关于植物向光性原因的探究

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1、关于植物向光性生长原因的探究高二(19)班林勰宇选题原因在一次生物课上讲到植物激素时,老师介绍到了生长素(IAA、PAA、IBA)对植物向光生长的影响,向光一侧的生长素多,所以植物向光一侧的生长速度比背光一侧要快,所以植物会向光生长。但是老师同吋又提到关于植物向光生长的另一种观点:二十世纪八十年代有学者根据用胡萝卜和向口葵所做的实验结果提出,植物向光生长是由于单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀引起的。最后老师告诉我们:关于植物向光生长的原因,目前还无定论,有关的研究还在继续。这引起了我的极大兴趣,于是我想做一番探

2、究。探究过程(1)查找资料我从相关书籍和网络上查找有关资料,进行了初步的猜想,并打算在假期通过实验和观察来探究正确的答案,提出自己的观点。(2)进行实验寒假的到来让我有充裕的时I'可来完成我的课题,我决定观察蒜苗的生长并做好记录,用进行对照试验的方法來导出最终的结论,因为用蒜苗來进行试验既方便又便宜,便于观察和记录。我设置了一个实验组和三个对照组,并对变量进行了控制。实验组的大蒜生长在土壤屮和阳光下,我把它编号为①,其余三个对照组大蒜的生t条件分别为有土无光、无土有光、无土无光,编号为②、③、④。我每天观察蒜苗的生长并认

3、真做好记录:蒜苗生长情况记录表格项目组别弟5天弟6天却天弟8天弟9天鸽10天鹘11天第12天总计①305580100120135145150①拠-325%1昭=290%1-H®=340%14@=305②204575105130150160175蒜田咼度③40557590100115130140④356085100115135150165①3,S3.94.14.34.54.64.95.1①层9.4%1用)=9.2%14@=8,6%14@=7.9②3.94.04.04.24.34.54.64.8蒜田直径③3.33.43.

4、63.63.73.73.94.13.33.33.43.53.53.73.73.2向光程度①5ii212736424953①拠=53%1虑=101%1恵=绸%1+@=.②Tf:R!if于说V③613is2433394348④(3)整理数据从表中可以很明显地看出,在有光情况下生长的蒜苗,都很明显地出现了向光生长的趋势,而在黑暗中生长的蒜苗无明显向光现象;在土壤中生长的蒜苗比在水中生长的蒜苗更粗壮且向光现象更明显(这可能是由于在水中种植时未加入营养液而导致的营养不良和无法合成所需的某些物质所造成的,也可能是由于放置实验组和对照

5、组时的疏忽而造成的阳光照射角度差异而导致的);最值得注意的是,在黑暗中生长的蒜苗普遍比在有关条件下生长的蒜苗长得髙。(4)得出结论于是我开始进行推论:我们知道蒜苗在生长拔高是生长素和抑制生长素相互作用的表现。首先,蒜苗在黑暗中t得快、直立、瘦弱,说明蒜苗生长均匀无向光,相比Z下蒜苗在阳光下长得较矮而茎杆却十分粗壮且出现了向光生长现象,这说明在阳光下抑制生长素分泌量增加、生长素分泌减少或是抑生氏索增加幅度比生氏索增加幅度大,抑生长素所占的比重增加,这时抑生氏素的效果比生长素更加明显,我们看到的主要是抑生长素的作用效果。蒜苗

6、向光一面长得慢,这说明生长素分布不均匀或是抑制生长素分布不均,也可能是两者都有。生长素的运输是极性运输,属于主动运输,需要消耗能量。到底是什么原因呢?这时我从网上找到的资料让我眼前一亮:关于植物向光性原因的争议长期以来,人们认为植物向光性生长是由于生长索分布不均匀造成的。有关原因课本和上述资料屮已冇详细介绍。20世纪80年代以来,冇学者在对向光性生长的植物器官向光和背光面生长素含彊进行精确测定后,发现两侧并没有差别,如下表。IAA在向光和背光而的含量比较器官IAA分布测定方法向光一侧背光一侧黑暗对照绿色向日葵下胚轴514

7、948分光荧光法绿色萝卜下胚轴514945电子俘获检测法黄花燕麦芽鞘49.550.550电子俘获检测法因此,有人提出,是单侧光刺激导致生长抑制物质在向光一侧积累,从而造成植物向光性生长的。例如,引起萝卜下胚轴向光性的抑制物质可能是萝卜宁和萝卜胺,引起向日葵下胚轴向光性的抑制物质可能是黄质醛。但是,至于这些抑制物质究竟是什么,目前还没冇定论。终于找到了有关于课本上提到的实验相关的数据。根据这则资料,我重新把思路理清:在阳光照射下,植物的生命活动加强,生长素和抑生长素分泌量都增加,或者是抑生长素分泌量增加得快,或者是抑生长素

8、作用的效果更加明显。而从上表来看,植物之所以会产生向光现象,主要是因为抑生长素。从另外一方面看,1910年詹森和1914年拜尔的实验中并未考虑到抑制生长物质所产生的影响(科学界当时对抑制生长物质的了解还不多,所以詹森和拜尔以及其他同吋代科学家都将抑生长素对植物产生影响的可能性排除在外),所以是不完善的。再后来,课本上

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