验将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上。
【解答】
(1)达尔文的实验证明了胚芽鞘向光一侧弯曲生长与胚芽鞘的尖端有关。所以该实验的变量是胚芽鞘尖端的有无,
(2)将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧,置于黑暗条件下,胚芽鞘会弯向对侧生长,说明胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的物质促进胚芽鞘的生长,所以将尖端防止在右侧后将向左弯曲。
(3)温特实验是将放过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面一侧,观察生长现象。所以他的猜想是胚芽鞘尖端可能会产生某种物质与胚芽鞘生长有关 。
15.(2022·浙江期中)以下是科学兴趣小组研究“植物感应性”的相关实验
[实验一] 如图①~⑥装置是一组探究金丝雀顢草胚芽鞘生长情况的实验。
(1)在①~④号四个装置中, 只有③号胚芽鞘保持直立生长,对比 两个装置能说明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端;
(2)对比⑤号⑥号装置,⑤号装置的胚芽鞘直立生长,而⑥号装置的胚芽鞘弯曲生长,这说明 。
(3)[实验二]右图所示,在墙壁上固定一个装置, 装置内的幼苗种植在以铁丝固定的湿棉花上,并在地上放置光源照射此幼苗。经过一段时间后, 幼苗会朝着如图所示的方向生长, 合理解释的是 。
【答案】(1)③④
(2)适宜浓度的生长素能促进植物的生长
(3)茎的向光性大于茎的负向地性
【解析】适宜浓度的生长素能促进植物的生长;生长素是由植物的尖端产生;在单侧光的照射下,植物体内的生长素会移向背光一侧,使得背光一侧比向光一侧长得快,植物会弯曲生长;植物的茎受地心引力的影响,具有负向地性;
【解答】(1)在①~④号四个装置中, 只有③号胚芽鞘保持直立生长,对比③④两个装置能说明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端;
(2) 对比⑤号⑥号装置,⑤号装置的胚芽鞘直立生长,而⑥号装置的胚芽鞘弯曲生长,这说明适宜浓度的生长素能促进植物的生长;
(3)从图中看出光照对幼苗的影响大于茎的负向地性;
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第1节 植物生命活动的调节
考点一、植物的感应性
植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性。植物的感应性不仅会表现在形态上,还会表现在生理和行为上。
(一)植物的感应性现象
(1)向光性:植物体在单向光的照射下,弯向光源生长的现象称为植物的向光性。放在窗台上的植物弯向窗外生长、葵花朵朵向太阳、植物的叶镶嵌等现象都体现了植物的向光性。植物的向光性是普遍存在的。这种特性可使植物的叶片得到更多的光,更好地进行光合作用。
(2)向地性:植物的根在重力的影响下,会顺着重力方向生长,这种现象称为植物的向地性。茎和根的向地性不同,茎会背着重力方向向上生长(称为负向地性)
(3)向水性:植物的根向水的方向生长的特性称为向水性。向水性能使植物在比较干旱的土壤中寻找并获得水分,以维持其生存。
(4)向肥性:植物的根向着肥料较多的地方生长的现象,称为向肥性。
(5)向触性:植物对机械触碰作出的反应,称为植物的向触性。例如,牵牛花、葡萄等植物的卷须一旦接触到竿棍之类的物体就会缠绕在它们的上面。
(二)分类
(1)向性运动:指植物体受单向外界因素刺激而引起的定向运动,是植物感应性一种表现形式。
例如,单向光刺激而使植物产生向光性生长;受重力的影响,植物茎产生的负向地性生长,根产生的向地性生长。向性运动也是植物对环境的适应。
