第 5 單 元 植 物 的 構 造 與 生 理 焦 點 46 根 的 外 形 : A. 鬚 根 系 B. 軸 根 系 無 主 根 支 根 之 分 有 主 根 支 根 之 分 由 莖 基 部 叢 生 多 細 根 由 主 根 長 出 許 多 支 根 僅 分 布 於 很 淺 表 土 中 較 粗 的 主 根 深 入 較 深 土 壤 中 多 見 於 單 子 葉 植 物 ( 水 稻 蔥 ) 多 見 於 雙 子 葉 植 物 ( 菠 菜 豆 科 植 物 ) 例 題 有 關 於 根 的 類 型, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 較 大 型 植 物 的 根 多 屬 於 鬚 根 系, 才 有 利 於 水 分 的 吸 收 (B) 草 本 植 物 的 根 系 皆 為 分 佈 於 表 土 中 的 鬚 根 系 (C) 軸 根 有 較 粗 的 主 根 與 較 細 的 支 根 (D) 單 子 葉 植 物 的 根 多 屬 於 鬚 根 (E) 雙 子 葉 植 物 的 根 多 屬 於 軸 根 答 案 (C)(D)(E) 詳 解 (A) 較 大 型 植 物 的 根 屬 於 軸 根 系, 才 有 良 好 的 固 持 作 用 (B) 菠 菜 和 蘿 蔔 均 為 雙 子 葉 草 本 植 物, 具 有 軸 根 系 焦 點 47 根 的 縱 切 : 根 吸 收 水 分 和 無 機 鹽 的 主 要 部 位 密 生 根 毛, 有 維 管 束 周 鞘 內 皮 皮 層 的 分 化 成 熟 部 根 毛 : 表 皮 細 胞 向 外 延 伸 的 單 細 胞 構 造 增 加 吸 收 的 表 面 積 ( 藉 主 動 運 輸 吸 收 無 機 鹽 離 子 ) 延 長 部 細 胞 不 分 裂, 細 胞 因 吸 水 而 延 長 增 大 使 根 延 長 生 長 點 細 胞 較 小, 細 胞 質 濃 厚, ( 細 胞 分 裂 部 ) 細 胞 可 分 裂 遞 補 根 冠 和 延 長 部 的 細 胞 根 冠 ( 根 帽 ) 保 護 生 長 點, 與 根 的 向 地 性 有 關 ( 除 去 根 冠 根 喪 失 向 地 性 ) 51
例 題 有 關 於 植 物 根 部 的 構 造 與 功 能, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 根 的 生 長 點 與 向 地 性 直 接 相 關 (B) 成 熟 部 主 要 功 能 為 遞 補 根 冠 和 延 長 部 的 細 胞 (C) 延 長 部 細 胞 可 不 斷 分 裂 而 使 根 延 長 (D) 成 熟 部 為 吸 收 水 分 和 無 機 鹽 的 主 要 部 位 答 案 (D) 詳 解 (A) 根 冠 與 根 的 向 地 性 有 關 (B)(C) 生 長 點 可 分 裂 以 遞 補 根 冠 和 延 長 部 的 細 胞 而 使 根 生 長 ; 延 長 部 的 細 胞 不 分 裂 焦 點 48 根 的 橫 切 : 表 皮 排 列 緊 密 的 扁 平 細 胞, 具 保 護 和 吸 收 功 能, 根 表 皮 外 無 角 質 層, 部 分 表 皮 細 胞 特 化 成 根 毛 皮 層 排 列 疏 鬆 的 薄 壁 細 胞 構 成 有 許 多 細 胞 間 隙, 可 儲 存 養 分 和 水 分 內 皮 位 於 皮 層 最 內 側, 細 胞 排 列 緊 密, 功 能 為 調 節 水 分 進 入 中 柱 卡 氏 帶 富 含 木 栓 質 ( 不 透 水 ), 可 防 止 水 分 由 木 質 部 向 外 流 失 周 鞘 由 薄 壁 細 胞 構 成, 周 鞘 細 胞 可 分 裂 長 出 支 根 木 質 部 和 韌 皮 部 間 隔 排 列 呈 輻 射 狀 : 維 管 束 木 質 部 在 中 央, 韌 皮 部 位 於 木 質 部 之 間 雙 子 葉 植 物 根 具 有 形 成 層 單 子 葉 植 物 根 不 具 形 成 層, 中 央 有 髓 ( 由 薄 壁 細 胞 構 成 ) 例 題 有 關 於 植 物 根 部 的 構 造 與 功 能, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 根 表 皮 外 具 有 角 質 層 以 防 止 水 分 散 失 (B) 根 毛 是 由 表 皮 特 化 而 成 的 多 細 胞 構 造 (C) 形 成 層 可 不 斷 分 裂 而 形 成 支 根 (D) 內 皮 的 卡 氏 帶 可 防 止 水 分 由 木 質 部 向 外 流 失 答 案 (D) 詳 解 (A) 根 表 皮 外 不 具 角 質 層 (B) 根 毛 為 單 細 胞 構 造 (C) 周 鞘 可 分 裂 長 出 支 根, 形 成 層 可 分 裂 而 使 根 加 粗 52
