第26讲 植物生命活动的调节-【备战一轮】最新高考生物一轮复习优质课件
展开1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后,要找出重点和疑点;通过结合复习资料,筛选出难点和考点,有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时,要善于进行知识迁移和运用,提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念,学会知识的迁移非常重要,并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题,图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图,但它源于教材而又高于教材,是对教材内容和图表的变换、深化、拓展,使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时,还要重点“攻坚”,突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容,做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题,重点其实就是可拉开距离的重要知识点。 4、学而不思则罔,思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动
一、生长素的发现经典实验分析
金丝雀虉(yì)草的胚芽鞘
单子叶植物,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘,它能保护生长中的胚芽。种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
哪些组可以形成对照实验?各对照实验的自变量是什么?
向光性与胚芽鞘尖端有关
向光性与尖端感受单侧光有关
向光性与尖端下部感受单侧光无关
感受单侧光引起向光性的是尖端
弯曲部位在尖端下端(伸长区)
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
因为可以透过琼脂片向下传递,所以该影响可能是一种化学物质。
胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
根据探究实验的对照原则,詹森的实验是否完整?如不完整,该如何补充实验?
胚芽鞘弯曲生长确实是尖端向下传递的“影响”,这种“影响”的传递不依赖于结构上的连续性,可能是一种化学物质。
尖端产生的影响能传到下部,为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢?
可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不均匀
尖端下部弯曲生长的方向
(1)拜尔为什么要选择黑暗的环境?
(2)没有了光的刺激,为什么胚芽鞘 还会发生弯曲?
排除光的影响,控制变量
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
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匀造成的。
胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的。
温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
(1)设置对照组的目的是:
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响。
(2)在放置琼脂块前,要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡 一段时间,原因是?
去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素,以去除生长素,排除内源激素对实验的干扰。
1931年,科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA)
1946年,人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸(IAA)。进一步研究发现,植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
植物向光性是由生长素分布不均匀造成的: 单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
关于植物向光性产生的原因,目前还有争议。有些学者根据一些实验结果提出,植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
向光侧抑制生长的物质多
背光侧抑制生长的物质少
实验材料因单侧光照射而弯曲生长时,向光一侧和背光一侧含量基本相同,而向光面的生长抑制物质却多于背光一侧。
由植物体内产生,能从产生部位运送作用部位, 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
植物激素与动物激素都称作“激素”,二者有哪些相似之处?
二者都是调节生命活动的化学物质,都能从产生部位运输到作用部位发挥作用,且都具有微量、高效的特点。
植物激素与动物激素的比较
蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等
横向运输、极性运输和非极性运输
三、生长素的产生、运输和分布
(1)生长素主要的合成部位: 。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(2)生长素由 经过一系列反应转变而来。
生长素的产生不需要光,有无光均产生。
生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位如:胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
总体来说,生长素的分布是:
①产生部位<积累部位:如顶芽<侧芽;分生区<伸长区
②生长旺盛部位>衰老组织:如幼根>老根
在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中,生长素只能从形态学上端到形态学下端。
☆极性运输是细胞的主动运输
极性运输在太空中依然存在,不受重力因素的影响。
成熟组织中,通过 进行非极性运输。
在一些细胞分裂特别旺盛的部位,受外界某些刺激的影响下发生。
①生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位, 且发生在有单侧光或重力等刺激时。
③失重状态下,由于没有重力的作用,水平放置的植物的根、芽中 生长素的水平分布是均匀的,植物会水平生长。
②尖端在均匀光照或黑暗处时,不发生生长素的横向运输。
☆非极性运输是细胞的协助扩散
1.为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上)。过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。 根据实验设计及结果,此人得出以下结论:
①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块;
②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
讨论(1)这个实验的设计是否严密?为什么?
不严密,没有考虑胚芽鞘倒过来放置时的情况。
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
(3)如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。
生长素的极性运输与重力无关。
生长素分布不均的原因分析
1.单方向刺激的影响: 常见的有单侧光、重力、离心力等因素,使生长素在产生部位发生了 ,然后通过 到达作用部位,使生长素分布不均,从而造成了弯曲生长。
2.其他人为因素: 如温特将含有生长素的琼脂块故意偏放在胚芽鞘去掉尖端的横切面上,探究弯曲生长的原因,又如云母片或玻璃片的应用,也会造成生长素分布不均。
用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”
四、生长素的生理作用及特点
不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞 ,起着 细胞生命活动的作用。
促进细胞伸长、诱导细胞分化
影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根的发生,影响花、叶和果实发育。
生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗?
