Transcript ch14生長和發育
1 試想想 14.1 生長與發育的概念 14.2 植物的生長和發育 14.3 量度生長的方法 14.4 生長曲線 「試想想」解答篇 概念總覽 2 母株 單一細胞 3 盛有營養液體 的器皿 細胞團 4 小植株 成熟的植株 5 它們跟母株 完全相同。 6 單一細胞通過 1甚麼過程生長成 一團細胞 7 2 這團細胞怎樣 發育成一棵植株 8 14.1 生長與發育的概念 生長 合子 發育 多細胞、 結構複雜 的成熟個體 9 14.1 生長與發育的概念 生長 • 體積和乾質量作永久性增加 • 藉以下過程來生長： 1 細胞分裂 有絲細胞分裂 數目增加 10 14.1 生長與發育的概念 生長 • 體積和乾質量作永久性增加 • 藉以下過程來生長： 2 細胞增大 製造所需的物質 體積增大 11 14.1 生長與發育的概念 發育 • 在形態上作永久性改變，身體 的複雜性同時增加 • 藉細胞分化來發育 細胞特化成不同的類型， 以發揮不同功能的過程 12 14.1 發育 • 細胞 生長與發育的概念 組織 器官 系統 • 細胞會同時生長 13 14.1 生長與發育的概念 人類的生長與發育 生長 細胞分裂 第一次有絲 第二次有絲 細胞分裂 細胞分裂 合子 子細胞 14 14.1 生長與發育的概念 人類的生長與發育 生長 細胞分裂 細胞增大 重複地 分裂 一個細胞球 15 14.1 生長與發育的概念 人類的生長與發育 發育 細胞分化 分化 紅血細胞 心肌細胞 神經細胞 16 14.1 生長與發育的概念 人類的生長與發育 發育 增加複雜性 組織 類似的細胞 聚集在一起 器 官 系統 17 14.1 生長與發育的概念 1a 生長是生物的 體積 和 乾質量 作永久性增加。 18 14.1 生長與發育的概念 1b 發育是生物的 形態 作永久性改 變，身體的 複雜性 同時增加。 19 14.1 生長與發育的概念 2 生物透過 細胞增大 及 細胞分裂 來生長。 有絲細胞分裂增加細胞的 數目 ， 細胞增大則增加細胞的 體積 。 20 14.1 生長與發育的概念 3a 生物透過細胞 分化 來發育。 指細胞為發揮特殊功能而變成 不同類型 的過程 21 14.1 生長與發育的概念 3b類似的特化細胞會聚集在一起， 形成 、 組織 和 器官 系統 。 22 14.2 植物的生長和發育 我還是不明白生長和發 育的意思。 讓我們看看植物 的 生長和發育吧。 23 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 種子生長並發育 萌發 (germination) 成為幼苗的過程 以綠豆為例…… 24 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 胚根 種皮 第二天 胚根伸出。 綠豆 水份 25 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 切開種子 26 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 第二天 1 種子透過珠孔吸收水份，使 種皮破裂。 27 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 第二天 2 子葉中的酶把不可溶的食物 轉化成可溶的食物。 28 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 第二天 3 可溶的食物被輸送至胚芽和 胚根作生長和發育之用。 29 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 胚根 第三天 根毛增加吸收水份和 礦物質的表面積。 根毛 30 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 下胚軸 第四天 下胚軸生長並帶領 子葉鑽出泥土。 胚芽頂端 受子葉保護 31 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 下胚軸 第五天 下胚軸挺直。 