焦 點 49 水 分 和 無 機 鹽 吸 收 的 原 理 : 根 吸 水 分 和 無 機 鹽 的 途 徑 : 表 皮 和 根 毛 皮 層 內 皮 周 鞘 木 質 部 (1) 水 分 和 無 機 鹽 可 藉 簡 易 擴 散 經 由 細 胞 間 隙 ( 沿 細 胞 壁 ) 運 輸 途 徑 1: 至 內 皮 ; 因 卡 氏 帶 不 透 水, 故 水 分 和 無 機 鹽 在 進 入 內 皮 之 簡 易 擴 散 前, 運 輸 途 徑 均 在 原 生 質 體 外 ( 原 生 質 體 外 運 輸 )(2) 水 分 和 無 機 鹽 進 入 內 皮 的 細 胞 質 後, 須 經 由 原 生 質 絲 進 入 周 鞘, 再 進 入 中 柱 的 木 質 部 途 徑 2: 主 動 運 輸 ( 共 質 體 運 輸 ) (1) 內 皮 的 細 胞 壁 具 有 不 透 水 的 卡 氏 帶, 使 水 分 和 無 機 鹽 無 法 再 沿 著 細 胞 間 隙 擴 散, 水 分 和 無 機 鹽 類 須 經 由 原 生 質 絲 運 輸 至 內 皮 (2) 水 分 和 無 機 鹽 進 入 內 皮 的 細 胞 質 後, 須 經 由 原 生 質 絲 進 入 周 鞘, 再 進 入 中 柱 的 木 質 部 例 題 有 關 於 植 物 體 吸 收 水 分 和 無 機 鹽 的 方 式, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 植 物 體 藉 擴 散 作 用 吸 收 水 分 和 無 機 鹽 類 (B) 原 生 質 體 外 運 輸 是 藉 由 簡 易 擴 散 運 輸 水 分 和 無 機 鹽 (C) 共 質 體 運 輸 是 藉 由 原 生 質 絲 將 水 分 和 無 機 鹽 送 入 卡 氏 帶 (D) 原 生 質 體 外 運 輸 與 共 質 體 運 輸 皆 屬 於 主 動 運 輸 答 案 (B) 詳 解 (A) 藉 主 動 運 輸 吸 收 無 機 鹽 (C) 原 生 質 絲 藉 主 動 運 輸 將 水 分 和 無 機 鹽 送 入 內 皮 細 胞 (D) 原 生 質 體 外 運 輸 屬 於 簡 易 擴 散 53
焦 點 50 菌 根 : 1. 大 多 數 陸 生 植 物 具 有 菌 根 :( 互 利 共 生, 真 菌 菌 絲 吸 收 效 率 優 於 植 物 根 毛 ) (1) 植 物 根 部 涵 蓋 面 積 < 真 菌 菌 絲 網 狀 分 佈 協 助 吸 收 無 機 鹽 (2) 真 菌 菌 絲 分 解 有 機 物 分 泌 物 質 供 植 物 吸 收 利 用 (3) 植 物 供 應 有 機 營 養 物 ( 醣 類 維 生 素 ) 供 真 菌 吸 收 利 用 2. 土 壤 貧 瘠 地 區 : 菌 根 對 植 物 生 長 有 重 大 貢 獻 3. 缺 乏 菌 根 植 物 生 長 不 良 ; 大 豆 若 缺 乏 菌 根 缺 乏 磷 素 發 育 不 良 4. 若 將 植 物 移 至 肥 沃 土 壤 植 物 不 必 藉 菌 根 吸 收 養 分 真 菌 形 成 寄 生 現 象 真 菌 菌 絲 圍 繞 木 本 植 物 根 部 外 面 真 菌 菌 絲 不 侵 入 根 部 外 生 菌 根 菌 絲 伸 入 皮 層 外 側 的 細 胞 間 隙 細 胞 內, 可 形 成 外 鞘 例 如 : 裸 子 植 物 大 多 具 有 外 生 菌 根 真 菌 菌 絲 形 成 網 狀 分 佈 形 成 吸 盤 真 菌 菌 絲 侵 入 根 部 細 內 生 菌 根 與 植 物 根 部 細 胞 直 接 交 換 物 質 胞 內, 不 形 成 外 鞘 例 如 : 被 子 植 物 大 多 具 有 內 生 菌 根 菌 根 :A. 