内容正文:
3.3 动物行为和植物的感应性(第2课时)
植物的感应性
【学习目标】
1、说出动植物感应性的概念,能举例说明植物的向性运动和感性运动。
2、能设计对照实验,探究植物的感应性。
3、理解植物感应性的生物学意义
知识讲练
二、植物的感应性
自然条件下,植物组织种子萌发时,根和茎的生长方向是否相同?受到震动后,含羞草的小叶将会发生什么现象?植物为什么会表现出这种现象?……观察和比较下列现象有什么共同特征?
冬季,梅花受低温和短日照刺激而开花
夏季,荷花受高温和长日照刺激而开花
触碰含羞草植株,小叶会闭合
未成熟的向日葵花盘朝太阳方向
捕蝇草的叶子鲜艳,年引诱昆虫。当昆虫爬到捕蝇草上时,叶收到触碰而闭合,从而将昆虫捕获并消化吸收。
(一)植物的感应性
1、概念:植物感受刺激并作出反应的特征称为植物的感应性。
2、当植物受到 、触碰、 和 等环境因素刺激时,其形态和生理过程都可能会发生一定的变化。
3、表现:植物受到刺激后,其 、 和 会发生相应的变化。
1、在一个广口玻璃瓶里放一些湿棉花,将浸泡过的蚕豆种子摆放在瓶壁和湿棉花之间,将玻璃瓶放在温暖的地方,并保持湿润,放置几天,待种子长出芽和根后,将玻璃瓶横着固定放置1~2天,观察种子芽和根的生长方向。
蚕豆种子芽和根的生长方向
2、为何用浸泡过的蚕豆种子做实验?实验能得出什么结论?
(二、)向性运动和感性运动
1、向性运动
(1)概念:某些植物器官受环境 时, 刺激或 刺激方向生长,这种反应称为向性运动。
(2)刺激因素:接触、重力、光照、水分、化学物质等。
(3)举例:植物根的向地性、向水性、向化性;茎的向光性、背向地性等。
1、如图,在一个花盆里播种几粒小麦种子。待小麦种子发芽长成幼苗时,把这盆小麦幼苗放在不透光的硬纸盒里,在盒壁上开一个直径为1厘米的小孔,并将孔对着光。几天后观察现象。
2、小麦幼苗朝着什么方向生长? 。
3、小麦幼苗的生长方向与环境中的什么因素有关?
(3)植物的向光性
①概念:植物体在 的照射下 的现象称为植物的向光性。
②植物的向光性是普遍存在的。
③意义: 。
2、感性运动
(1)概念:植物对环境刺激所作出的反应与 无关,这种反应称为感性运动。
(2)刺激因素:机械触碰、光照和温度等。
(3)举例:含羞草机械触碰后小叶合拢;捕蝇草机械触碰后产生捕食运动;郁金香和番红花的花朵在温度升高时开放、温度降低时闭合。
3、向性运动与感性运动的异同点
植物的感应性
向性运动
感性运动
不同点
环境刺激
运动方向
时间
过程是否可逆
相同点
都是由外界刺激引起的植物反应
典例分析
例1:下列生命活动中,与植物感应性现象无关的是( )
A.倒伏的小麦自然挺立起来 B.含羞草受到触动时幼叶下垂
C.浸在水中的大豆种子逐渐胀大 D.松树的根在水丰富一侧分布较多
例2:某同学想探究环境因素对植物生长的影响。她在暗室内设立一个斜坡装置,并将植株盆栽固定于斜坡上,如图所示。灯泡连续照射一段时间后,此植株的生长情形与下列哪一个图示最相似( )
A. B. C. D.
例3: 为了探究植物的某种向性运动小乐设计了如图所示的实验。下列有关该实验的分析中,正确的是( )
A.实验目的:探究植物的向地性
B.实验设计:尚不完善,还需要设置对照组
C.实验观察∶观察并记录植物茎的生长方向
D.实验结论∶可用来解释“为什么沙漠植物的根系长得很深?”