32 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 下胚軸 第五天 子葉於隨後數天進行 光合作用。 子葉轉為綠色 33 14.2 植物的生長和發育 種子萌發 嫩葉 第六天 胚芽長出的嫩葉開始 進行光合作用，製造 食物。 子葉 34 14.2 植物的生長和發育 種子萌發所需的條件 i) 水 a 使種皮變軟和子葉 膨脹 胚根才可穿破種皮 而伸出來 35 14.2 植物的生長和發育 種子萌發所需的條件 i) 水 b 活化種子內的酶 把不可溶的食物儲 備分解成可溶的物 質，作生長的用途 36 14.2 植物的生長和發育 種子萌發所需的條件 i) 水 c 作為溶劑 運送可溶的食物 至生長部位 37 14.2 植物的生長和發育 種子萌發所需的條件 ii) 溫度 使酶有效地運作 38 14.2 植物的生長和發育 種子萌發所需的條件 iii) 氧 用來進行呼吸作用， 提供能量以支持生長 39 14.2 植物的生長和發育 14.1 錄像 設計實驗以探究種子萌發所需的 條件 上星期，慧敏和永健 兩姐弟到農場參觀， 農夫給了他們數粒種 子。他們各自把種子 放在花盆中種植。 40 14.2 植物的生長和發育 14.1 慧敏把花盆置於睡 房的窗旁，並每天 為它澆水；永健把 花盆置於浴室內， 他經常忘記為種子 澆水。 41 14.2 植物的生長和發育 14.1 幾天後，只有慧敏 的種子萌發，長出 幼苗。 永健猜測種子萌發 與它所處的環境有 關。 42 14.2 植物的生長和發育 14.1 試設計並進行探究 來找出種子萌發所 需的條件。 43 14.2 植物的生長和發育 植物進行生長和發育的部分 生長只限在 分生組織進行 一組未分化的細胞 44 14.2 植物的生長和發育 植物進行生長和發育的部分 生長只限在 分生組織進行 頂端分生組織 側生分生組織 可以在植物生長的過程中 不斷進行有絲細胞分裂 45 14.2 植物的生長和發育 植物進行生長和發育的部分 莖端 頂端分生組織 • 位於根端和 莖端 • 令長度增加 • 負責初生生長 根端 46 14.2 植物的生長和發育 植物進行生長和發育的部分 側生分生組織 • 位於根和莖的 外圍 • 令厚度增加 • 負責次生生長 47 14.2 植物的生長和發育 根端 分化區 (region of differentiation) 延長區 (region of elongation) 細胞分裂區 (region of cell division) 48 14.2 植物的生長和發育 根端 細胞分裂區 • 進行有絲細胞分裂， 產生新細胞 • 由根冠保護 頂端分生組織 根冠 (root cap) 49 14.2 植物的生長和發育 根端 細胞分裂區 密度高的細胞質 （沒有液泡） 細胞核 50 14.2 植物的生長和發育 根端 延長區 • 細胞來自細胞分裂區 • 細胞通過滲透吸收水 份，形成大量細小的 液泡 51 14.2 植物的生長和發育 根端 延長區 細小的液泡 薄的細胞壁 52 14.2 植物的生長和發育 根端 分化區 • 細小的液泡會結合成 較大的液泡 • 纖維素在細胞壁上 形成 53 14.2 植物的生長和發育 根端 分化區 • 細胞壁逐漸增厚，並 變得堅硬 • 細胞會分化為特殊的 組織，以發揮不同的 功能 54 14.2 植物的生長和發育 根端 分化區 老根毛 嫩根毛 木質部 大的液泡 較厚的細胞壁 55 14.2 植物的生長和發育 根端 56 14.2 植物的生長和發育 根端的長度增加 是由細胞的數目 增加所引致。 57 14.2 植物的生長和發育 那主要是由細胞 的延長所引致。 58 14.2 植物的生長和發育 莖端 嫩葉 頂端分生組織 細胞分裂區 延長區 分化區 59 14.2 植物的生長和發育 莖端 60 14.2 植物的生長和發育 莖和根的外圍 側生分生組織 • 位於木本植物的 木質部和韌皮部 之間 • 新細胞會分別分化 成次生木質部和 次生韌皮部 61 14.2 植物的生長和發育 莖和根的外圍 側生分生組織 表皮 初生木質部 初生韌皮部 皮層 生長方向 62 14.2 植物的生長和發育 莖和根的外圍 厚度增加 63 14.2 植物的生長和發育 莖和根的外圍 厚度增加 次生木質部 • 向內推， 形成木質 次生韌皮部 64 14.2 植物的生長和發育 莖和根的外圍 年輪 幾年後…… 65 14.2 植物的生長和發育 1 種子萌發的主要過程： • 種子吸 水 及膨脹。 