外 生 菌 根 : 部 分 菌 絲 包 在 細 胞 外, 另 一 部 分 菌 絲 則 深 入 土 壤 中 B. 內 生 菌 根 : 真 菌 菌 絲 可 侵 入 細 胞 內 例 題 下 列 有 關 植 物 養 分 運 輸 和 吸 收 的 敘 述, 哪 一 項 是 正 確 的? (A) 內 皮 層 上 的 卡 氏 帶 有 選 擇 通 透 的 作 用, 水 分 和 無 機 鹽 類 容 易 進 入 中 柱 (B) 泌 液 現 象 是 由 蒸 散 作 用 導 引 產 生 的 (C) 植 物 的 根 常 有 真 菌 類 共 生, 其 菌 絲 體 可 幫 助 根 吸 收 水 分 和 無 機 鹽 類 (D) 根 毛 長 在 成 熟 部 之 前, 接 近 根 冠 和 生 長 點 的 部 位, 以 即 時 吸 取 土 壤 中 的 水 分 和 無 機 鹽 類 91 指 考 答 案 (C) 詳 解 (A) 內 皮 的 卡 氏 帶 無 通 透 作 用, 可 阻 止 水 分 和 鹽 類 進 入 中 柱 (B) 泌 液 現 象 與 根 壓 有 關, 與 蒸 散 無 關 (D) 接 近 根 冠 和 生 長 點 的 部 位, 不 具 根 毛 54
焦 點 51 氮 的 吸 收 與 利 用 : 蛋 白 質 和 核 酸 皆 含 氮 元 素, 但 大 多 數 生 物 不 能 直 接 利 用 空 氣 中 的 氮 固 氮 作 用 :N 2 +8H + 雙 氮 脢 +8e - 2NH3 +H 2 (1) 單 棲 固 氮 :( 例 如 : 念 珠 藻 葛 仙 米 藻 ) 1 缺 乏 氮 素 時 形 成 異 形 細 胞 ( 具 固 氮 功 能 ) 異 形 細 胞 溶 於 水 N 2 NH 3 NH + 4 合 成 胺 基 酸 和 含 氮 化 合 物 2 念 珠 藻 亦 可 與 滿 江 紅 蘇 鐵 共 生 行 共 生 固 氮 (2) 共 生 固 氮 :( 例 如 : 根 瘤 菌 與 豆 科 植 物 共 生 念 珠 藻 與 滿 江 紅 共 生 ) 1 根 瘤 菌 感 染 豆 科 植 物 的 根 毛 根 瘤 菌 分 泌 化 學 物 質 刺 激 根 部 皮 層 和 周 鞘 進 行 細 胞 分 裂 和 生 長 根 部 膨 大 突 出 形 成 根 瘤 2 根 瘤 菌 與 豆 科 植 物 的 共 生 現 象 具 有 專 一 性 + 3 根 瘤 菌 的 固 氮 酶 ( 雙 氮 酶 ) 將 N 2 轉 變 為 NH 3,NH 3 溶 於 水 形 成 NH 4 + NH 4 經 木 質 部 運 輸 至 莖 葉 供 植 物 體 利 用 4 行 共 生 固 氮 的 根 瘤 菌 稱 為 類 菌 體 性 質 已 完 全 不 同 於 未 共 生 的 根 瘤 菌 5 根 瘤 菌 若 未 與 豆 科 植 物 共 生 不 產 生 固 氮 酶 NH + 亞 硝 化 菌 4 ( 銨 鹽 ) NO 2- ( 亞 硝 酸 鹽 ) 硝 化 作 用 硝 化 細 菌 NO 2- ( 亞 硝 酸 鹽 ) NO 3- ( 硝 酸 鹽 ) + 植 物 吸 收 NH 4 和 NO 3- 合 成 蛋 白 質 和 核 酸 氨 化 作 用 細 菌 動 植 物 遺 體 土 壤 中 的 腐 植 質, 真 菌 釋 出 氨 (NH 3 ) 腐 生 菌 脫 氮 菌 動 植 物 遺 體 排 泄 物 脫 氮 作 用 NH 3 N 2 土 壤 缺 氧 酸 化 易 發 生 脫 氮 作 用 例 題 下 列 有 關 根 瘤 菌 的 敘 述, 哪 些 正 確? (A) 根 瘤 菌 協 助 植 物 的 固 氮 作 用 不 需 消 耗 能 量 (B) 根 瘤 菌 的 固 氮 作 用 需 要 酵 素 的 協 助 才 能 進 行 (C) 根 瘤 菌 與 豆 科 植 物 的 交 互 作 用 是 互 利 共 生 的 關 係 (D) 根 瘤 菌 寄 生 在 植 物 根 部 導 管 使 其 增 生 膨 大 成 瘤 狀 (E) 根 瘤 菌 是 唯 一 可 幫 助 植 物 體 利 用 空 氣 中 氮 元 素 的 生 物 96 指 考 答 案 (B)(C) 詳 解 (A) 固 氮 作 用 屬 於 合 成 作 用, 需 消 耗 能 量 (D) 根 瘤 菌 在 植 物 根 部 促 使 皮 層 細 胞 增 生 膨 大 而 形 成 根 瘤 (E) 固 氮 桿 菌 和 部 分 藍 綠 菌 ( 例 如 念 珠 藻 ) 亦 可 進 行 固 氮 作 用 55