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果,据图分析:
生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。
促进根生长的最适浓度。
②B点表示的生长素浓度是:
生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱。
④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。
⑥从图中的E、F点你可以得出什么结论?
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点,起相同效果的促进作用。
⑦以上曲线说明了什么?
生长素的作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
⑧图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的?抑制作用是不生长还是减缓生长?
是相对于生长素处于最低浓度时根的生长速度为对照。抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。
(1)从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长 的最适浓度分别是?
10-10 10-8 10-4
(2)三种器官对生长素的敏感性大小依次是:
敏感性一般看最适浓度就行,最适浓度越小越敏感
子叶植物比 子叶植物敏感,利用适当浓度的生长素类似物作除草剂,可除去 子叶植物中的 子叶杂草。
农场主发现同样的除草剂浓度,杂草除草效果幼嫩好于成熟的。请您分析原因?
幼嫩的细胞对生长素敏感
既能促进生长,也能抑制生长
既能促进发芽,也能抑制发芽
既能防止落花落果,也能疏花疏果
生长素浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长。
(2)影响生长素作用效果的因素:
低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
双子叶植物>单子叶植物
(3)体现生长素的作用特点:
植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
顶芽产生的生长素,逐渐向下运输,导致侧芽处生长素浓度较高,从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制。
设计实验探究顶端优势产生的原因
自然生长:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制
去掉顶芽:侧芽生长快,成为侧枝
去掉顶芽,切口放含生长素的琼脂块:侧芽生长受抑制
去掉顶芽,切口放不含生长素的琼脂块:侧芽生长快,成为侧枝
越靠近顶芽的侧芽的生长素浓度越高,侧芽受到的抑制程度越大。
不要长高、需要侧枝较多的植物:去掉顶芽,解除顶端优势。
需要长高的植物(如木材):保留顶端优势
将植物幼苗横放,生长一段时间后,发现根向地生长,茎背地生长,试分析原因:
茎的向光性和背地性不能体现IAA生理作用的特点
a.在重力作用下生长素分布不均匀
b.根茎对生长素的敏感程度不同
体现了生长素的作用特点
顶芽,低:促进侧芽,高:抑制
远地端,低:促进近地端,高:抑制
背光侧:高,促进强向光侧:低,促进弱
近地端:高,促进强远地端:低,促进弱
不同处理条件下植物生长弯曲情况分析
判断植物向性运动的常用方法有:遮盖类、暗箱类、插入类、移植类、旋转类、横置类、失重类等。
①直立生长;②向光(小孔)生长
①向右侧生长;②直立生长;③向光生长;④向光生长
①直立生长;②向左侧生长;③④中IAA的含量关系:a=b+c,b>c
①直立生长;②向光生长;③向小孔生长;④茎向心生长,根离心生长
①:a=b,c=d,都促进水平生长;②:a向光性仍保留,但失去了根的向重力性和茎的背重力性
2.下列关于植物生长素的科学发现史,叙述错误的是( )A.达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某种“影响”B.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片C.拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在下部分布不均匀造成的D.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质——吲哚乙酸引起的
3.下列是探究生长素生理作用的对照实验,有关实验叙述不正确的是( )A.该对照实验证明生长素能促进植物生长B.该实验不能证明胚芽鞘尖端产生生长素C.该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端D.若甲、乙在黑暗条件下进行实验则胚芽鞘不能生长
4.该图有没有体现出生长素的两重性?
5.若某植物幼苗已表现出向光性,且测得其向光面的生长素浓度为m,则其背光面生长素浓度范围是 。
6.若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性,且测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围应为 。
7.除草剂灭草是使杂草的生长素浓度范围为 。8.若某植物顶芽的生长素浓度为g,产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度范围为 。
9.我国宋代著作《种艺必用》中,记载了一种促进空中压条生根的方法:“凡嫁接矮果及花,用好黄泥晒干,筛过,以小便浸之。又晒干, 筛过,再浸之。又晒又浸,凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识,分析其中的科学道理。
因为人尿中含有微量的生长素,将黄泥反复浸到尿液中再晒干,黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条,就能利用其中的生长素促进枝条生根。
一、生长素和其他植物激素
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用
影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根的发生,影响花、叶和果实发育等。
除草剂、促进扦插枝条生根、棉花保铃、培育无子番茄
用一定浓度的生长素(或赤霉素)刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的,其原理是应用生长素(或赤霉素)能促进果实发育的生理作用。
用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响授粉而对瓜果类作物所带来的产量下降,但该措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物或油料作物的减产问题,因为种子的形成需以双受精为前提。
②促进细胞分裂与分化;
主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
③促进种子萌发、开花和果实发育。
促进矮生性植物长高、解除种子休眠
种子中的赤霉素主要来自胚,它可促进种子等休眠体的萌发。小麦种子的胚乳中储存大量淀粉,水解后可为胚的萌发提供充足的能源物质。
为什么能促进种子的萌发呢?
