内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
概念1.6 植物生命活动受到多种因素的调节,其中最重要的是植物激素的调节
思考:(1)从对照实验设计的单一变量原则角度分析,鲍森·詹森实验有什么不足之处?又该如何改进?
提示:不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生。改进方案为:增设③组:将胚芽鞘尖端切掉,将琼脂片放在切口上,用单侧光照射,观察胚芽鞘生长状况。
(2)在胚芽鞘尖端下面的伸长区,生长素只能由形态学上端运往形态学下端,这种极性运输方式受单向刺激(如单侧光)影响吗?为什么?
提示:不受影响。极性运输是主动运输,不受单向刺激影响。
(3)在用生长素类调节剂作为除草剂时,你认为除草效果好坏的关键是什么?请说明理由。
提示:除草效果好坏的关键是配制的浓度是否合适,若配制的浓度过低,起不到除草效果;若配制的浓度过高,将会抑制作物的生长,因为生长素类调节剂的作用效果具有低浓度促进、高浓度抑制的特性。
(4)为解除顶端优势,促进侧芽发育,棉花生长到一定阶段需要“打顶”。这样做的原因是什么?
提示:“打顶”即摘除顶芽,能够解除顶端优势,促进侧芽发育,提高棉花的产量。
(5)生长素和乙烯在果实发育、成熟过程中所起的作用是否相同?为什么?
提示:不相同。生长素可以促进果实发育,发育的实质是子房形态发生改变,由小到大,形成果实。乙烯可以促进果实成熟,成熟的实质是果实品质的改变,如颜色、硬度、甜度等,而不是大小的改变。
(6)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?
提示:脱落酸对植物的生长发育主要起抑制作用;生长素、赤霉素、细胞分裂素对植物的生长发育主要起促进作用。
(7)植物体内的各种激素是孤立地起作用的吗?请举例说明。
提示: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的生长发育和对环境的适应。例如,生长素主要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。又如,在调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,表现出相反的作用。
(8)农业生产上,用萘乙酸诱导无子果实的效果比用天然的生长素效果明显,尝试说明理由。
提示:植物体内没有分解萘乙酸的酶,萘乙酸可以长时间发挥作用,而植物体内有分解吲哚乙酸的酶,所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用。
(9)哪些因素会影响植物开花?(说出三种以上)
提示:光照强度、光照时长、温度、湿度、自身基因等。
(10)光诱导植物开花的机理是什么?
提示:光敏色素接受光的刺激,引发光敏色素结构发生改变,进而激发细胞核内特定基因的表达。
(11)自然状态下,根向地生长,茎背地生长,这对于植物的生长发育有何意义?
提示:根向地生长有利于根吸收水分和无机盐,茎的背地生长有利于植物伸展枝叶,接受光照。
生长素的发现
1880年达尔文通过实验推想,胚芽鞘尖端可能会产生某种物质,这种物质在单侧光的照射下对胚芽鞘尖端下面的部分会产生某种影响。鲍森·詹森在1913年通过实验证明,胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。1918年,拜尔通过实验证明,胚芽鞘的弯曲生长,是由尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。1926年,温特用实验证明造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素。1946年人们从高等植物中提取出吲哚乙酸——生长素。
(1)生长素主要合成部位是哪里?
提示:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)生长素通过促进细胞伸长而不是通过促进细胞分裂促进胚芽鞘生长,你能否通过胚芽鞘实验证明这一点?
提示:可以对向光弯曲生长的胚芽鞘沿光线方向做纵切片,用显微镜观察向光侧和背光侧的细胞数目和细胞长短。
1.下列关于生长素发现过程的叙述,错误的是( )
A.达尔文提出单侧光使胚芽鞘尖端产生生长素,造成背光面生长快,引起向光弯曲
B.鲍森·詹森通过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由尖端产生的影响在其下部分布不均造成的
D.温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质并命名为生长素
A 解析:达尔文提出,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,因而胚芽鞘出现向光弯曲,A错误;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传递给下部,B正确;拜尔将切去的胚芽鞘尖端移至一侧,置于黑暗中培养,结果胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长,证明胚芽鞘的弯曲生长是由尖端产生的影响在其下部分布不均造成的,C正确;温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的影响确实是一种化学物质,并将其命名为生长素,D正确。
2.(不定项)在生长素的发现史上,鲍森·詹森进行了如下图所示的实验,以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述错误的是( )
A.本实验证明生长素由胚芽