焦 點 52 雙 子 葉 植 物 草 本 莖 : 雙 子 葉 植 物 草 本 莖 : 較 柔 軟, 以 細 胞 的 膨 壓 為 支 持 力, 例 如 : 菠 菜 芹 菜 表 皮 細 胞 排 列 緊 密, 外 覆 有 角 質 層, 具 防 止 水 分 散 失 和 保 護 功 能 (1) 由 薄 壁 細 胞 構 成, 含 澱 粉 粒 結 晶, 可 儲 存 水 分 養 分 保 護 維 管 束 皮 層 (2) 部 分 細 胞 含 葉 綠 體, 能 行 光 合 作 用 (3) 皮 層 外 側 具 有 厚 角 細 胞, 具 支 持 功 能 (1) 呈 環 狀 排 列 ( 韌 皮 部 在 外, 木 質 部 在 內, 二 者 間 有 形 成 層 ) 維 管 束 (2) 具 有 形 成 層, 可 使 莖 逐 年 加 粗 髓 位 於 莖 的 中 心, 由 薄 壁 細 胞 構 成 儲 存 養 分 例 題 (1) 下 列 有 關 雙 子 葉 植 物 的 敘 述, 何 者 正 確? 100 指 考 (A) 都 有 年 輪 (B) 維 管 束 散 生 (C) 皆 無 形 成 層 (D) 皆 有 種 子 (2) 有 關 於 雙 子 葉 植 物 的 草 本 莖, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 表 皮 和 皮 層 的 細 胞 皆 排 列 緊 密 (B) 皮 層 和 髓 皆 由 薄 壁 細 胞 構 成 (C) 厚 角 細 胞 和 厚 壁 細 胞 皆 分 佈 於 皮 層 外 側 (D) 形 成 層 和 木 栓 形 成 層 皆 具 分 生 能 力 答 案 (1)(D) (2)(B) 詳 解 (1)(A) 熱 帶 植 物 不 具 有 年 輪 (B) 單 子 葉 植 物 莖 的 維 管 束 散 生 於 基 本 組 織 中 ; 雙 子 葉 植 物 莖 的 維 管 束 呈 環 狀 排 列 (C) 單 子 葉 植 物 不 具 形 成 層 ; 雙 子 葉 植 物 具 有 形 成 層 (D) 雙 子 葉 植 物 的 種 子 具 有 二 枚 子 葉 (2)(A) 皮 層 由 排 列 疏 鬆 的 薄 壁 細 胞 構 成 (C) 木 質 部 和 韌 皮 纖 維 皆 是 由 厚 壁 細 胞 構 成 (D) 草 本 莖 不 具 木 栓 形 成 層 56
焦 點 53 雙 子 葉 植 物 木 本 莖 : 表 皮 細 胞 排 列 緊 密, 外 覆 有 角 質 層, 具 防 止 水 分 散 失 和 保 護 功 能 木 栓 層 細 胞 含 木 栓 質, 具 防 止 水 分 散 失 和 保 護 功 能, 替 代 表 皮 木 栓 形 成 層 由 皮 層 外 側 細 胞 特 化 而 來, 可 分 裂 產 生 木 栓 層 ( 替 代 表 皮 ) 樹 皮 主 要 由 薄 壁 細 胞 構 成, 可 儲 存 水 分 和 養 分 保 護 維 管 束 皮 層 皮 層 外 側 具 有 厚 角 細 胞, 具 支 持 功 能 韌 皮 部 含 韌 皮 纖 維 ( 支 持 功 能 ) 和 韌 皮 部 ( 篩 管 運 輸 有 機 養 分 ) 形 成 層 向 外 增 生 韌 皮 部 < 向 內 增 生 木 質 部 木 質 部 增 大 較 快 邊 材 : 位 於 外 側, 新 生 的 木 質 部, 顏 色 淡, 有 運 輸 功 能 木 材 ( 木 質 部 ) 心 材 : 位 於 內 側, 老 化 的 木 質 部, 顏 色 深, 無 運 輸 功 能 春 材 ( 早 材 ): 春 夏 溫 暖 多 雨 細 胞 大 而 壁 薄, 顏 色 淡 秋 材 ( 晚 材 ): 秋 冬 寒 冷 乾 燥 細 胞 小 而 壁 厚, 顏 色 深 例 題 有 關 於 雙 子 葉 植 物 的 木 本 莖, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 木 栓 形 成 層 可 替 代 表 皮 (B) 形 成 層 向 外 增 生 木 質 部 的 速 率 較 快 (C) 邊 材 和 心 材 皆 可 運 輸 水 分 和 無 機 鹽 類 (D) 春 材 和 秋 材 皆 是 由 木 質 部 構 成 答 案 (D) 詳 解 (A) 木 栓 層 替 代 表 皮 (B) 形 成 層 向 內 增 生 木 質 部 向 外 增 生 韌 皮 部 (C) 心 材 已 無 運 輸 功 能 57
