在方形暗箱内放一盆幼苗,暗箱一侧开一小窗,固定光源的光可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转,保持每15分钟匀速转一周。一星期后幼苗生长状况为

【解析】一固定光源照射开一小窗的暗箱,如果幼苗固定不动,此为单侧光,可引起幼苗弯向光源生长。依题意,光源固定不动暗箱水平旋转,15分钟转一周,实际上是每隔15分钟幼苗受到一次来自暗箱小窗的光照射,其他时间均无光照射,因此,对于小幼苗来说,受到的依然是单侧光照射,只不过每次间隔的时间较长而已。

(1)由于幼苗是面对单侧光的水平转动,因而容易误解为是全方位的照射光;(2)由于光源固定,为单侧光,学生易理解为幼苗在不同时间接受到不同部位的单侧光照射。

植物的生长素的重要生理作用之一是促进植物生长,其证据之一就是植物具有向光性。造成植物向光生长的外因是必须具有单侧光,内因是单侧光引起的生长素分布不均匀。光线使生长素在背光一侧比向光一侧分布多,因此,背光一侧比向光一侧生长得快(注意,不是细胞分裂得快),结果,茎就朝向生长慢的一侧弯曲,即朝向光源一侧弯曲,显示出向光性。就本题而言,需要指出的是:(1)植物的茎对生长素不敏感,一般的浓度对它来说都属于较低浓度范围,在此范围内,浓度越高,促进生长的作用越强;(2)对幼苗来说,无论光源在何处,是什么性质的光,都无特别重大的意义,关键是幼苗处于只有一处小窗的暗箱中,小窗是它能接受到光线的唯一来源。因而,无论间隔多长时间接受到光,它都会一直弯向小窗生长。

就生长素的生理作用这部分,在教科书上列举的知识点不多,但比较分散。生长素的发现、向光性、顶端优势均与生长素促进生长及两重性有关,学生如果不能正确地把握原理,或把生长素促进生长的两重性范围任意扩大,必然造成判断上的失误。因此,必须注意每部分知识点所涉及的适用范围,掌握不同器官对生长素的不同敏感度,才能得出正确的结论。

 

如下图示用燕麦幼苗所做的实验。具体做法如下:

A.切去燕麦幼苗胚芽鞘尖端;B.把燕麦胚芽鞘尖端用不透光的纸遮住;C.完整的燕麦幼苗;D.在胚芽鞘尖端从上向下插入云母片(不能让水透过);E.用琼脂片把胚芽鞘尖端与下部隔开;F.在燕麦幼苗尖端左侧插入一片云母片。

将F所示的幼苗放在暗室中,其余各幼苗均照以单侧光,试分析各幼苗的生长情况。

【解析】A图所示幼苗无胚芽鞘尖端,所以胚芽鞘尖端以下部位无生长素,故该幼苗不生长。B图所示的幼苗感受光照的胚芽鞘尖端被不透光的纸遮住,所以单侧光无法影响生长素在该幼苗体内的分布,即生长素在B图所示的幼苗中均匀分布,所以该幼苗直立生长。C图所示幼苗在单侧光照作用下,使生长素在其体内的向光一侧分布的少,而在其背光的一侧分布的多,其背光一侧生长较快,所以C幼苗向光(右)弯曲生长。D图所示幼苗,虽然也受单侧光照射,但其胚芽鞘尖端插入的云母片阻止了生长素向背光一侧(左侧)运输,所以生长素在D图所示幼苗的向光一侧与背光一侧生长素均等分布(即在云母片两侧均等分布),所以该幼苗直立生长。E图所示幼苗受光照射后,其尖端生长素分布发生变化,向光一侧分布少,背光一侧分布多,并通过琼脂运输至幼苗下部,使背光一侧生长比向光一侧快,所以幼苗向光(右)弯曲生长。F图所示幼苗胚芽鞘尖端生长素均匀分布,但其插入云母片一侧(左侧)生长素被云母片隔断不能向下运输,而另一侧则能向下运输,所以该幼苗向左侧弯曲生长。

 

下图表示植物不同器官对生长素的反应。请观察后据图回答。

(1)促进芽生长的生长素最适浓度是_________M,生长素的这一浓度对根生长的效应是____________________________。

(2)B点所对应的生长素浓度对茎生长的效应是_________,对芽生长的效应是_________。

(3)C点所对应的生长素浓度对茎生长的效应是_________。

【解析】依题意,生长素的不同浓度对植物各器官的影响(促进或抑制生长)是不同的。对不同器官来说,都有各自对应的使生长最旺盛的生长素浓度。

(1)依图可知,在10-8M浓度下,芽的生长最旺盛,此即促进芽生长的生长素最适浓度;但对于根来说,这一浓度为根生长受抑制最强烈的时候,其受抑制几乎达到顶点。

(2)B点是芽与茎受生长素浓度影响曲线的交叉点,无论是位于茎的上升段还是芽的下降段,都是在促进两者的生长。

(3)C点位于横坐标轴上,其促进或抑制均为零,因而对茎生长无影响。

生长素对植物的生长作用具有两重性。在较低浓度范围内,生长素促进植物生长;在较高浓度范围内,抑制植物生长。生长素对植物生长作用的两重性,不同植物种类对生长素浓度反应不一样,同一种生物的不同器官也反应不一样。一般来说,同种植物的根、芽、茎三者相比较,根对生长素最敏感,芽次之,茎最不敏感,往往对茎来说是较低浓度范围,能促进茎生长,但对根来说,已经是较高浓度,抑制其生长。

影响生长素分布的因素有很多,其中单侧光、重力是典型因素。植物根的向地生长以及茎的背地生长均与重力影响生长素分布不均有关。近地面生长素分布较多,对于根即为较高浓度,抑制近地面细胞生长,使远地面细胞生长快,根向下弯曲;茎则相反,近地面细胞由于有生长素的促进,其生长速度快于远地面,表现为向上弯曲生长。因此,在分析生长素作用时,一定要根据不同器官的情况做适当分析,方可得出正确结论。

 

植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多?是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了,还是向光侧的生长素向背光侧转移了。为此,有人做了下述实验:

(一)实验步骤:将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,放在琼脂切块上,分别放在黑暗中和单侧光下(见下图)。

(二)实验结果:如下图所示。

(图中c、d、e和f)用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割;琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素(1AA)的量。请回答:

(1)图a和b说明什么?____________________________。

(2)图c和d说明什么?____________________________。

(3)图e和f说明什么?____________________________。

(4)通过上述实验可得出什么结论?

____________________________。

【解析】属于实验分析,考查学生对实验现象的分析能力和语言文字表达能力。该题要求学生知道生长素的产生部位——顶芽,知道顶芽产生的生长素向下运输。并能够正确识图,找出图中的条件,进行分析。

正常情况下,生长素垂直向下运输,当施加单侧光照后,单侧光照射可引起尖端电荷的改变,使向光一侧带负电荷,背光一侧带正电荷,生长素进入细胞,在细胞内解离为负离子IAA,向带正电的背光一侧移动,导致生长素背光一侧分布多,向光侧分布少,出现实验所示的结果。

 

 0  59554  59562  59568  59572  59578  59580  59584  59590  59592  59598  59604  59608  59610  59614  59620  59622  59628  59632  59634  59638  59640  59644  59646  59648  59649  59650  59652  59653  59654  59656  59658  59662  59664  59668  59670  59674  59680  59682  59688  59692  59694  59698  59704  59710  59712  59718  59722  59724  59730  59734  59740  59748  170175 

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