内容正文:
第三节 植物对多种环境信号做出反应
向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
——————————————自主梳理——————————————
1.向性运动
2.植物向性运动原因分析
(1)向光性
(2)根的向地性和茎的背地性
(1)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。(×)
提示:顶端优势的产生与重力无关。
(2)植物生长的方向由基因决定,与外界刺激无关。(×)
提示:在向性运动中,植物生长的方向取决于外界刺激的方向。
(3)向重力性中,根中感受重力的细胞位于伸长区,进行不对称生长的细胞位于分生区。(×)
提示:根中感受重力的细胞在根冠,而进行不对称生长使根向下弯曲的是伸长区的细胞。
(4)根生长具向地性,茎生长有负向地性。(√)
(5)根和茎的向性运动都是对环境的一种适应。(√)
——————————————素养提升——————————————
科学探究——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的。请以刚刚萌发的玉米粒为实验材料,设计实验进行验证。(提示: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。)
(1)本实验的自变量是什么?应如何操纵?
提示:自变量:是否有根冠;可采用切除根冠的方法进行处理。
(2)本实验的因变量是什么?应如何观测?
提示:因变量:根是否出现向地生长。可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测。
(3)请找出本实验的至少两个无关变量,并简要说明应如何处理?
提示:①玉米粒的大小、种类和萌发情况,应选择大小、萌发程度大致相同的同种玉米粒;②培养温度,选择相同的适宜温度进行培养;③棉花的量及湿润程度,各组培养皿内棉花的用量和湿润程度应相同且适宜;④光照,最好放置在黑暗的环境中进行培养等。
(4)本实验应设置什么类型的对照?分几个组?
提示:空白对照;两个组。
(5)请简要写出实验思路(对根冠的具体切除长度不做要求),并且预期实验结果,得出相应结论。
提示:实验思路:①取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒,随机分成数量相同的甲、乙两组;②去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉花的培养皿中;③置于温度适宜的暗室中培养一段时间。④观测两组玉米粒根尖是否出现向地弯曲生长。预期结果、得出结论:如果甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。
[应用示例] 将一大豆幼苗水平放置,由于重力影响生长素在体内的分布,根、茎分别表现出正向地性和负向地性。如图是根、茎对不同浓度生长素的反应曲线,相关叙述正确的是( )
A.C、D两点可分别表示根近地侧和远地侧的生长状况
B.A点对应的浓度下,相应器官的生长速度比B点快
C.与C点相比,D点有更多的生长素直接参与细胞代谢
D.水平放置的幼苗,近地侧生长素浓度高于远地侧体现了生长素的极性运输
答案 B
解析 根对生长素敏感,茎对生长素不敏感,所以A、B两点所在的曲线表示根对生长素浓度的反应,C、D两点所在曲线表示茎对生长素浓度的反应,A错误;据图可知,A点对应的浓度下,相应器官生长单位长度所需时间比B点短,即A点比B点生长速度快,B正确;植物激素是调节生命活动的信息分子,不直接参与细胞代谢,C错误;水平放置的幼苗,近地侧生长素浓度高于远地侧体现了生长素的横向运输,而极性运输是指生长素从形态学的上端运输到形态学的下端,与重力的影响无关,D错误。
[对点小练] 图甲为一株幼苗水平放置一段时间后的生长情况,图乙为用一定浓度梯度的生长素类似物溶液处理扦插枝条后生根的情况(其中浓度为0的是对照组),下列说法错误的是( )
A.图甲中的幼苗根尖产生的生长素极性运输方向从分生区到伸长区
B.图甲中生长素浓度a大于b,c大于d,故b生长快于a,c生长快于d
C.图乙可以判断出促进生根的最适浓度为12 ppm
D.图乙实验的结果表明生长素类似物在促进枝条生根方面表现为两重性
答案 C
解析 根尖合成的生长素能够从根尖向基部极性运输,即从分生区到伸长区,A正确;在重力作用下,图甲中的根尖、茎尖处的生长素浓度a大于b,c大于d,由于根对生长素较为敏感,而茎不敏感,因此b生长快于a,c生长快于d,B正确;图乙所示实验生长素浓度为4~12 ppm范围内均为促进生根,由于浓度梯度较大,无法判断促进生根的最适浓度,C错误;图乙所示实验生长素浓度为16 ppm的生根量小于对照组,说明该浓度抑制根的生长,生长素浓度为4~12 ppm范围内促进生根,体现了生长素作用的两重性,D正确。
联想质疑
★茎的负向重力性