(2)感性运动:感性运动是植物感应性的另-一种表现形式,它是由外界某种因素的刺激或者内部的生理机制引起的运动。
例如,含羞草受到外界刺激后叶片合拢;凤凰木、酢浆草等植物的叶片,因光照和温度改变的刺激而引起白天叶片张开,夜晚或雨天便闭合下垂。感性运动是植物适应环境的表现,与刺激的方向无关,刺激因素有机械振动、烧灼、骤冷、光暗变化等,通常有感温、感光等运动。
典例1:(2023八上·青田期末)将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗,分别放入3个暗箱中,如图所示。其中第3个暗箱在右侧开孔,使光线射入,请分析回答:
(1)用1、2两个装置进行实验,可通过蚕豆根的生长方向验证植物根的 性。
(2)用 两个装置进行实验,可了解蚕豆的生长与光线的方向之间的关系。
(3)装置3中的蚕豆幼苗,其茎的生长情况是 。
变式1:(2023八上·嘉兴期末)放在阳台上的滴水观音叶片都向外生长,体现了植物的向性运动。以下不属于向性运动的是( )
A..菊花的茎总是背着地面生长
B.桂花树的根在土壤中朝肥料较多的地方生长
C.郁金香的花通常在温度升高时开放,温度降低时闭合
D.梧桐树的根在土壤水分分布不均匀时会朝水多的一侧生长
变式2:(2022八上·定海期末)天宫课堂第三课刘洋展示了生命生态实验柜里的水稻。经过70多天的生长,水稻已从饱满的种子变成了水稻植株。不过,它们的样子看起来东倒西歪,这主要是因为失去了 的刺激,水稻的茎生长方向也变得杂乱无章了,但植物的大部分根都会扎到土壤去,是因为植物还具有 性。
变式3:(2023八上·杭州期末)小金设计了如下实验:
①取刚萌发的玉米4粒,分别放在培养皿的A、B、C、D四个位置上,如图,并且保持根尖都朝向培养皿的中心。
②将滤纸剪成培养皿大小,盖在玉米上,并盖上湿润的棉花,直到填满整个培养皿。然后盖上培养皿盖,使玉米粒不会移动位置。用胶布将培养皿和盖粘牢。
③把培养皿竖立放在橡皮泥上,不让其滚动,在适宜的温度下遮光培养。
请根据上述实验的设计思路,回答有关问题:
(1)小金的实验目的是研究 。
(2)为了得到实验结论,本实验应该对 现象进行观察和记录。
(3)若培养皿竖立起来后,位置C在最下方,四粒玉米中,处于 位置的玉米粒可作实验对照。
考点二、植物激素
生长素:合成:幼嫩的茎、叶和发育中的种子
作用:加快细胞生长速率。其作用具有两重性:既能促进生长,又能抑制生长
应用:促进扦插枝条生根;培育无子果实;修剪果树
分裂素:合成:根尖
作用:促进细胞分裂和组织分裂;延缓衰老
应用:蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮藏时间
乙 烯:合成:分生组织、萌发的种子,凋谢的花朵和成熟的果实
作用:促进果实成熟; 刺激叶等器官脱落, 抑制茎的伸长
应用:促进果实成熟;处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
典例1:(2023八上·椒江期末)如图所示,单侧光引起了植物幼苗的向光生长。下列对植物向光性现象分析正确的是( )
A.茎在单侧光下向光生长是感性运动
B.单侧光促使植物胚芽鞘尖端产生生长素
C.该茎A处的生长素浓度比B处高
D.茎的向光性有利于植物进行光合作用
变式1:(2022八上·温州月考)荷兰科学家温特于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂薄片上,约1~2h后移去胚芽鞘尖端,将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧,然后置于黑暗条件下培养,胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长(如下图).该实验结果不能直接证明的问题是( )
A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质