子葉 中 儲存的食物轉化成可溶的食物， 然後輸送至胚芽和胚根作生長 之用。 66 14.2 植物的生長和發育 1 種子萌發的主要過程： • 胚根上長出 根毛 ，根毛從 泥土吸收水份和礦物質。 67 14.2 植物的生長和發育 1 種子萌發的主要過程： • 下胚軸 鑽出泥土。子葉變 綠 ， 並進行光合作用。 68 14.2 植物的生長和發育 1 種子萌發的主要過程： • 胚芽長出嫩 葉 ，並開始製造 食物。 69 14.2 植物的生長和發育 2 種子萌發需要 水 、 合適的溫度 和 氧。 70 14.2 植物的生長和發育 3 生長在莖端和根端內的 頂端分生組織 ，及根和莖外圍 的 側生分生組織 進行。 71 14.2 植物的生長和發育 4 初生生長使植物的 長度 增加， 次生生長使植物的 厚度 增加。 72 14.2 植物的生長和發育 5a 細胞分裂區：細胞通過 有絲細胞分裂 ，產生新細胞。 73 14.2 植物的生長和發育 5b 延長區：細胞吸收水份，使 體積 增大 。 74 14.2 植物的生長和發育 5c 分化區：細胞特化，以發揮 不同 功能 。 75 14.3 量度生長的方法 我每天都記錄植 物的高度。你知 道要量度生物的 生長情況，可以 量度哪些參數嗎? 76 14.3 量度生長的方法 1 體形 可以量度…… a 長度或高度 適用於主要靠延長 而生長的構造 例如： 幼苗根部的長度 77 14.3 量度生長的方法 1 體形 可以量度…… b 表面積 適用於 扁平的構造 透明方格紙 例如：葉片的表面積 78 14.3 量度生長的方法 1 體形 可以量度…… c 體積 適用於形狀不 規則的構造 總體積的改變 例如：果實 = 梨子的體積 79 14.3 量度生長的方法 1 體形 優點： • 無須殺死生物，因此可在一段時 間內量度同一個生物的體形變化 • 簡便快捷 80 14.3 量度生長的方法 1 體形 缺點： • 量度只限於一個層面，未能反映 其他層面的生長狀況 例如：灌木可 能不斷向橫生 長而沒有增高 81 14.3 量度生長的方法 2 鮮質量 = 在正常情況下的重量 （包括體內水份） 82 14.3 量度生長的方法 2 鮮質量 優點： • 無須殺死生物，因此可在一段時 間內量度同一個生物的體形變化 • 簡便快捷 83 14.3 量度生長的方法 2 鮮質量 缺點： • 受生物含水量影響，因此變化 較大 受不同的環境或 生物的狀況影響 84 14.3 量度生長的方法 3 乾質量 = 生物除去體內所有水份後的重量 = 生物體內有機物的重量 • 通常用於植物 85 14.3 量度生長的方法 3 乾質量 稍高於100°C 重量不 再因失 去水份 而減少 86 14.3 量度生長的方法 3 乾質量 優點： • 準確 87 14.3 量度生長的方法 3 乾質量 缺點： • 往往會把生物殺死，以致不能 對同一個生物樣本的生長進行 定期量度 需要大量 同類生物 88 14.3 量度生長的方法 3 乾質量 缺點： • 頗費時，並不適用於體形龐大的 生物 89 14.3 量度生長的方法 14.2 錄像 設計實驗以探究幼苗主根的生長 你還記得實驗 14.1 中， 慧敏和永健所栽種的種 子嗎？慧敏觀察到幼苗 的主根一天比一天長。 90 14.3 量度生長的方法 14.2 她認為主根的不同區域 以相同的速率生長，永 健則不同意。 試設計並進行探究來找 出答案。 91 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 體形 即 長度 、高度、表面積或 體積 92 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 體形 優點： • 無須殺死生物 ，因此可以 連續量度同一個生物的生長 • 簡便 快捷 93 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 體形 缺點： • 量度僅限於 一個 層面， 能/未能 反映其他層面的 生長狀況 94 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 鮮質量 