某兴趣小组为了探究赤霉素促进种子萌发的原理,用去胚小麦种子(保留完整胚乳)做了下面的实验。
用清水浸泡48h,切半放入加淀粉的琼脂平板。
用赤霉素溶液浸泡48h,切半放入加淀粉的琼脂平板。
放入种子6h后,用I2-KI溶液冲洗平板。
排除胚产生的赤霉素对实验结果的干扰
是淀粉酶在将淀粉分解,用碘液处理不变蓝
赤霉素能诱导淀粉酶合成
赤霉素(GA)促进种子萌发的原理
刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚刚收获的马铃薯要有一定的休眠期,在度过休眠期以后才能萌发,如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
主要分布于将要脱落的器官和组织中含量多
②促进叶和果实的衰老和脱落;
减少在干旱胁迫条件下白天的水分流失
③ 促进叶、花、果实脱落。
思考:果实的发育和成熟过程有什么不同?
发育:子房→果实,长大;
成熟:涩果→熟果,含糖量、口味等变化
科学家发现,除了上述五类植物激素,植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中,油莱素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂,
②促进花粉管生长、种子萌发等。
植物激素在植物体内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
促进生长、发育、种子萌发的激素:
抑制生长、发育、种子萌发的激素:
生长素 赤霉素 细胞分裂素
如图果实成熟过程中的激素变化
幼芽、幼根、未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;②促进细胞分裂与分化;③促进种子萌发、开花和果实发育。
①促进细胞分裂;②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
①抑制细胞分裂;②促进气孔关闭;③促进叶和果实的衰老和脱落;④维持种子休眠。
①促进果实成熟;②促进开花;③促进叶、花、果实脱落;
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;②影响器官的生长、发育。
二、植物激素间的相互作用
1.赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?
都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。赤霉素可以促进种子萌发的作用,而生长素没有。
2.脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同?
脱落酸对生长发育表现出“抑制”,而其它激素表现出“促进”。
3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“拮抗”关系。
结论1:各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同 调控植物地生长发育和对环境的适应。
(3)激素间的反馈作用
生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯合成;乙烯含量的升高,反过来抑制生长素的作用。
高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的
生长素(或赤霉素)对果实的作用主要是促进果实的发育,主要是指子房膨大成果实及果实体积的增大。 乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是指果实的含糖量、口味等果实品质的变化。 果实发育和果实成熟是有区别的,要注意二者的区别,以免混淆。
细胞分裂:_____________________________细胞伸长:_____________________果实发育:_____________________叶片、果实脱落:___________________开花:______________
生长素、细胞分裂素、赤霉素
细胞分裂:________________________ _ ____种子萌发:_____________________
细胞分裂素(生长素、赤霉素)与脱落酸
生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯合成,乙烯含量的升高,反过来抑制生长素的作用。
结论2:植物生长发育和适应环境变化的过程中, 某种激素的含量会发生变化。
在植物组织培养过程中,培养基中:①当生长素含量高于细胞分裂素时 主要诱导脱分化和根的形成;②当生长素低于细胞分裂素的效应时,主要诱导再分化和芽的形成;③当两者比例适中时,愈伤组织保持生长而不分化。
结论3: 决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量, 而是不同激素的相对含量。
总之,植物的生长发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
结论4:植物生长发育的过程中,不同激素的调节还表现出一定的顺序性。
1.在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热 之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示:研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解)。
脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会和其他种子那样休眠了。然后,大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就会不适时地萌发。
2.判断①高等植物的赤霉素能促进成熟细胞纵向伸长和节间细胞的伸长 ( ) ②乙烯只在果实中合成,并能促进果实成熟( )③激素调节只是植物生命活动调节的一部分( ) ④喷洒赤霉素能使芦苇显著增高,可证明赤霉素能促进细胞伸长 ( )⑤脱落酸能调控细胞的基因表达( )⑥植物的某些生理效应应取决于各种激素之间的相对含量( )⑦植物生长素的应用可以延长种子的寿命( )⑧生长素能促进插条的生根,故发生了细胞的增殖和分化( )
一、植物生长调节剂的类型和应用
植物体内含量非常少,提取困难。
由 产生,能从产生部位运送作用部位,对植物生长发育有 的 。
由 的,对植物的 、 有 作用的 。
可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶,因而可以持续作用较长时间。
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.植物生长调节剂的类型
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
(2)分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的 生理效应,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
2.植物生长调节剂的应用——赤霉素
事例1 在用传统方法生产啤酒时, 大麦芽是不可缺少的原料。利用大麦芽,实质上是利用其中的α-淀粉酶。有人利用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
大麦的胚在发芽时可产生a-淀粉酶,主要用于水解淀粉生产啤酒、黄酒、醋、果汁等,以及制造饴糖、葡萄糖和糖浆等,还可用于面包的生产。
赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶
芦苇是我国主要的造纸原料,但多数芦苇的纤维短、品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
苹果:早春时喷洒赤霉素920的药液,可打破苹果芽的 休眠,作用显著。金莲花:种子在室温下用赤霉素920的药液浸泡3~4天, 可促进发芽。
2.植物生长调节剂的应用——膨大剂
事例2 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。
2.植物生长调节剂的应用——青鲜素
事例3 在蔬菜水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。例如,可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明,残留期为1~2个月。
2.植物生长调节剂的应用——乙烯利
事例4 天然状态下的凤梨(菠萝)开花结果时期参差不齐,一片凤梨田里需要分五六次收获,费时费工,晚上市还卖不出好价钱。到了冬季,由于气温低、日照弱,果实成熟慢、品质差。用乙烯利催熟,就可以做到有计划地上市。
1.你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子?