例4: 将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗,分别放入4个暗箱中,如图所示。其中第2和第4两个暗箱分别在顶部和右侧开孔,使光线射入,请分析回答:
(1)用__________两个装置进行实验,可了解蚕豆的生长与光线的方向之间的关系。
(2)用__________两个装置进行实验,可了解蚕豆茎和根的生长与重力之间的关系。
(3)装置4中的蚕豆幼苗,其茎的生长情况是__________。
课后巩固
1、放在教室窗台的两盆植物都不约而同地将头探向窗外(如图),造成两盆植物向窗外弯曲生长的主要环境因素是( )
A. 光照 B. 温度 C. 水分 D. 空气
2、向性运动和感性运动是植物感应性的两种表现形式。下列选项中,属于感性运动的是( )
A、水稻茎的背地生长 B、菊花在日照变短时开放
C、葡萄茎缠绕在竹竿上向上生长 D、向日葵转向太阳一侧
3、景海鹏、陈冬两位宇航员在“天宫”二号中进行了生菜栽培试验,在装置的顶端(上方)安装了一盏灯提供光照。实验结果:太空种植的生菜也是向上生长。实验中影响太空生菜生长的因素是( )
A. 向光性 B. 负向地性 C. 向触性 D. 向水性
4、家在农村的小王同学发现:台风过后,绿色植物倒伏了,但它的茎秆前端却仍保持向上生长的趋势。引发这种现象的原因是( )
A. 受肥料的影响,向化性 B. 受阳光的影响,向光性
C. 受地球引力的影响,向地性 D. 受水的影响,向水性
5、将一株正在生长的植物水平放入在太空中飞行的航天飞机的暗室内,暗室朝向地心的一侧开一个小孔,小孔附近放一光源(如图),一段时间后,该植物茎的生长方向是( )
A. 背地(心)生长 B.向水平方向生长 C.向光生长 D.无法确定
6、 酢浆草的叶片因温度和光照的刺激,在白天叶片张开;在夜晚便闭合下垂。下列与酢浆草的这种感应性表现形式相同的是( )
A. 幼苗向光生长 B. 根向水生长
C. 茎背地生长 D. 捕蝇草捕食
7、某同学在做植物茎的向性实验时,希望甲暗箱中的直立幼苗能长成乙暗箱中的状态(如图)。则以下对甲暗箱的转动方案实施后,经过一段时间生长,最有可能实现目标的是( )
A. 顺时针转90° B. 逆时针转90°
C. 向外转90° D. 向里转90°
8、将培养在琼脂培养基上的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间(如图所示),其中②号和④号暗箱分别在顶部和右侧开孔,使光线能射入。以下说法中正确的是( )
A.选择②④两个装置进行实验,可以了解蚕豆茎的生长与光的关系
B.选择①③两个装置进行实验,可以了解茎和根的生长与重力的关系
C.装置②的实验结果表明植物具有向光性
D.若在装置④的幼苗培养基底部放一个匀速旋转器,茎将会向右侧生长
9、 “春色满园关不住,一枝红杏出墙来”,这一现象形成的原因是植物具有向性运动,下列现象与之不同的是( )
A.小麦幼苗受光影响,向着光生长 B.蚕豆根受重力刺激,向地下生长
C.郁金香受温度刺激,高温时开放 D.葡萄卷须受到触碰,向竿棍缠绕
10、如图为捕蝇草,在叶的顶端长有一个酷似“贝壳”的捕虫夹,当有昆虫闯入时,捕虫夹向内弯,闭合后夹住闯入的昆虫。
(1)捕蝇草捕捉昆虫的反应属于植物的___________(选填“向性”或“感性”)运动;
(2)下列生物对外界刺激作出的反应与捕蝇草捕捉昆虫为同一种表现形式的是___________。
A、根朝向肥料较多的地方生长
B、郁金香在温度升高时开放,温度降低时闭合
C、蝶类白天活动,蛾类夜间活动
D、牵牛花的卷须一旦接触到竿棍之类的物体就会缠绕上去
11、19世纪初,科学家奈特通过实验研究了影响幼苗根生长方向的因素:将蚕豆幼苗的根尖朝同一方向固定在圆形木板上,然后以一定速度旋转,使幼苗受到一个向外的力。多次实验,奈特观察到根的生长方向均与图所示类似。
请回答下列问题:
(1)正常情况下,植物的根都会向下生长,这是由于受到______的作用;
(2)根据奈特实验可以得到的结论是:植物的根会向着______的方向生长。
12、某科学兴趣小组研究植物向光性现象,做了如图所示实验:用一个花盆种小麦,当小麦种子发芽长成幼苗时,把这盆小麦幼苗放在硬纸盒里,盒壁上穿一个直径为1厘米的小孔,并将纸盒的孔对着光,几天后观察小麦幼苗的生长方向。多次重复图示实验,得出植物体在单向光的照射下,会弯向光源生长的结论。
(1)实验选植物的幼苗而不选成熟植物的原因是______。