即正常重量，包括體內的 水份 95 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 鮮質量 優點： • 無須殺死生物 ，因此可以 連續量度同一個生物的生長 • 簡便 快捷 96 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 鮮質量 缺點： • 受環境或生物的 狀況 影響， 有較大的變化 97 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 乾質量 即 脫水 後的重量 98 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 乾質量 優點： • 準確 量度生物體內有機物 的重量 99 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 乾質量 缺點： • 生物會被 殺死，因此 能/不能 連續量度同一個生物的生長 • 需要 大量 同類生物 100 14.3 量度生長的方法 量度生長的參數： 乾質量 缺點： • 費時 • 不適用於體形 龐大 的生物 101 14.4 生長曲線 我已記錄幼苗主根在這星期 的長度變化。應該怎樣把數 據表達出來？ 用生長曲線吧。 102 14.4 生長曲線 一年生植物的生長階段 一年生植物 • 在一個生長季節內完成整個 生活史 • 生長可分為三個階段，生長 曲線呈 S 形 103 14.4 生長曲線 一年生植物的生長階段 階段 1 50 階段 1 40 儲存的食物被 30 分解，釋出能 20 量供植物生長 10 乾質量 減少 0 5 10 15 20 25 乾質量 (g) 時間（星期） 104 14.4 生長曲線 一年生植物的生長階段 階段 1 2 50 階段 2 40 綠葉進行光合 30 作用 20 乾質量 10 增加 0 5 10 15 20 25 乾質量 (g) 時間（星期） 105 14.4 生長曲線 一年生植物的生長階段 階段 1 2 50 階段 2 40 綠葉進行光合 30 作用 20 乾質量 光合作用速率 > 呼吸作用速率 10 增加 製造的食物0 > 消耗的食物 5 10 15 20 25 乾質量 (g) 時間（星期） 106 14.4 生長曲線 一年生植物的生長階段 階段 1 2 3 50 階段 3 40 果實和種子的 30 散播 20 乾質量 10 減少 死亡 0 5 10 15 20 25 乾質量 (g) 時間（星期） 107 14.4 生長曲線 人的生長階段 體 重 或 身 高 出生 0 胎兒的生長 年齡 （歲） 108 14.4 生長曲線 人的生長階段 體 重 或 身 高 迅速生長 03 嬰兒期 年齡 （歲） 109 14.4 生長曲線 人的生長階段 體 重 或 身 高 生長減慢 03 13 兒童期 年齡 （歲） 110 14.4 生長曲線 人的生長階段 體 重 或 身 高 迅速生長 03 13 18 青年期 年齡 （歲） 111 14.4 生長曲線 人的生長階段 體 重 或 身 高 體重或身高 逐漸停止增 加 03 13 年齡 18 65 （歲） 成年期 112 14.4 生長曲線 人的生長階段 體 重 或 身 高 03 13 細胞分裂仍 會發生，以 產生新細胞 供修補之用 年齡 18 65 （歲） 成年期 113 14.4 生長曲線 人的生長階段 死亡 體 重 或 身 高 03 13 體重或 身高下 降 年齡 18 65 （歲） 衰老期 114 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 人體不同部分在不 同生長階段有不同 的生長速率。 