B.单侧光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布
C.该物质能促进胚芽鞘的生长
D.影响生长的物质自顶端向下运输
变式2:(2022八上·临海期末)如下图在暗箱右侧开一小窗,暗箱外的右侧有一固定光源,在暗箱内放一盆幼苗,花盆能随着下面的旋转器水平匀速旋转,暗箱不转,一周后幼苗的生长状况为 (填字母),影响幼苗生长方向的激素是 。
变式3:(2023八上·南浔期末)蓝莓里面含有丰富的花色素苷,经常食用可以促进人体健康。某研究小组想探究乙烯利(一种植物生长调节剂)对蓝莓花色素苷含量的影响,开展了如下实验:
步骤一:选取长势一致且处于蓝莓着色初期的植株5株,分别标为A、B、C、D、E;
步骤二:每隔6天,分别对标号为B、C、D、E的蓝莓果穗均匀喷洒500毫升浓度为100、200、400、600mg/L的乙烯利溶液,向A组喷洒等量清水;
步骤三:在第三次喷洒后10天采摘蓝莓;
步骤四:测出蓝莓中花色素苷的含量,如下表所示。请回答:
组别 A B C D E
乙烯利溶液溶度(mg/L) —— 100 200 400 600
花色素的苷含量(mg/g) 0.71 1.00 1.41 1.12 0.80
(1)步骤二中对A喷洒清水,设置A组的目的是 ;
(2)分析表中数据,可知用浓度为600mg/L的乙烯利溶液喷洒后,蓝莓中花色素苷的含量 (填“增多”“减少”或“不变”);
(3)本实验中还存在的明显缺陷是 ;
(4)为了寻找更合适、有效提高花色素苷含量的乙烯利溶液,在上述实验基础上应补充的步骤是 。
1.(2023八上·温州期末)倾倒的盆栽生长一段时间后,其茎和根的生长方向如图所示。引起植物这种行为的刺激是( )
A.水分 B.化肥 C.重力 D.温度
2.(2023八上·上虞期末)下列不属于植物向性运动的是( )
A.植物的根向肥料较多的地方生长
B.根向地心方向生长
C.含羞草的小叶受触摸合拢
D.植物向光生长
3.(2022·浙江衢州·八年级期末)下列植物的反应属于向性运动的是( )
A.含羞草被触碰后叶片合拢 B.番红花的花在温度降低时闭合
C. 窗口的豆苗弯向窗户生长 D.捕蝇草捕捉昆虫
4.(2022·浙江温州·八年级期末)为研究植物的感应性,小明在杯壁和湿棉花之间放入4粒发芽的玉米种子(如图),并置于暗处定时观察。下列种子的摆放最适合图中“?”处的是( )
A. B. C. D.
5.(2022·浙江嘉兴·八年级期末)植物在生长发育过程中,都会受到环境中各种因素的影响,并做出相应的调节活动。嘉兴许多城市道路用银杏做行道树,一到秋冬季节,银杏叶子会变黄掉落,满地都是“黄金甲”,这种变黄落叶现象也是银杏对环境变化的一种感应性,其刺激因素主要是( )
A.水分 B.温度 C.光照 D.重力
6.(2022·浙江杭州·八年级期末)小乐为了探究“环境因素对植物生长的影响”,设计了如图所示的实验,一段时间后,暗箱中植株生长情况最接近选项中的( )
A. B. C. D.
7.(2023八上·南浔期末)如图所示,一片地里的向日葵盛开,吸引了不少市民前来观赏。下列说法不正确的是( )
A.向日葵的花盘向着太阳是由于生长素浓度分布不均匀
B.向日葵的花盘向着太阳是向日葵对重力的刺激作出的反应
C.向日葵的花盘向着太阳体现了植物的感应性
D.向日葵的根向下生长是植物的向地性
8.(2023八上·德清期末)靠近窗台的许多植物,通常会弯向光源生长,如图所示。植物幼苗的向光生长是由于生长素分布不均引起的,植物表现出向光性是由于( )
A.向光一侧生长素分布多、细胞生长慢
B.向光一侧生长素分布多、细胞生长快
C.背光一侧生长素分布多、细胞生长慢
D.背光一侧生长素分布多、细胞生长快
9.(2022八上·义乌期中)将种有植株的两相同盆栽,分别放在甲、乙两个独立的黑暗房间内,且将光源摆放在不同位置照射植株,经一段时间后,其生长状况如图一所示,若此时把光源移开,再经一段时间后,观察茎的生长方向。若图二为预测茎生长方向的示意图,则甲、乙两处的茎生长方向分别为 、 。(填序号)