(2)小明同学提出该实验缺少对照组,可把小麦幼苗放在完全密闭的硬纸盒里作为对照组进行观察,你认为是否正确_______。
(3)改正上述错误后,丙同学提出该实验尚不能得出结论,你认为该如何完善实验________。
13、学习植物的感应性后,小应进行以下实验
①将若干滤纸剪成培养皿大小并用水浸湿,填满培养皿,把4粒浸泡过的玉米种子如图甲摆放(胚根都朝向培养皿中心)
②盖上培养皿盖,用透明胶带固定,将培养皿侧立于橡皮泥上,放在暗处;③观察并记录每颗玉米种子根和芽的生长方向
请你根据学过的知识回答:
(1)本实验验证了植物的哪种感应性现象___________?这种感应性现象是对外界的什么刺激作出的反应?___________。
(2)培养皿放在暗处的目的是___________________
(3)请设计一个室外空旷处进行的实验,在不用任何药剂、装置和不触及幼苗的情况下,使盆栽植物长成图乙所示形状。请简要说明实验思路___________________。
14、 向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动,它的运动方向随刺激方向的改变而发生变化。如果土壤中水分分布不均匀,有的地方干,有的地方湿,植物的根将怎样生长?科学小组为探究该问题,做了以下实验。
【材料用具】一株蚕豆苗、大花盆、干燥的土壤、清水
【实验步骤】
①将大花盆装满土壤,在大花盆的右侧挖了一个坑。
②将蚕豆苗栽种在花盆的左侧,栽种时保护好根部。
③如图,只在花盆的坑里浇水,其他地方不浇水。
④放置一段时间后,轻轻去掉根部泥土,进行观察。
根据上述实验回答下列问题:
(1)步骤②选材时,应该选择_________(填字母)的蚕豆苗。
A.两侧根须分布不均匀的蚕豆苗 B.两侧根须分布均匀的蚕豆苗
(2)步骤④去掉泥土后,通过观察蚕豆苗根两侧的_________来获得结论。
(3)为得到更具普遍性的结论,小组还需要增加的实验步骤是_________。
(4)生物能适应其生存的环境是生物学的基本观点。请结合该实验说说植物向性的意义_________。
15、为探究不同单色光对植物的向光弯曲生长的影响,小明按如图装置进行如下实验∶
①取若干已经长出2厘米胚芽鞘的小麦种子,平均分成 3 组。
②取 3个相同的培养皿,将种子在培养皿中间按"一"字排列,且种子间间距相等。
③将培养皿放置于不透光的纸盒中,将其中两个纸盒开小口。
④用不同的单色光照射(如图),2 天后测量胚芽鞘和竖直方向之间的倾角。
⑤多次重复实验,并将数据记录在下表中。
第1次
第2次
第3次
平均值
橙光
48
40
45
44.3
绿光
25
20
23
22.7
无光0
0
0
0
(1)实验中,设置无光组的目的是_____
(2)小明选择长出胚芽鞘的小麦种子,而不是用成年的小麦植株,其原因是_____。
(3)小明得出结论"不同单色光对植物向光弯曲生长的影响不同,橙光比绿光影响更大",他的依据是_____。
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3.3 动物行为和植物的感应性(第2课时)
植物的感应性
【学习目标】
1、说出动植物感应性的概念,能举例说明植物的向性运动和感性运动。
2、能设计对照实验,探究植物的感应性。
3、理解植物感应性的生物学意义
知识讲练
二、植物的感应性
自然条件下,植物组织种子萌发时,根和茎的生长方向是否相同?受到震动后,含羞草的小叶将会发生什么现象?植物为什么会表现出这种现象?……观察和比较下列现象有什么共同特征?
冬季,梅花受低温和短日照刺激而开花
夏季,荷花受高温和长日照刺激而开花
触碰含羞草植株,小叶会闭合
未成熟的向日葵花盘朝太阳方向
捕蝇草的叶子鲜艳,年引诱昆虫。当昆虫爬到捕蝇草上时,叶收到触碰而闭合,从而将昆虫捕获并消化吸收。
(一)植物的感应性
1、概念:植物感受刺激并作出反应的特征称为植物的感应性。
2、当植物受到机械震动、触碰、重力和光照等环境因素刺激时,其形态和生理过程都可能会发生一定的变化。
3、表现:植物受到刺激后,其生理、形态和行为会发生相应的变化。
1、在一个广口玻璃瓶里放一些湿棉花,将浸泡过的蚕豆种子摆放在瓶壁和湿棉花之间,将玻璃瓶放在温暖的地方,并保持湿润,放置几天,待种子长出芽和根后,将玻璃瓶横着固定放置1~2天,观察种子芽和根的生长方向。
蚕豆种子芽和根的生长方向
2、为何用浸泡过的蚕豆种子做实验?实验能得出什么结论?
