生存的智慧:向光性现象
在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性 (Phototropism)。对于固着生长的植物而言,这并非简单的物理移动,而是一种精密的生存策略。通过向光生长,植物能够最大化捕捉光能,提升光合效率,在空间资源的竞争中占据优势。
实验模型与物质基础
为了揭示背后的逻辑,科学家引入了胚芽鞘作为研究模型。通过对比实验发现:取一段玉米胚芽鞘,切去顶端 2 mm,使胚芽鞘不再产生生长素,植物不仅停止生长,也失去了向光性。这证明了顶端既是感光部位,也是生长信号的源头。
- 合成部位:生长素主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成。
- 运输机制:在单侧光下,生长素在顶端发生横向运输;而在植物成熟组织中,物质还存在通过韧皮部的非极性运输,共同构成了复杂的调节网络。
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QUESTION 1
根据向光性定义,植物产生向光弯曲的外部诱因是什么?均匀光照
单侧光照射
完全黑暗
红外线辐射
✅ Correct!
正确!单侧光打破了生长素的均匀分布,从而导致弯曲。❌ Incorrect
请注意定义中提到的“单侧光”这一关键条件。QUESTION 2
切除胚芽鞘顶端 2 mm 后,其生理状态会发生什么变化?
加速向光弯曲
直立生长
停止生长且不弯曲
✅ Correct!
正确。顶端是生长素产生的源头,切除后失去了生长动力。❌ Incorrect
由于顶端是合成生长素的主要部位,切除它会导致生长素缺失。QUESTION 3
生长素的主要合成部位不包括下列哪项?成熟的根部组织
幼嫩的芽
发育中的种子
✅ Correct!
是的,生长素主要在幼嫩的、生长旺盛的部位合成。❌ Incorrect
生长素主要在芽、幼叶和发育中的种子中产生。QUESTION 4
关于植物体内生长素的运输,下列描述正确的是?只有极性运输
在成熟组织中存在非极性运输
单侧光不影响运输方向
✅ Correct!
正确。成熟组织中确实存在非极性运输。❌ Incorrect
除了特定的极性运输,植物体也利用韧皮部进行非极性运输。QUESTION 5
向光性现象体现了植物对环境的何种调节?被动避灾
主动获取能量的生存智慧
无意义的随机生长
✅ Correct!
向光性通过调节生长,帮助植物更高效地进行光合作用。❌ Incorrect
这是一种植物主动适应环境、竞争阳光的生理策略。案例分析:窗台上的天竺葵
结合本课原理分析生活现象
小明发现家里的天竺葵盆栽总是向着窗外阳光处倾斜。他决定做一个实验:他将天竺葵的生长点(尖端)用不透光的锡箔帽罩住,观察其生长情况。
Q
1. 被罩住锡箔帽的天竺葵是否还会表现出向光性?为什么?
Answer:
不会表现出向光性。因为感受单侧光刺激的部位在胚芽鞘或生长点的顶端,锡箔帽阻断了光信号的感知,导致生长素分布均匀,植株将直立生长。
不会表现出向光性。因为感受单侧光刺激的部位在胚芽鞘或生长点的顶端,锡箔帽阻断了光信号的感知,导致生长素分布均匀,植株将直立生长。
Q
2. 这个实验结果证明了关于向光性的哪个核心观点?
Answer:
证明了植物感光的部位在尖端,而非弯曲生长的部位(尖端下部)。
证明了植物感光的部位在尖端,而非弯曲生长的部位(尖端下部)。