摘要 本文從生長素的橫向運輸和縱向運輸?shù)慕嵌冉Y(jié)合幾個例題來淺談生長素的橫、縱運輸在解題中的應用。
關鍵詞 生長素 橫向運輸 縱向運輸 解題
生長素運輸方式包括極性運輸（縱向運輸）和橫向運輸?shù)冗\輸方式。極性運輸是指生長素只能從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，而不能由形態(tài)學下端向形態(tài)學上端運輸，這種單方向的運輸稱為極性運輸。橫向運輸是指在單側(cè)光或重力作用下引起生長素在莖、根等處的橫向運輸，這種運輸與單一方向的外界刺激有關，如植物的向光性、向重力性都充分體現(xiàn)出了生長素橫向運輸?shù)奶攸c與效果。如圖1是單側(cè)光照射下胚芽鞘尖端生長素的橫向運輸，以及尖端以下生長素的縱向運輸圖解。圖2是重力作用下生長素的橫向運輸，以及芽和根部的縱向運輸圖解。
圖1 圖2
在復習植物的激素調(diào)節(jié)的內(nèi)容中，有關生長素的運輸問題是一個重點，特別是運用生長素的運輸特點來分析解答問題更是一個難點。在實際訓練中盡管我們分類歸納了一些方法，但是學生運用的還是不夠理想，變換角度就不會靈活運用。為了更好的解決這個問題，提高學生的理解和運用生長素運輸特點解決問題的水平，下面結(jié)合幾個例題來談談生長素的橫、縱運輸在解題中的應用。
1 單側(cè)光和重力對生長素橫、縱運輸影響的問題
例1． 根據(jù)圖3所示分析a、b、c、d四個瓊脂塊中的生長素含量，正確的結(jié)論是（ ）
圖3
A．a(chǎn)>b>d B．c>b>d C．b>a>c D．a(chǎn)=b=c
解析：本題考查生長素的橫向運輸與極性運輸（縱向運輸）。圖3的左圖中由于玻璃隔板的阻擋，右側(cè)單側(cè)光照射胚芽鞘尖端生長素不能橫向運輸，由于生長素的極性運輸（縱向運輸），瓊脂塊a的生長素含量等于瓊脂塊b的生長素含量。右圖中尖端頂部單側(cè)光照射并沒有造成生長素的橫向運輸，而是由于重力作用造成的橫向運輸（向重力性），瓊脂塊c的生長素含量大于瓊脂塊d的生長素含量。假設兩個相同的尖端產(chǎn)生的生長素總量都為1，則a=b=1/2，再假設橫向運輸?shù)纳L素為X（X>0），則c =1/2 ＋X，d =1/2－X，那么，（1/2＋X）>1/2>（1/2－X），即：c> a =b >d。本題答案選B。
小結(jié)：從生長素的橫、縱運輸角度來看，左圖中由于玻璃隔板的阻擋單側(cè)光刺激的生長素橫向運輸被阻斷。右圖中單側(cè)光刺激與生長素極性運輸（由形態(tài)學上端即尖端向下運輸）兩者累加，都是縱向運輸，而造成生長素橫向運輸?shù)氖侵亓Χ皇菃蝹?cè)光。
例2． 植物地上部分向光生長，根背光生長。取正在萌發(fā)的種子貼附在瓊脂板上，再將瓊脂板插入透明盒內(nèi)培育，五面遮光，僅從一側(cè)給予光照（見圖4左），然后將透明盒直立，僅從上面給予光照（見圖4右）。幼苗根的最終生長方向?qū)⑹牵?nbsp; ）
A．↓ B．→ C．? D．?
