内容正文:
[形成生物大概念]
一、系统整合·理清大概念知识关联
1.本章大概念:植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面,它们是相互作用、协调配合的。
(1)植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,在植物细胞之间传递信息并能调节细胞生命活动的有机物。微量的植物激素就能对植物的生长发育和繁殖有显著作用。植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等,它们对植物生命活动起着不同的调节作用。
(2)生长素随浓度不同、植物细胞的老幼和器官的种类不同,在发挥作用时会表现出差异。一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
(3)植物体内多种激素之间具有复杂的相互关系。植物的生长发育往往取决于不同激素的相对含量,而不是某种激素的绝对含量。
(4)植物的生长发育过程始终在环境因素的影响、调节下完成。光在植物生长、发育的全过程中都起调节作用。温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育。
2.本章内容概念图示
二、长句作答·应用大概念分析问题
1.胚芽鞘向光性的原因是什么?
提示:胚芽鞘的向光性是由生长素分布不均匀造成的,即单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光一侧,从而造成向光弯曲。
2.植株表现出顶端优势的原因是什么?
提示:顶芽产生的生长素不断向下运输,枝条上部侧芽处的生长素浓度较高,由于侧芽对生长素比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因此表现出顶端优势。
3.科学家从赤霉菌的培养基滤液中分离出使水稻患恶苗病的赤霉素,这种赤霉素是植物激素吗?为什么?
提示:不是。因为该种赤霉素不是在植物体内产生的。
4.一般说植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,其主要原因是什么?
提示:植物生长调节剂一般是有机小分子,所以原料广泛、容易合成;又因为植物体内往往缺乏分解它们的酶,所以效果稳定。
5.在正式实验前往往先做一个预实验的目的是什么?
提示:可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性。
6.萌发需要光的种子一般较小,这与适应环境有什么关系?
提示:萌发需要光的种子一般较小,储存的营养物质也很少。这类种子在有光条件下萌发后能立即进行光合作用,从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。
7.有的植物需要经过春化作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境有什么意义?
提示:这样可以避免出现植物在冬季来临之前开花,从而无法正常结果的情况。
[课题串知融会通]
未成熟向日葵的茎尖在白天会追随太阳从东转向西,夜晚它又会重新转向东方以迎接黎明。科学家设计了系列实验,对此现象进行了研究。
科学家首先研究了调控茎尖转向的因素。提出了三种可能性:第一,植物自身存在的随昼夜变化的节律控制;第二,外在环境的节律控制;第三,像沙漏一样不受其他因素调节的“定时装置”控制。并进一步研究了转向的机制。相关实验结果如图1~图4所示。
[串知设计]
(1)向日葵感受光信号的是__________,该物质在__________的细胞中比较丰富。
(2)将向日葵的幼苗横放,茎会弯曲向上生长、根则向下弯曲生长。重力调节植物生长方向的机理是向日葵的根、茎具有__________物质和细胞,可以______________________________________,从而调节植物的生长方向。
(3)科学家测量了在16L∶8D和12L∶12D两种条件下(L与D分别表示光照与黑暗,下同),一个24小时周期中,向日葵茎尖与水平方向的夹角(弯曲度)变化。结果如图1所示。根据结果,可排除第______种假设,原因是________________________________________________________________________。
(4)将原本培养在14L∶10D的向日葵移入顶部持续光照的条件下,测量弯曲度变化。结果如图2所示。本实验结果证明存在第____种假设的控制。将向日葵先后培养在24小时周期(16L∶8D)和30小时周期(20L∶10D)的环境中,测量弯曲度变化。结果如图3所示。本实验结果证明存在第____种假设的控制。
(5)综合图1~图3的实验结果及未成熟向日葵的转向现象,说明了植物的生命活动受到调节作用的因素包括:____________________________。
(6)科学家研究了向日葵茎尖转向的具体机制。①对赤霉素合成缺陷突变体施以适量赤霉素后,观察其和野生型植株弯曲度的变化。结果如图4所示。实验结果:在第12天后,________________________________,说明______________________________。②测量并比较了向日葵茎尖东西两侧的生长速度,预测结果:____________________