焦 點 54 皮 孔 : 木 本 植 物 根 莖 樹 皮 表 面 分 佈 木 栓 層 向 外 裂 開 呈 圓 形 或 裂 縫 狀 的 突 出 小 孔 組 織 疏 鬆 表 皮 破 裂 (1) 向 外 及 向 內 突 起 形 似 雙 凸 透 鏡 形 態 (2) 均 為 死 細 胞 細 胞 間 隙 疏 鬆 外 界 空 氣 藉 皮 孔 進 入 植 物 內 部 組 織 (1) 閉 合 層 (2) 填 充 細 胞 : 木 栓 形 成 層 向 外 分 生 形 成 的 疏 鬆 組 織 皮 孔 構 造 (3) 木 栓 形 成 層 : 屬 於 分 生 組 織 產 生 木 栓 層 細 胞 及 栓 內 層 (4) 栓 內 層 ( 綠 皮 層 ): 木 栓 形 成 層 向 內 分 生 形 成 的 薄 壁 細 胞 例 題 (1) 下 列 何 構 造 無 法 影 響 水 進 出 植 物 體 的 功 能? (A) 葉 面 角 質 層 (B) 氣 孔 (C) 卡 氏 帶 (D) 皮 孔 100 指 考 (2) 有 關 於 樹 皮 的 構 造 與 功 能, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 雙 子 葉 植 物 的 莖 皆 具 有 樹 皮 (B) 木 栓 形 成 層 是 由 表 皮 細 胞 特 化 而 成 (C) 木 栓 細 胞 含 木 栓 質, 可 防 止 水 分 散 失 (D) 樹 皮 藉 表 面 的 氣 孔 進 行 氣 體 交 換 答 案 (1)(D) (2)(C) 詳 解 (1)(D) 皮 孔 可 使 外 界 空 氣 進 入 植 物 內 部 組 織, 與 水 分 進 出 植 物 體 無 關 (2)(A) 雙 子 葉 植 物 的 木 本 莖 具 有 樹 皮, 草 本 莖 不 具 有 樹 皮 (B) 木 栓 形 成 層 是 由 皮 層 外 側 的 細 胞 特 化 而 成 (D) 樹 皮 藉 表 面 的 皮 孔 進 行 氣 體 交 換 58
焦 點 55 單 子 葉 植 物 莖 : 一 年 生 草 本 : 水 稻 大 麥 多 年 生 木 本 : 椰 子 竹 子 表 皮 細 胞 排 列 緊 密, 外 覆 有 角 質 層, 具 防 止 水 分 散 失 和 保 護 功 能 表 皮 以 內 維 管 束 以 外 的 組 織 統 稱 為 基 本 組 織 基 本 組 織 (1) 主 要 由 薄 壁 細 胞 構 成, 可 儲 存 水 分 和 養 分 (2) 含 少 數 厚 角 細 胞 及 厚 壁 細 胞 支 持 植 物 體 維 管 束 分 散 於 基 本 組 織 中, 無 形 成 層 莖 不 能 持 續 加 粗 髓 腔 稻 麥 竹 具 有 中 空 的 髓 腔 功 能 : 可 供 氣 體 擴 散 ( 葉 髓 腔 根 ), 供 應 O 2 排 除 CO 2 例 題 下 列 單 子 葉 與 雙 子 葉 植 物 根 或 莖 的 橫 切 面 中, 哪 一 選 項 中 的 構 造 可 能 來 自 同 一 植 物? (A) 甲 丙 (B) 甲 丁 (C) 乙 丙 (D) 丙 丁 96 指 考 答 案 (D) 詳 解 甲 - 雙 子 葉 植 物 草 本 莖, 乙 - 雙 子 葉 植 物 的 根, 丙 - 單 子 葉 植 物 的 根, 丁 - 單 子 葉 植 物 草 本 莖 59