种子的萌发需要充足的水分,浸泡后促进种子萌发,缩短实验时间。植物的根具有向地生长的特性(向地性);植物的茎具有背地生长的特性(背地性)。
(二、)向性运动和感性运动
1、向性运动
(1)概念:某些植物器官受环境单向刺激时,朝向刺激或远离刺激方向生长,这种反应称为向性运动。
(2)刺激因素:接触、重力、光照、水分、化学物质等。
(3)举例:植物根的向地性、向水性、向化性;茎的向光性、背向地性等。
1、如图,在一个花盆里播种几粒小麦种子。待小麦种子发芽长成幼苗时,把这盆小麦幼苗放在不透光的硬纸盒里,在盒壁上开一个直径为1厘米的小孔,并将孔对着光。几天后观察现象。
2、小麦幼苗朝着什么方向生长?弯向光源方向生长。
3、小麦幼苗的生长方向与环境中的什么因素有关?光照
(3)植物的向光性
①概念:植物体在单侧光的照射下弯向光源生长的现象称为植物的向光性。
②植物的向光性是普遍存在的。
③意义:植物可获得更多的光,更好地进行光合作用。
2、感性运动
(1)概念:植物对环境刺激所作出的反应与刺激方向无关,这种反应称为感性运动。
(2)刺激因素:机械触碰、光照和温度等。
(3)举例:含羞草机械触碰后小叶合拢;捕蝇草机械触碰后产生捕食运动;郁金香和番红花的花朵在温度升高时开放、温度降低时闭合。
3、向性运动与感性运动的异同点
植物的感应性
向性运动
感性运动
不同点
环境刺激
单向刺激
没有方向要求
运动方向
与刺激方向有关
没有方向要求
时间
生长运动,时间较长
一般较快发生,短时间易观察到
过程是否可逆
不可逆
会回复到原来形状(可逆)
相同点
都是由外界刺激引起的植物反应
典例分析
例1:下列生命活动中,与植物感应性现象无关的是( )
A.倒伏的小麦自然挺立起来 B.含羞草受到触动时幼叶下垂
C.浸在水中的大豆种子逐渐胀大 D.松树的根在水丰富一侧分布较多
【答案】C
【分析】植物感应性是指植物对外界刺激作出的反应,包括向性运动和感性运动等类型。
【详解】A、倒伏的小麦自然挺立起来,是植物茎的背地性(向性运动),是对重力刺激作出的反应,属于植物感应性现象。
、B含羞草受到触动时幼叶下垂,是感性运动,是对外界触动刺激作出的反应,属于植物感应性现象。
C、浸在水中的大豆种子逐渐胀大,是种子吸收水分后发生的物理膨胀现象,不属于植物对外界刺激作出的感应性反应,与植物感应性现象无关。
D、松树的根在水丰富一侧分布较多,是根的向水性(向性运动),是对水分刺激作出的反应,属于植物感应性现象。
故选:C.
例2:某同学想探究环境因素对植物生长的影响。她在暗室内设立一个斜坡装置,并将植株盆栽固定于斜坡上,如图所示。灯泡连续照射一段时间后,此植株的生长情形与下列哪一个图示最相似( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】植物的茎具有向光性:在单侧光的照射下,生长素会向背光侧运输,使背光侧生长速度更快,因此茎会朝向光源(灯泡)的方向弯曲生长。
植物的根具有向地性:重力会影响生长素的分布,使根朝向地心(即垂直于水平面向下)的方向生长,该特性和盆栽是否放置在斜坡上无关。
【详解】A、植株竖直向上生长,不符合茎的向光性特征,存在单侧光照射时茎应向光源方向弯曲。
B、植株整体生长状态不符合向光性、向地性两种特性的共同作用规律。
C、根沿斜坡向下生长,不符合根的向地性,根的向地性是朝向地心即垂直水平面向下生长,而非沿斜坡方向。
D、植株向灯泡方向弯曲生长,符合茎的向光性;根垂直于水平面向下生长,符合根的向地性。
故选:D
例3: 为了探究植物的某种向性运动小乐设计了如图所示的实验。下列有关该实验的分析中,正确的是( )
A.实验目的:探究植物的向地性
B.实验设计:尚不完善,还需要设置对照组
C.实验观察∶观察并记录植物茎的生长方向
D.实验结论∶可用来解释“为什么沙漠植物的根系长得很深?”