①用GA (赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠; 促进苋菜、芹菜等的营养生长,增加产量。
②用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花 疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。
③用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化,促进香蕉、柿子、番茄 的果实成熟。
④施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
2.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
(1)植物生长调节剂种类繁多,在生产上首先需要根据实际情况, 选择恰当的植物生长调节剂。
①促进扦插枝条的生根?
(2)要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和 施用是否方便等因素。
生长素类植物生长调节剂
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢?
二、探索植物生长调节剂的应用
1.探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
适宜浓度的NAA溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。
不同浓度的生长素类调节剂
观测指标: 枝条生根数或根的长度
实验对象自身因素(枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)、环境因素(温度、光照、培养液的浓度和量、培养时间)。
①常用的生长素类调节剂:
NAA、2,4—D,吲哚丙酸,IBA。
当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条。
③其它:花盆;细沙;所用药品包装说明上所列举的其他材料。
为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条?
一年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活,很容易生根,实验效果显著。
为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活?
芽或幼叶可产生生长素,能促进插条生根。
①为进一步的实验摸索条件;
②检验实验设计的科学性和可行性。
例如:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时, 通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定 最适浓度打下基础。
注意:预实验不是为了减小实验误差。
在实验中,若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同,请分析原因。如何进一步确定最适浓度?
由生长素作用曲线可知,存在作用效果相同的两种生长素浓度。
最适浓度应在两种溶液浓度之间,即在两种浓度之间再配制一系列更小的浓度梯度溶液进行实验。
在400-600mg/L间继续正式实验
在400-800mg/L间进行正式实验
该实验中存在 (即用蒸馏水处理的对照组)和 (即用不同浓度生长素类似物处理的实验组)。
②实验要设置重复组(每组枝条数相等且不少于3枝),目的是?
避免实验的偶然性,增强实验的准确性。
1.单一变量原则 2.对照原则 3.平行重复原则 4.科学性原则、可行性原则
制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果
配制一些列浓度梯度的生长素类似物溶液
处理生长状况相同的插条的形态学下端
重复前三步(缩小生长素类似物浓度梯度)
预实验需进行空白对照实验,正式实验可不进行空白对照。
2.尝试利用乙烯利催熟水果
乙烯利是一种植物生长调节剂,工业品为液体;当溶液pH<3.5时,它比较稳定;但随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯。
(2)材料:番茄、香蕉等(3)变量分析
(4)注意事项 乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性,操作时需要做好防护措施,并在通风良好的环境进行,乙烯利遇到明火可燃烧,需要注意防火。
① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中( 或者用喷壶将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面),沥干水分。②放入自封袋或者塑料袋密封,置于20-25 ℃ 储存。③封存24 后打开,每隔一段时间观察果实成熟情况。
3.大田中的茄果类在开花期,由于连续多日的暴风雨天气,严重影响了授粉受精,如果要保证产量,可采取的的补救方法是( ) A.喷施B肥 B.喷施N、P肥 C.喷施一定浓度生长素类似物,促进果实发育 D.以上三项措施都不行
若上题为油菜则采取的措施为( )
4.某小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验研究,关于这个实验的叙述不正确的是( )A.预实验后,后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的对照组B.为了保证实验结果的可靠性,每组需要取多根插条C.浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大,遮阴环境D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同
三、环境因素参与调节植物的生命活动
1.光对植物生长发育的调节
(1)光对植物生长发育的作用
植物能够对光作出反应,表明植物可以感知光信号,并据此调整生长发育,那么植物是怎样感受到光照的呢?