焦 點 56 植 物 體 內 水 分 上 升 的 原 理 : 水 在 導 管 內 上 升 : 蒸 散 作 用 是 最 重 要 的 機 制 (1) 葉 的 蒸 散 作 用 葉 含 水 量 降 低 葉 肉 細 胞 呈 缺 水 狀 態 ( 葉 肉 細 胞 的 滲 透 壓 增 大 ) 滲 透 作 用 1. 葉 的 蒸 散 作 用 水 分 從 木 質 部 進 入 葉 肉 細 胞 ( 促 使 莖 內 形 成 (2) 離 開 木 質 部 的 水 分 子 藉 氫 鍵 與 木 質 部 水 分 子 連 結 產 生 張 力 蒸 散 流 ) 拉 動 木 質 部 內 的 水 柱 (3) 蒸 散 作 用 :( 受 到 光 照 強 弱 和 氣 孔 開 閉 的 影 響 ) 1 調 節 植 物 體 的 溫 度,2 有 助 於 水 分 和 礦 物 質 的 吸 收 水 分 子 的 內 聚 力 + 附 著 力 在 木 質 部 的 導 管 內 形 成 水 柱 2. 導 管 的 毛 細 作 用 (1) 水 具 極 性 水 分 子 間 藉 氫 鍵 連 接 形 成 內 聚 力 (2) 水 具 極 性 水 對 木 質 部 導 管 細 胞 壁 具 有 附 著 力 主 動 運 輸 (1) 無 機 鹽 進 入 根 部 細 胞 根 部 細 胞 溶 質 濃 度 升 高 產 生 滲 透 壓 水 分 流 入 根 部 產 生 根 壓 3. 根 部 滲 透 壓 產 生 (2) 根 壓 : 力 量 不 大 ( 1~5atm, 土 壤 水 分 愈 多 根 壓 愈 大 ) 的 壓 擠 力 ( 根 壓 ) 水 分 僅 能 運 送 至 草 本 植 物 或 灌 木 的 葉 部 但 對 草 本 植 物 的 水 分 吸 收 很 重 要 (3) 泌 液 作 用 :( 草 本 植 物 的 葉 緣 或 葉 尖 具 有 排 水 孔 ) 根 壓 水 液 葉 脈 木 質 部 管 胞 由 排 水 孔 溢 出 ( 泌 液 作 用 ) 例 題 有 關 於 木 質 部 的 運 輸 原 理, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 根 壓 是 因 根 細 胞 的 滲 透 壓 和 膨 壓 降 低 所 致 (B) 蒸 散 作 用 導 致 導 管 內 壓 力 升 高 (C) 蒸 散 作 用 致 使 葉 肉 細 胞 的 滲 透 壓 增 大 (D) 木 質 部 與 韌 皮 部 的 輸 導 作 用 皆 與 主 動 運 輸 有 關 答 案 (C) 詳 解 (A) 根 壓 是 因 根 細 胞 的 滲 透 壓 和 膨 壓 升 高 所 致 (B) 蒸 散 作 用 導 致 導 管 內 的 水 分 減 少 膨 壓 降 低 (D) 木 質 部 的 輸 導 作 用 與 主 動 運 輸 無 關 焦 點 57 篩 管 運 輸 養 分 的 原 理 : 環 狀 剝 皮 : 剝 除 形 成 層 以 外 的 樹 皮 養 分 無 法 向 下 運 輸 莫 西 洛 : 環 剝 的 上 方 呈 現 肥 腫 環 剝 實 驗 運 輸 糖 分 結 論 : 樹 皮 根 部 60
(1) 二 個 漏 斗 瓶 口 用 半 透 膜 包 住 漏 斗 ( 甲 ) 內 裝 高 濃 度 蔗 糖 水 ( 滲 透 壓 較 高 ) 孟 克 氏 : 漏 斗 ( 乙 ) 內 裝 低 濃 度 蔗 糖 水 ( 滲 透 壓 較 低 ) 壓 力 流 學 說 (2) 二 個 漏 斗 中 間 用 玻 璃 管 相 連 ( 相 當 於 韌 皮 部 ) (3) 水 分 滲 入 漏 斗 ( 甲 ) 蔗 糖 液 自 漏 斗 ( 甲 ) 流 向 漏 斗 ( 乙 ) 蔗 糖 隨 水 分 運 輸 葉 部 ( 滲 透 壓 高 處 ) 根 部 ( 滲 透 壓 低 處 ) 插 入 韌 皮 部 篩 管 蚜 蟲 的 口 針 細 長 吸 食 汁 液 蚜 蟲 乙 醚 麻 醉 蚜 蟲 將 吻 部 切 斷 ( 留 下 插 入 韌 皮 部 的 口 針 ) 植 物 汁 液 從 口 針 切 口 流 出 分 析 得 知 篩 管 內 主 要 運 輸 成 分 為 蔗 糖 運 輸 方 向 韌 皮 部 運 輸 糖 分 生 產 的 部 位 需 求 的 部 位 ( 根 莖, 嫩 葉, 新 芽, 果 實 ) (1) 生 產 部 位 (2) 需 求 部 分 進 行 光 合 作 用 的 葉 部 : 主 動 運 輸 糖 分 進 入 韌 皮 部 韌 皮 部 糖 分 濃 度 