【答案】D
【分析】感应性是指生物以自己的活动或状态的变化对外界的影响作出反应,以维持新陈代谢正常进行的能力。
【详解】A、由图可知,实验的变量是水,因此是为了探究植物的向水性;故A错误;
B、该实验只存在一个变量,且形成了对照,则该实验设计完善;故B错误;
C、该实验观察记录的是根的生长方向;故C错误;
D、实验的结论是根具有向水性,可以解释沙漠地区植物根系长得较深的原因;故D正确;
故选:D。
例4: 将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗,分别放入4个暗箱中,如图所示。其中第2和第4两个暗箱分别在顶部和右侧开孔,使光线射入,请分析回答:
(1)用__________两个装置进行实验,可了解蚕豆的生长与光线的方向之间的关系。
(2)用__________两个装置进行实验,可了解蚕豆茎和根的生长与重力之间的关系。
(3)装置4中的蚕豆幼苗,其茎的生长情况是__________。
【答案】(1) 3、4
(2) 1、3
(3) 向光弯曲生长 向下生长
【详解】 (1) 探究光线方向对蚕豆生长的影响时,自变量为单侧光的有无,重力等其他无关变量需保持一致,3装置无单侧光,4装置右侧有单侧光,二者可形成对照。
(2) 探究重力对蚕豆茎和根生长的影响时,自变量为重力的作用方向,光照等其他无关变量需保持一致,1装置蚕豆幼苗横放,3装置幼苗竖直放置,二者可形成对照,验证根的向地性和茎的背地性。
(3) 茎具有向光性,4装置右侧开孔射入单侧光,茎会向光照的右侧弯曲生长;根具有向地性,在重力调控下始终朝向地面向下生长。
课后巩固
1、放在教室窗台的两盆植物都不约而同地将头探向窗外(如图),造成两盆植物向窗外弯曲生长的主要环境因素是( )
A. 光照 B. 温度 C. 水分 D. 空气
【答案】A
【详解】
由于窗外的光照较强,放在教室窗台上的两盆植物会朝向窗外生长,这些现象被称为向光性,是植物对环境的一种适应。因此,造成两盆植物向窗外弯曲生长的主要环境因素是光照,故BCD错误,A正确。
故选:A。
2、向性运动和感性运动是植物感应性的两种表现形式。下列选项中,属于感性运动的是( )
A、水稻茎的背地生长 B、菊花在日照变短时开放
C、葡萄茎缠绕在竹竿上向上生长 D、向日葵转向太阳一侧
【答案】B
【详解】A、水稻茎的背地生长属于向性运动,A不符合题意;
B、菊花在日照变短时开放与刺激方向无关,属于感性运动,B符合题意;
C、葡萄茎缠绕竹竿向上生长属于向性运动,C不符合题意;
D、向日葵转向太阳一侧属于植物的向光性,属于向性运动,D不符合题意;
故选B。
3、景海鹏、陈冬两位宇航员在“天宫”二号中进行了生菜栽培试验,在装置的顶端(上方)安装了一盏灯提供光照。实验结果:太空种植的生菜也是向上生长。实验中影响太空生菜生长的因素是( )
A. 向光性 B. 负向地性 C. 向触性 D. 向水性
【答案】A
【详解】实验装置在生菜上方装了灯提供光照,太空里虽然是失重环境,但植物仍有趋光性,所以生菜会朝着光源方向(上方)生长。负向地性依赖重力,在太空中基本失效;实验里也没涉及触碰或水分分布不均的刺激,所以 A正确,BCD 错误;
故选:A。
4、家在农村的小王同学发现:台风过后,绿色植物倒伏了,但它的茎秆前端却仍保持向上生长的趋势。引发这种现象的原因是( )
A. 受肥料的影响,向化性 B. 受阳光的影响,向光性
C. 受地球引力的影响,向地性 D. 受水的影响,向水性
【答案】C
【详解】A、向化性是植物对化学物质(如肥料)的定向生长反应,题干未提及肥料,与现象无关,故A错误;
B、 向光性是植物受单侧光照射时向光弯曲生长的特性,植物倒伏后茎秆前端向上生长并非由单侧光引起,故B错误;
C、 地球引力(重力)会导致植物体内生长素分布不均,茎的近地侧生长素浓度较高促进生长,远地侧浓度较低生长较慢,从而使茎背地生长(即茎秆前端向上生长),该现象本质是受地球引力影响的向性运动,故C正确;
D、向水性是根向水分充足方向生长的特性,题干未涉及水分因素,故D错误。因此,正故选:C。
5、将一株正在生长的植物水平放入在太空中飞行的航天飞机的暗室内,暗室朝向地心的一侧开一个小孔,小孔附近放一光源(如图),一段时间后,该植物茎的生长方向是( )
A. 背地(心)生长 B.向水平方向生长 C.向光生长 D.无法确定
【答案】C
【分析】
太空飞行的航天飞机,失去重力作用,植物生长受到单侧光的影响,植物尖端有感光性,单侧光引起生长素分布不均,背光一侧多,生长素极性向下端运输,使背光一侧生长快,植物表现出弯向光源生长.