115 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 100 相 對 生 長 速 率 (%) 80 60 40 20 0 整個身體 5 10 15 年齡 （歲） 20 116 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 100 相 對 生 長 速 率 (%) 80 60 40 20 0 腦 腦在嬰兒期和兒童期迅 速生長 整個身體 年齡 （歲） 5 10 15 20 117 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 100 相 對 生 長 速 率 (%) 腦 80 60 40 20 0 整個身體 5 10 15 在青春 期開始 迅速生 長 生殖器官 年齡 （歲） 20 118 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 9週大 新生 2歲 5歲 13歲 22歲 的胎兒 在成長初期，頭部生長迅速 119 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 9週大 新生 2歲 5歲 13歲 22歲 的胎兒 比例隨年齡而減小 120 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 9週大 新生 2歲 5歲 13歲 22歲 的胎兒 四肢起初生長緩慢 121 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 9週大 新生 2歲 5歲 13歲 22歲 的胎兒 比例隨年齡而增加 122 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 9週大 新生 2歲 5歲 13歲 22歲 的胎兒 軀幹的生長速率 123 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 9週大 新生 2歲 5歲 13歲 22歲 的胎兒 與整個身體相約 124 14.4 生長曲線 人體各部分的生長速率 9週大 新生 2歲 5歲 13歲 22歲 的胎兒 比例幾乎不變 125 14.4 生長曲線 兩性的生長速率 體重 (kg) 60 50 40 30 20 10 0 男孩子 女孩子 青年期的生長 速率並不相同 年齡（歲） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 126 14.4 生長曲線 兩性的生長速率 體重 (kg) 女孩子的生長速 60 率較男孩子高 50 女孩子較早 40 踏入青春期 30 20 10 0 男孩子 女孩子 男孩子的生長速 率較女孩子高 年齡（歲） 2 4 6 8 10 12 14 16 18 127 14.4 生長曲線 1 一年生植物的生長階段： 萌發初期，植物的乾質量 減少 ，原因是種子內儲存的 食物被 分解 ，以釋出能量來 供植物生長。 128 14.4 生長曲線 1 一年生植物的生長階段： 綠葉 的形成使植物的乾質量 增加 ，原因是光合作用所製造 的食物較消耗的食物多。 129 14.4 生長曲線 1 一年生植物的生長階段： 植物散播果實和 種子 後， 乾質量便 下降 。 130 14.4 生長曲線 2 人的生長可以在身體 各部分 發生。 131 14.4 生長曲線 3 人的生長階段： 人在嬰兒期 迅速 生長。 132 14.4 生長曲線 3 人的生長階段： 在兒童期，生長變得 較慢 ，但 踏入青年期後生長又再 加速 。 133 14.4 生長曲線 3 人的生長階段： 在 成年期 ，體重和身高都會 逐漸停止增加。 134 14.4 生長曲線 3 人的生長階段： 在衰老期，體重和身高都會 下降 。 135 14.4 生長曲線 4 人體不同部分的相對大小會隨年 齡而變化，因為人體各部分在不 同時間有 不同 的生長速率。 136 14.4 生長曲線 5 在青年期初段，女孩子的生長 速率較男孩子高，因為女孩子 比男孩子 較早 進入青春期。 137 1 單一細胞通過甚麼過程生長成 一團細胞？ 單一細胞不斷進行有絲細胞分裂， 形成一團細胞。 138 這團細胞怎樣發育成一棵 2 植株？ 細胞團通過細胞分裂、細胞增大 和細胞分化形成根、莖、葉等器 官，從而發育成一棵植株。 139 生長 發育 永久增加 永久增加 體積或乾質量 由以下 過程引致 細胞分裂 複雜性 由以下 過程引致 細胞分化 細胞增大 140 生長 參數包括 體 形 鮮質量 乾質量 141 生長 發育 對於植物 由以下 過程開始 種子萌發 根端 莖端 對於人， 發生在 整個身體 發生在 莖和根的外圍 142