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2017年10月2日诺贝尔生理学和医学奖授予了三位美国科学家,他们的获奖理由是:因发现控制昼夜节律的分子机制,通俗地说,就是他们阐明了人体“生物钟”的运行机制.
其实不仅人类有“生物钟”,植物也有“生物钟”.植物的生长随季节表现出的快慢节律性变化,称为季节节律.例如,温带的多年生植物春季发芽、夏季生长、秋季落叶、冬季休眠,完成一个生长季.植物还具有一定的昼夜节律.例如,大豆的叶片白天舒展,夜晚下垂;牵牛花的花早晨开放,夜晚闭合.
研究表明,光是控制植物节律最重要的环境信号,可以调控组织的分化和器官的发育,包括对种子的萌发、茎叶的发育、叶子的脱落、芽的休眠、开花等的诱导和控制.
光对植物的成花诱导是最典型的现象.许多植物只有经过适宜的日照处理,才能诱导开花,植物对昼夜相对长度变化所发生反应的现象称为光周期现象.根据植物对光周期的反应,可以把植物分为三种类型:短日植物、长日植物、日中性植物.短日植物是日照长度短于临界日长(即引起植物开花的最大日长)条件下才开花.短日植物对黑暗期敏感,延长暗期会诱导或促进植物开花,因此,短日植物又称为长夜植物.通常这些植物在早春或秋季开花.长日植物则只有当日照长度超过临界日长,或者黑暗期必需短于一定时数才能形成花芽.长日植物一般在仲夏开花,如冬小麦、菠菜等.日中性植物对日照长度没有特殊要求,在任何日照长度下都能开花.
那么,植物感受光周期刺激的部位是哪里呢?有人推测是叶片,且认为叶片在完全展开时对光周期最敏感.叶片在光周期下会形成刺激开花的物质,运输到芽的位置,诱导形成花芽.植物生理学家因此做了如下实验,如图:
将带有叶片的植物和除去叶片的植株置于相同的光周期下进行诱导,然后再分别将这两株植物与一株未经光周期诱导的有叶片植物相连,结果发现带有叶片进行光周期诱导的一组中,两株植物都能正常地开花.但是,除去叶片的一组,两株植物都不能开花.
虽然这种促进开花的物质至今未被分离出来,但科学家推测,它们可能是一组包括色素在内的特殊有机物的混合体.
(1)你还知道哪些植物有节律现象?请举一例____, 月季是北京市的市花,因花期长、易管理、品种多样广泛用于街道绿化,它最可能是____植物(短日植物/长日植物/日中性植物).
(2)黄巢的《不第后菊赋》中有“待到秋来九月八,我花开后百花杀”,可知菊花是___植物(短日植物/长日植物/日中性植物),要想让花房中的菊花提前到8月开花,可采取的措施是___.
(3)根据植物生理学家的实验结果,能得出的结论是___.
(4)根据科学家对促进开花物质的推测,实验中需要将两株植物的___(导管/筛管)相连通,以便于该物质的运输.
(5)如果让你设计小花园的绿化,尽量使一年四季都有不同种类的花开放.你选择的植物是____(至少写出三种),请你为保护小花园的提示牌写一条提示语____.
某生物小组同学设计验证“光合作用需要二氧化碳”的实验装置(氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳)如图.请据图回答问题:
(1)该实验中需排除叶片中原有的淀粉对实验结果的影响,方法是__.
(2)按图将装置安装好后,放在___环境中几小时.
(3)取下叶片A和B,处理叶片使其变成黄白色,取出叶片用清水漂洗,然后用碘液分别检验A、B两片叶是否变蓝,预测实验结果为:___(填“A”或“B”)叶片变蓝,___(填“A”或“B”)叶片不变蓝或是蓝色比较浅.
(4)本实验中,设置A和B的作用是___;本实验需要控制的无关变量有___(任写一项即可);本实验的单一变量是____.
(5)温度会影响光合作用速率,同时也会影响呼吸作用速率,两者随温度变化的曲线图如上.温室种植的李大爷想提高蔬菜的产量,请你根据曲线图提供建议:白天温度控制在___度,理由是____;夜晚控制在15度左右,这样有利于___.
如图是被子植物菜豆一生中的几个阶段.根据下列示意图,回答问题:([]中填图中数字,横线上写名称.)
(1)甲图是菜豆的种子,乙图中的6就是由甲图中[___]___发育成的.
(2)我们平时吃的俗称“豆角”的菜豆,是由丙图花的___发育来的.
(3)丙图中花最重要的结构是___和___;放大的结构叫做___,它位于菜豆花的子房中.
(4)9是卵细胞,在传粉受精后将发育成幼小的生命体﹣﹣___,即图甲中的___(填序号)构成的结构;而8将发育成甲图中的[__]___.
如图所示的植物的根、茎、叶结构与水分的吸收、运输和散失有关,请据图回答:
(1)根尖吸收水分的主要部位是[___]___,该部位适于吸收的特点是___;根的生长依靠[___]___________ 和[C]伸长区细胞的伸长实现的.
(2)叶的表皮无色透明,便于光线通过,因为细胞中无___;气体进出的门户是[___]___;从结构层次的角度分析,叶属于___.
(3)靠近叶片上表皮的叶肉细胞排列紧,利于___;靠近下表皮的叶肉细胞则排列疏松,利于____,这体现了生物体的结构和功能是相适应的.
如图为生活在淡水中的单细胞生物﹣﹣草履虫,请结合图片回答问题:
(1)根据显微镜的观察,草履虫不具备___,故不能进行光合作用,以水中的细菌、真菌和其他有营养的碎屑为食,因此属于生态系统中的___.
(2)在观察草履虫的实验中,用来观察的液滴应该取自培养液的____部位;草履虫摄入氧和排出二氧化碳都通过[___]___完成.
(3)草履虫靠图中的[___]___运动;食物由[___]___进入体内,形成食物泡.
(4)用显微镜观察草履虫时,经常在临时装片的培养液中放一些棉花丝,其作用是___
A.增加温度 B.增加营养 C.便于计数 D.限制草履虫的运动.
如图是细胞的结构模式图,请据图回答下列问题:[]中填写序号
(1)图中表示植物细胞的是__(填A或B).
(2)具有支持和保护功能的结构是[__]___;切西瓜时会流出红色的汁液,这种红色的物质主要分布在[___]___内.
(3)细胞生命活动的主要场所是[___]___;细胞生命活动的控制中心是[___]___.
(4)在制作人体口腔上皮细胞临时装片时,应往洁净的载玻片上滴加____以保持细胞正常形态;要想观察到细胞核,需要用____染色.