【详解】植物水平放入到太空中飞行的航天飞机内,不受重力的影响,即植物的向光性不受重力的影响,则在单侧光的作用下该植物茎向光生长. 故选:C.
6、 酢浆草的叶片因温度和光照的刺激,在白天叶片张开;在夜晚便闭合下垂。下列与酢浆草的这种感应性表现形式相同的是( )
A. 幼苗向光生长 B. 根向水生长
C. 茎背地生长 D. 捕蝇草捕食
【答案】D
【分析】酢浆草叶片白天张开、夜晚闭合,属于感性运动,即运动方向与刺激方向无关。捕蝇草捕食时,叶片闭合方向也与触碰方向无关,同属感性运动。
【详解】A、B、C 分别是向光性、向水性和背地性,都属于向性运动,方向与刺激方向相关,所以不符合。
故选:D
7、某同学在做植物茎的向性实验时,希望甲暗箱中的直立幼苗能长成乙暗箱中的状态(如图)。则以下对甲暗箱的转动方案实施后,经过一段时间生长,最有可能实现目标的是( )
A. 顺时针转90° B. 逆时针转90°
C. 向外转90° D. 向里转90°
【答案】A
【分析】本题考查植物茎的背地性原理。植物向性运动是外界刺激诱导下产生的定向运动,茎的背地生长由重力影响生长素分布导致:重力作用会使植物茎部近地侧的生长素浓度高于远地侧,茎对生长素敏感度较低,较高浓度的生长素会促进近地侧生长更快,因此茎会向背离重力的方向生长。
【详解】A、将甲暗箱顺时针转90°后,幼苗水平朝向右侧放置,茎的近地侧为下方,背地生长过程中近地侧生长更快,就会向上弯曲,最终与乙图的形态一致。
B、逆时针转90°后,幼苗水平朝向左侧放置,背地生长会使茎向左上方弯曲,无法得到乙图的形态。
CD、向外或向里转90°后,幼苗仍然处于竖直方向,重力方向与茎的生长方向平行,生长素不会在茎的两侧出现分布差异,幼苗仅会继续向上直立生长,不会出现弯曲。
故选:A。
8、将培养在琼脂培养基上的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间(如图所示),其中②号和④号暗箱分别在顶部和右侧开孔,使光线能射入。以下说法中正确的是( )
A.选择②④两个装置进行实验,可以了解蚕豆茎的生长与光的关系
B.选择①③两个装置进行实验,可以了解茎和根的生长与重力的关系
C.装置②的实验结果表明植物具有向光性
D.若在装置④的幼苗培养基底部放一个匀速旋转器,茎将会向右侧生长
【答案】B
【分析】
植物生命活动的调节方式有化学信号调节和物理信号调节。化学信号调节即激素调节,包括生长素、赤霉素、细胞分裂等。物理信号调节,包括阳光、温度、湿度等。解答此题要掌握植物生命活动的调节方式。
【详解】
A.探究蚕豆幼苗的生长与光的关系,则单一变量是单侧光,则选择③④两个装置进行实验,A错误。
B.蚕豆幼苗的茎与根的生长与重力的关系,则单一变量是重力,选择①③两个装置进行实验,B正确。
C.装置②缺少对照组,同时还会受到重力因素的影响,因此不能证明植物生长具有向光性,C错误。
D.如果将④装置放在匀速旋转的旋转器上,则茎尖能从窗口处均匀感受光的照射,所以茎尖直立生长,D错误。
故选B。
9、 “春色满园关不住,一枝红杏出墙来”,这一现象形成的原因是植物具有向性运动,下列现象与之不同的是( )
A.小麦幼苗受光影响,向着光生长 B.蚕豆根受重力刺激,向地下生长
C.郁金香受温度刺激,高温时开放 D.葡萄卷须受到触碰,向竿棍缠绕
【答案】C。
【分析】“红杏出墙”是植物受单侧光刺激产生的向光性,属于向性运动(运动方向与刺激方向有关)。
【详解】A 向光性:光的方向决定了幼苗生长方向,属于向性运动。
B 向地性:重力方向决定了根的生长方向,属于向性运动。
D 向触性:触碰的方向决定了卷须缠绕方向,属于向性运动。
C 感温性:温度变化只触发开花,花朵开放方向与温度来源方向无关,属于感性运动,与题意不同。
故选:C.