增 加 滲 透 作 用 木 質 部 的 水 分 進 入 韌 皮 部 韌 皮 部 的 水 壓 增 高 根 莖 嫩 葉 新 芽 果 實 : 根 部 的 糖 分 轉 為 澱 粉 儲 存 水 分 滲 透 至 其 他 部 位 根 部 的 水 壓 降 低 例 題 當 蚜 蟲 將 針 狀 口 器 插 入 植 物 組 織 吸 食 時, 其 排 泄 物 中 富 含 糖 分, 螞 蟻 常 取 食 蚜 蟲 排 泄 物 並 驅 趕 蚜 蟲 天 敵 如 瓢 蟲 根 據 這 項 觀 察, 下 列 哪 些 敘 述 正 確? (A) 蚜 蟲 口 器 到 達 篩 管 部 位 (B) 蚜 蟲 口 器 到 達 導 管 部 位 (C) 螞 蟻 和 蚜 蟲 的 關 係 屬 於 互 利 共 生 (D) 螞 蟻 和 瓢 蟲 的 關 係 屬 於 片 利 共 生 (E) 蚜 蟲 最 喜 歡 棲 息 在 植 物 的 根 部 97 指 考 答 案 (A)(C) 詳 解 (B) 蚜 蟲 的 針 狀 口 器 到 達 篩 管 部 位 (D) 螞 蟻 和 瓢 蟲 的 關 係 屬 於 競 爭 (E) 蚜 蟲 棲 息 在 植 物 的 莖 部, 才 能 吸 取 植 物 莖 部 篩 管 的 養 分 61
焦 點 58 雙 子 葉 植 物 葉 的 構 造 : 外 形 葉 片 + 葉 柄 + 托 葉 ( 托 葉 是 小 型 葉, 僅 有 一 條 葉 脈 ) 葉 序 葉 在 枝 條 上 的 排 列 方 式 ( 互 生 對 生 輪 生 ) 角 質 層 防 止 水 分 散 失 表 皮 細 胞 排 列 緊 密, 具 保 護 和 防 止 水 分 散 失 功 能, 不 具 葉 綠 體 構 造 葉 肉 柵 狀 組 織 近 上 表 皮, 呈 柱 狀, 排 列 緊 密, 葉 綠 體 較 多 海 綿 組 織 近 下 表 皮, 不 規 則, 排 列 疏 鬆, 葉 綠 體 較 少 葉 脈 葉 的 維 管 束, 上 為 木 質 部, 下 為 韌 皮 部, 不 具 形 成 層 氣 孔 由 成 對 的 保 衛 細 胞 圍 成, 大 多 位 於 下 表 皮, 具 蒸 散 水 分 的 功 能 例 題 下 列 有 關 植 物 的 營 養 器 官 與 功 能 之 敘 述, 何 者 正 確? (A) 根 帽 可 保 護 生 長 點, 但 細 胞 與 土 壤 摩 擦 易 脫 落, 需 經 常 補 充 (B) 多 年 生 的 雙 子 葉 植 物 具 有 活 躍 的 形 成 層, 使 莖 不 斷 伸 長 (C) 水 生 植 物 的 葉 片 具 有 很 厚 的 角 質 層, 可 防 水 分 不 斷 滲 入 植 物 體 (D) 單 子 葉 植 物 位 於 莖 外 部 的 維 管 束 有 韌 皮 部, 位 於 莖 內 部 者 具 有 木 質 部 100 指 考 答 案 (A) 詳 解 (B) 雙 子 葉 植 物 的 形 成 層 使 莖 不 斷 加 粗 ; 莖 頂 的 分 生 組 織 使 莖 不 斷 伸 長 (C) 植 物 葉 片 的 角 質 層 可 防 水 分 散 失, 而 非 防 水 分 滲 入 植 物 體 (D) 植 物 莖 內 部 的 維 管 束 有 韌 皮 部 和 木 質 部 ; 莖 外 部 無 維 管 束 62
焦 點 59 氣 孔 的 構 造 : 保 衛 細 胞 是 由 表 皮 細 胞 特 化 而 成, 呈 腎 形, 兩 端 互 相 接 合, 中 間 互 相 分 離 為 氣 孔 保 衛 細 胞 (1) 含 葉 綠 體 較 大 液 泡 含 多 量 細 胞 質 (2) 構 成 細 胞 壁 的 纖 維 素 微 絲 由 內 側 向 外 呈 輻 射 狀 排 列 (3) 內 側 細 胞 壁 較 厚 外 側 的 細 胞 壁 薄 : 保 衛 細 胞 吸 水 向 外 膨 脹 氣 孔 開 啟 特 徵 葉 面 表 皮 的 微 小 細 孔 通 常 位 於 葉 面 下 表 皮 直 徑 氣 孔 直 徑 >1µm( 菜 豆 氣 孔 =7 3µm, 燕 麥 氣 孔 =38 8µm) 僅 上 表 皮 具 有 氣 孔 : 浮 水 植 物 ( 睡 蓮 浮 萍 ) 氣 孔 上 下 表 皮 均 有 氣 孔 : 單 子 葉 植 物 ( 