①光是植物进行__________的__________;②光作为一种_____,_____、 植物生长、发育的全过程。
(2)植物具有接受光信号的分子(光受体)——光敏色素(其中的一种)
蛋白质(色素—蛋白复合体)
植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
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。
光敏色素与光合色素的作用有什么区别?还有哪些方面不同?
光敏色素是光的受体,光仅是一种信号;光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,能吸收、传递并转化光能储存在有机物中,是自然界各种生物的能量和物质基础。
在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
光敏色素被激活,结构发生变化
信号经过信息传递系统的传导,传递到细胞核内
细胞核内特定基因的转录变化(表达)
红光(660nm)促进莴苣种子发芽,但这种作用被远红光(730nm)所逆转。若反复使用红光和远红光,其作用效果取决于最后一次处理的光质。
②短日照植物:每天需要12个小时以内的日照,如菊花。
①长日照植物:每天日照时间要在12个小时以上,如唐菖蒲(剑兰) 。
③日中性植物:对每天日照的时间长短并不敏感,如天竺葵(洋绣球) 。
无论是长日照植物还是短日照植物,感受光周期刺激的部位都是叶片。
推测: 一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。
白天和黑夜的相对长度叫光周期
(1)随着季节轮回,气温___________,植物____、____、_____、______,生命活动的节奏追随着季节的步伐。(2)随着昼夜交替,气温_________,植物的_____也会有_____和______之分。(3)植物的所有生理活动都是在__________________进行;(4)温度可以通过影响_________、________、________和 、_______等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。(5)植物分布的_________很大程度上就是由温度决定的;
a.春夏季细胞 、细胞体积大, 在树干上形成颜色 的带。b.秋冬季细胞分裂慢、细胞体积 , 树干上形成颜色 的带。
经一定时间的 促进植物开花的作用。
(1)重力是调节植物________和__________的重要环境因素;
【思考】根的向地生长和茎的背地生长 有什么意义呢?
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。
植物是如何感受到重力刺激的呢?
根的向地性、茎的背地性
植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞
将重力信号转换成运输生长素的信号
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
(3)淀粉——平衡石假说:
引起一系列信号分子的改变
平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
如影响生长素的运输,导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布。
向地性的机理——根尖垂直放置时
向地性的机理——根尖水平放置时
四、植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控,是由 、 和 共同完成的。
对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要通过激素传递信息。
植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整:
植物的 、 、 、 等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
激素作为 ,会影响细胞的 ,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是 的结果,也受到 的影响。
在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控 以及 产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
【设计实验】验证植物根向地性的感受部位在根冠
已有的研究表明,植物的根是靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。真的是这样吗?我们能否设计实验进行验证?
【提示】实验可以用刚刚萌发的玉米粒(实际上是颖果,农业上称为种子)为材料。为便于观察,可在培养皿中铺上湿棉花,将刚萌发的玉米粒放在其中培养。为验证到底是否是根冠感受重力,引起根的向地生长,应该怎样设计实验组、对照组?
完整的刚刚萌发玉米种子
哪怕仅切掉0.5 mm,根依然失去了向地性
5.在黑暗条件下培养小麦的根尖,当根尖生长到10 mm左右时用不同强度的单侧光对直立生长的根尖进行照射处理,一段时间后对向光侧与背光侧的生长素含量进行测定,结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )A.根尖产生的生长素化学本质 是α-萘乙酸B.实验表明光照强度影响了 生长素的合成C.实验说明单侧光促进生长素向背光侧运输D.强光照射可能促进根尖背向光源弯曲生长
6.下图是某光照条件下光促进与抑制拟南芥种子萌发的作用光谱, 有关说法错误的是( )A.不同波长的光对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同B.波长Ⅰ和Ⅱ区域的光照对拟南芥种子萌发的作用效果较为显著C.图中显示蓝光比红光对拟南芥种子 萌发的抑制作用显著D.随着波长的增加,光对拟南芥种子 萌发表现出短波长促进种子萌发, 长波长抑制种子萌发的特点
7.自然条件下,冬小麦是在头一年秋季萌发,以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬,第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加,说明( )A.未经过低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素 也能诱导开花B.赤霉素等植物激素控制着植物的生命活动C.赤霉素直接参与细胞内的代谢活动D.赤霉素具有解除种子休眠的作用
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