10、如图为捕蝇草,在叶的顶端长有一个酷似“贝壳”的捕虫夹,当有昆虫闯入时,捕虫夹向内弯,闭合后夹住闯入的昆虫。
(1)捕蝇草捕捉昆虫的反应属于植物的___________(选填“向性”或“感性”)运动;
(2)下列生物对外界刺激作出的反应与捕蝇草捕捉昆虫为同一种表现形式的是___________。
A、根朝向肥料较多的地方生长
B、郁金香在温度升高时开放,温度降低时闭合
C、蝶类白天活动,蛾类夜间活动
D、牵牛花的卷须一旦接触到竿棍之类的物体就会缠绕上去
【答案】(1)感性 (2)B
【详解】(1)植物向性运动大多是生长性运动,是不可逆的运动过程;植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动,称为感性运动。结合题干信息可知,捕蝇草捕捉昆虫的反应属于植物的感性运动,该运动不是由于环境因素(如光、温度、重力等)引起的定向运动,而是由于昆虫的触碰引起的运动。
(2)A、根朝向肥料较多的地方生长,体现了植物的向肥性,属于植物的向性运动,A不符合题意。
B、郁金香在温度升高时开放,温度降低时闭合是植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动,称为感性运动,与捕蝇草捕捉昆虫为同一种表现形式,B符合题意。
C、蝶类白天活动,蛾类夜间活动,体现了动物的节律行为,C不符合题意。
D、牵牛花的卷须一旦接触到竿棍之类的物体就会缠绕上去,是一种定向的运动,不是植物的感性运动,D不符合题意。
故选B。
11、19世纪初,科学家奈特通过实验研究了影响幼苗根生长方向的因素:将蚕豆幼苗的根尖朝同一方向固定在圆形木板上,然后以一定速度旋转,使幼苗受到一个向外的力。多次实验,奈特观察到根的生长方向均与图所示类似。
请回答下列问题:
(1)正常情况下,植物的根都会向下生长,这是由于受到______的作用;
(2)根据奈特实验可以得到的结论是:植物的根会向着______的方向生长。
【答案】(1)重力
(2)力(或受力)
【详解】(1)植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性。植物的茎向上生长,而根向下生长,这是植物受到重力作出的反应,是植物的向地性。
(2)将蚕豆幼苗的根尖朝同一方向固定在圆形木板上,然后以一定速度旋转,使幼苗受到一个向外的力,一段时间后,根在向外的力的作用下向外生长,因此可得出对应结论。
12、某科学兴趣小组研究植物向光性现象,做了如图所示实验:用一个花盆种小麦,当小麦种子发芽长成幼苗时,把这盆小麦幼苗放在硬纸盒里,盒壁上穿一个直径为1厘米的小孔,并将纸盒的孔对着光,几天后观察小麦幼苗的生长方向。多次重复图示实验,得出植物体在单向光的照射下,会弯向光源生长的结论。
(1)实验选植物的幼苗而不选成熟植物的原因是______。
(2)小明同学提出该实验缺少对照组,可把小麦幼苗放在完全密闭的硬纸盒里作为对照组进行观察,你认为是否正确_______。
(3)改正上述错误后,丙同学提出该实验尚不能得出结论,你认为该如何完善实验________。
【答案】(1)小麦幼苗长势旺盛,实验现象明显(2)不正确(3)用多种植物的幼苗多次重复实验,使结论具有普遍性
【分析】
对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】(1) 成熟小麦幼苗长势缓慢,实验现象不明显。小麦幼苗长势旺盛,实验现象更明显。
(2) 小明同学的设计不正确,原因是在完全密闭的硬纸盒内没有阳光,小麦生长缓慢或不生长,无法形成对照。
(3)对照实验要遵循重复性原则,因为一次实验的结果是不能令人信服的,只有经过多次反复的实验都得到相同的实验结果,才可以在此基础上得出正确的结论。
因此,为了避免偶然性,使实验结果的数据更加准确,需要进行重复试验;或者用多种植物的幼苗多次重复实验,使结论具有普遍性。
13、学习植物的感应性后,小应进行以下实验
①将若干滤纸剪成培养皿大小并用水浸湿,填满培养皿,把4粒浸泡过的玉米种子如图甲摆放(胚根都朝向培养皿中心)
②盖上培养皿盖,用透明胶带固定,将培养皿侧立于橡皮泥上,放在暗处;③观察并记录每颗玉米种子根和芽的生长方向
请你根据学过的知识回答:
(1)本实验验证了植物的哪种感应性现象___________?这种感应性现象是对外界的什么刺激作出的反应?___________。
(2)培养皿放在暗处的目的是___________________
(3)请设计一个室外空旷处进行的实验,在不用任何药剂、装置和不触及幼苗的情况下,使盆栽植物长成图乙所示形状。请简要说明实验思路___________________。