洋 蔥 玉 米 水 稻 ) 分 佈 氣 孔 多 位 於 下 表 皮 : 雙 子 葉 草 本 植 物 ( 向 日 葵 酢 漿 草 ) 僅 下 表 皮 具 有 氣 孔 : 雙 子 葉 木 本 植 物 ( 秋 海 棠 楓 榕 ) 不 具 氣 孔 : 沉 水 植 物 ( 水 蘊 草 ) 氣 孔 開 閉 保 衛 細 胞 內 K + 濃 度 變 化 直 接 影 響 氣 孔 開 閉 保 衛 細 胞 CO 2 K + 離 子 滲 透 壓 保 衛 細 胞 氣 孔 光 照 時 光 合 作 用 旺 盛 減 少 累 積 ( 進 入 保 衛 細 胞 ) 升 高 吸 水 膨 脹 開 放 夜 晚 時 呼 吸 作 用 旺 盛 增 加 降 低 ( 離 開 保 衛 細 胞 ) 降 低 失 水 萎 縮 關 閉 例 題 有 關 於 氣 孔 的 分 布, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 浮 萍 和 水 蘊 草 皆 不 具 氣 孔 (B) 單 子 葉 植 物 葉 部 氣 孔 大 多 分 布 於 上 表 皮 (C) 雙 子 葉 植 物 葉 部 氣 孔 大 多 分 布 於 下 表 皮 (D) 松 柏 和 仙 人 掌 的 氣 孔 皆 深 陷 於 針 狀 葉 中 答 案 (C) 詳 解 (A) 浮 萍 的 氣 孔 位 於 上 表 皮 (B) 單 子 葉 植 物 的 上 下 表 皮 皆 有 氣 孔 (D) 仙 人 掌 的 葉 退 化 成 針 狀 構 造 不 具 氣 孔, 氣 孔 分 佈 於 莖 的 表 皮 63
焦 點 60 影 響 氣 孔 開 閉 的 因 素 : 光 線 刺 激 無 光 線 時 水 分 缺 乏 CO 2 濃 度 光 線 刺 激 保 衛 細 胞 藉 主 動 運 輸 累 積 K + 氣 孔 開 放 (1) 保 衛 細 胞 和 周 圍 的 表 皮 細 胞 細 胞 膜 上 具 有 光 的 受 體 接 收 藍 光 (2) 光 受 體 激 發 K + 幫 浦 K + 藉 主 動 運 輸 進 入 保 衛 細 胞 保 衛 細 胞 滲 透 壓 升 高 保 衛 細 胞 吸 水 膨 脹 氣 孔 開 放 無 光 線 時 K + 和 水 分 藉 擴 散 離 開 保 衛 細 胞 保 衛 細 胞 膨 壓 降 低 保 衛 細 胞 萎 縮 氣 孔 關 閉 水 分 缺 乏 保 衛 細 胞 累 積 離 素 (ABA) K + 和 水 分 自 保 衛 細 胞 流 出 保 衛 細 胞 膨 壓 降 低 保 衛 細 胞 萎 縮 氣 孔 關 閉 葉 部 細 胞 間 隙 的 CO 2 濃 度 升 高 氣 孔 關 閉 景 天 酸 代 謝 植 物 (CAM 植 物 ): 生 長 於 乾 旱 地 區 白 天 氣 孔 關 閉 夜 晚 氣 孔 開 放 例 題 (1) 在 下 列 哪 些 環 境 下, 植 物 的 氣 孔 會 打 開? (A) 環 境 溫 度 太 高 (B) 土 壤 水 分 不 足 (C) 吉 貝 素 濃 度 上 升 (D) 離 層 素 濃 度 下 降 (E) 照 射 藍 光, 促 使 鉀 離 子 進 入 保 衛 細 胞 100 指 考 (2) 下 列 何 者 與 植 物 氣 孔 的 開 閉 調 節 有 關? (A) 保 衛 細 胞 中 的 膨 壓 (B) 保 衛 細 胞 中 的 鐵 離 子 濃 度 (C) 葉 內 的 二 氧 化 碳 濃 度 (D) 離 層 素 (ABA) 的 累 積 (E) 溫 度 的 高 低 92 指 考 答 案 (1)(D)(E) (2)(A)(C)(D)(E) 詳 解 (1)(A) 環 境 溫 度 太 高 氣 孔 關 閉 以 減 少 水 分 散 失 (B) 土 壤 水 分 不 足 氣 孔 關 閉 以 減 少 水 分 散 失 (C) 吉 貝 素 濃 度 與 氣 孔 開 閉 無 關 (D) 離 層 素 濃 度 上 升 氣 孔 關 閉 ; 離 層 素 濃 度 下 降 氣 孔 開 放 (E) 照 射 藍 光 鉀 離 子 進 入 保 衛 細 胞 氣 孔 開 放 (2)(B) 保 衛 細 胞 中 的 鉀 離 子 濃 度 與 植 物 氣 孔 的 開 閉 調 節 有 關 64