10.(2022八上·义乌期中)动植物生命活动调节十分有趣,请根据图回答下列问题:
(1)如图甲,曲线表示正常人的血液内某种激素含量在一昼夜内变化的情况,则该激素是 。(2)如图乙为能捕捉昆虫的猪笼草,其叶中脉延伸成卷须,卷须的顶端膨大为捕虫囊。当有昆虫落入捕虫囊时,囊口的囊盖就会合上,这属于植物的 (选填“感性”或“向性”)运动。
11.(2023八上·东阳期末)图甲表示某植物生长素浓度与所起作用的关系,图乙表示该植物幼苗水平放置培养一段时间后的生长情况。请回答:
(1)从图甲可看出植物不同器官对生长素反应的灵敏程度是不同的,A点对应的生长素浓度对芽的生长效应是 (填“促进”或”抑制”)作用。
(2)从图乙中幼苗根的生长方向,可判断:a处生长素的浓度 (填”>“、“=”或”<“)b处生长素的浓度。
12.(2022八上·定海期末)植物自身产生的植物激素含量很少,分离提取困难,难以在农业生产中大规模使用。1941年美国人R 波科尼发表了可用作植物生长调节剂的2,4﹣D的合成方法。某兴趣小组为探究2,4﹣D对插枝生根的作用,进行了如下实验。
【实验步骤】
①取5只烧杯,分别编成①~⑤号,分别装不同浓度的2,4﹣D溶液;
②选取的插条若干支随机均分成5份,分别插入5只烧杯中;
③每天测量每根枝条的生根数,记录测量数据并计算平均值。
【实验结果】
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
2,4﹣D溶液浓度 0 a1 a2 a3 a4 a5
根的平均数目(条) 1.8 6.4 7.8 10.2 7.8 1.3
注:a1、a2、a3、a4、a5溶液浓度依次增大
【过程分析】由表中数据可知,能促进根的数量生长最适宜的浓度为 。
【实验结论】分析表中数据还可以得出的结论是 。
【拓展交流】2,4﹣D是生长素类似物,它的作用与植物生长素相同。植物的向光性也与生长素有关,请解释盆载植物向光源弯曲生长的原因 。
13.(2023八上·婺城期末)人们很早就发现植物具有向光性,而生长素的发现不到百年。许多科学家先后用胚芽鞘对此进行过实验研究。如图是三位科学家所做的部分实验。(注:琼脂块是一种有机混合物,为胶状固体,其作用类似“海绵”。) 请回答:
(1)达尔文通过实验证明了胚芽鞘向光一侧弯曲生长与 (填部位名称)有关。
(2)根据拜尔实验,推出实验D中几天后胚芽鞘 (填“向左弯曲”、“向右弯曲”、“直立”或“不”)生长。
(3)温特实验还不够严密,他还需要补充一个实验,具体操作是 。
14.(2023八上·德清期末)人们很早就发现植物具有向光性,而生长素的发现至今不到百年。许多科学家先后用胚芽鞘对此进行过实验研究,如图是三位科学家所做的部分实验研究。
(1)达尔文通过实验A与实验B,证明胚芽鞘向光一侧弯曲生长与胚芽鞘尖端有关,该实验的变量是 。
(2)拜尔的实验中,根据实验C的结果,可以推测实验D中几天后胚芽鞘将向 (选填“左”或“右”)弯曲生长。
(3)在拜尔实验的基础上,温特实验的猜想是: 。
15.(2022·浙江期中)以下是科学兴趣小组研究“植物感应性”的相关实验
[实验一] 如图①~⑥装置是一组探究金丝雀顢草胚芽鞘生长情况的实验。
(1)在①~④号四个装置中, 只有③号胚芽鞘保持直立生长,对比 两个装置能说明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端;
(2)对比⑤号⑥号装置,⑤号装置的胚芽鞘直立生长,而⑥号装置的胚芽鞘弯曲生长,这说明 。
(3)[实验二]右图所示,在墙壁上固定一个装置, 装置内的幼苗种植在以铁丝固定的湿棉花上,并在地上放置光源照射此幼苗。经过一段时间后, 幼苗会朝着如图所示的方向生长, 合理解释的是 。
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