【答案】(1)根的向地性 ;对地球引力的刺激做出的反应;
(2)为了排除光对种子各部分生长发育的影响;
(3)将栽有正常生长的植株的花盆横(侧)放,等植株弯向上方生长后,再摆正花盆。
【详解】(1)观察放置不同方向的种子的根生长方向有什么不同,是为了验证根的向地性。根的向地性是对地球引力的刺激做出的反应。
(2)植物对光也有感应性,为了排除光对种子各部分生长发育的影响,培养皿应放在暗处。
(3)要想使盆栽植物长成如图乙所示形态,可以将栽有正常生长的植株的花盆横(侧)放,等植株弯向上方生长后,再摆正花盆即可。其依据的原理是茎具有负向地性。
14、 向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动,它的运动方向随刺激方向的改变而发生变化。如果土壤中水分分布不均匀,有的地方干,有的地方湿,植物的根将怎样生长?科学小组为探究该问题,做了以下实验。
【材料用具】一株蚕豆苗、大花盆、干燥的土壤、清水
【实验步骤】
①将大花盆装满土壤,在大花盆的右侧挖了一个坑。
②将蚕豆苗栽种在花盆的左侧,栽种时保护好根部。
③如图,只在花盆的坑里浇水,其他地方不浇水。
④放置一段时间后,轻轻去掉根部泥土,进行观察。
根据上述实验回答下列问题:
(1)步骤②选材时,应该选择_________(填字母)的蚕豆苗。
A.两侧根须分布不均匀的蚕豆苗 B.两侧根须分布均匀的蚕豆苗
(2)步骤④去掉泥土后,通过观察蚕豆苗根两侧的_________来获得结论。
(3)为得到更具普遍性的结论,小组还需要增加的实验步骤是_________。
(4)生物能适应其生存的环境是生物学的基本观点。请结合该实验说说植物向性的意义_________。
【答案】
(1)B;
(2)长度;
(3)改变植物种类,重新实验;
(4)植物的根向有水的地方生长,使植物在比较干旱的土壤中寻找并获得水分,以维持其生存。
【分析】
本题主要考查植物根的向水性(向水生长)实验,涉及实验选材、观测指标、实验改进以及向性的生物学意义。
【详解】
(1)本实验的变量是土壤中水分的分布位置,为了排除蚕豆苗自身初始根系分布差异对实验结果的干扰,需要选择两侧根须分布均匀的蚕豆苗,才能保证实验结束后根系的生长差异是由水分分布不同导致的,因此选B。
(2)实验设置了左侧干土、右侧湿土的环境,最终需要通过对比蚕豆苗根两侧的根的分布情况(或根的数量、长度),判断根系是否向水分更充足的区域生长,以此获得实验结论。
(3)仅使用单株蚕豆苗开展实验,结果存在偶然性,无法代表普遍规律。为了得到更具普遍性的结论,需要重复进行多次实验(或选用不同品种的植物重复该实验),避免单次实验的个体误差干扰结果。
(4)该实验体现了植物根的向水性,这种向性可以让植物的根系向水分更充足的区域生长,帮助植物更高效地获取生命活动所需的水分,同时也能提升植物对环境的适应能力,保障植物在不同的土壤水分环境中都能更好地生存。
15、为探究不同单色光对植物的向光弯曲生长的影响,小明按如图装置进行如下实验∶
①取若干已经长出2厘米胚芽鞘的小麦种子,平均分成 3 组。
②取 3个相同的培养皿,将种子在培养皿中间按"一"字排列,且种子间间距相等。
③将培养皿放置于不透光的纸盒中,将其中两个纸盒开小口。
④用不同的单色光照射(如图),2 天后测量胚芽鞘和竖直方向之间的倾角。
⑤多次重复实验,并将数据记录在下表中。
第1次
第2次
第3次
平均值
橙光
48
40
45
44.3
绿光
25
20
23
22.7
无光0
0
0
0
(1)实验中,设置无光组的目的是_____
(2)小明选择长出胚芽鞘的小麦种子,而不是用成年的小麦植株,其原因是_____。
(3)小明得出结论"不同单色光对植物向光弯曲生长的影响不同,橙光比绿光影响更大",他的依据是_____。
【答案】
(1). 空白对照 (2).幼苗生长更快,实验现象更明显 (3).橙光组和绿光组都出现倾角,而无光组无倾角,且橙光组的倾角比绿光组大
【分析】
在设置对照实验时,要遵循单一变量原则和对照性原则。
【详解】(1)实验中,设置无光组的目的是空白对照,与不同单色光形成对照实验。
(2)幼苗生长更快,实验现象更明显。所以选择长出胚芽鞘的小麦种子,而不是用成年的小麦植株。
(3)根据实验现象:橙光组和绿光组都出现倾角,而无光组无倾角,且橙光组的倾角比绿光组大,所以得出结论:不同单色光对植物向光弯曲生长的影响不同,橙光比绿光影响更大。
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