圖4
解析：根據(jù)題干中給出的“植物地上部分向光生長，根背光生長”這一結(jié)論，對幼苗進行單側(cè)光照，這時幼苗根應該出現(xiàn)背光生長，即向下彎曲生長，這是由于單側(cè)光照射，根部生長素橫向運輸，改變了生長素在植物體內(nèi)的分布，背光一側(cè)分布多，莖出現(xiàn)向光生長，而根對生長素的敏感程度高，促進莖生長的濃度則對根的生長表現(xiàn)為抑制，故根向光一側(cè)生長快，表現(xiàn)為背光生長現(xiàn)象。另外由于重力作用的影響，生長素橫向運輸，根還是向地生長。由于光與重力的雙重影響，都是使生長素橫向運輸，幼苗根最終將彎向下生長。在教材中我們學習了植物莖的向光性，雖然沒有直接學習根的背光生長，但是根據(jù)題干的信息我們可以找出相應的答案。本題答案選A。
小結(jié)：本題從生長素的橫向運輸?shù)慕嵌�，將單�?cè)光和重力的影響雙重疊加，還是生長素橫向運輸?shù)膯栴}。
2 生長素的橫、縱運輸與植物器官的敏感性問題
例3． 右圖為一平放的活植物根尖，另將2個瓊脂塊A、B置于如圖所示的位置，以下說法正確的是（ ）
A．生長素濃度：A＞B，生長速度：背地側(cè)＞向地側(cè)
B．生長素濃度：A＜B，生長速度：背地側(cè)＜向地側(cè)
C．生長素濃度：A＝B，生長速度：背地側(cè)＝向地側(cè)
D．生長素濃度：A＜B，生長速度：背地側(cè)＞向地側(cè)
解析：由生長素的極性運輸（縱向）與橫向運輸（重力影響）可知向地側(cè)（近地側(cè)）生長素濃度高即生長素濃度B＞A，又由于植物根尖對生長素敏感性強，向地側(cè)生長素濃度高會抑制向地側(cè)根的生長，因而，根部背地側(cè)（遠地側(cè)）的生長速度比向地側(cè)的生長速度快。本題答案選D。
小結(jié)：牢牢把握住生長素的橫、縱運輸，再加上根對生長素敏感性強，高濃度抑制生長，根部背地側(cè)的生長比向地側(cè)的快，根就向下彎曲生長。如果把本題中的根尖改為莖尖，則答案就選B了！
3 縱向運輸?shù)淖钄鄦栴}
例4．如圖6所示，用燕麥胚芽鞘做實驗，可使其發(fā)生向右彎曲生長的處理是（ ）
圖6
解析：本題考查胚芽鞘生長的實驗。圖6中A和C盡管有單側(cè)光的照射，生長素能夠橫向運輸，但是背光側(cè)生長素的極性運輸被阻斷，不能向下運輸?shù)缴扉L區(qū)；而向光側(cè)生長素極性運輸（縱向）正常，則伸長區(qū)向光側(cè)的生長素濃度較高，向光側(cè)生長較快，從而彎向背光側(cè)生長，即向左彎曲生長。圖6中B沒有單側(cè)光照，但是有兩塊玻璃，左側(cè)的玻璃在伸長區(qū)以下，不影響尖端生長素向下運輸，左側(cè)正常生長；右側(cè)的玻璃在尖端和伸長區(qū)之間，阻斷生長素向下運輸，右側(cè)不生長或生長較慢，最后胚芽鞘向右彎曲生長。圖D中的兩塊瓊脂片都不會影響生長素的極性運輸（縱向），胚芽鞘直立生長。本題答案選B。
小結(jié)：首先要判斷生長素的橫、縱運輸是否被阻斷，單側(cè)光照射引起的橫向運輸沒有被阻斷，縱向運輸被玻璃阻斷（B和C），或切割缺損阻斷（A）。其次是運輸阻斷對生長素的分布影響及生長影響的效果。最后是生長素在伸長區(qū)兩側(cè)分布的不均勻，導致伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻，最后宏觀表現(xiàn)彎曲生長。
4 生物與物理力學的學科交叉與生長素的橫、縱運輸問題
例5．把實驗中的花盆如圖7所示固定在直徑為2m的圓盤的邊緣處，盆底與地面成45度角。然后旋轉(zhuǎn)圓盤使花盆水平方向所受力與垂直方向相同。最后，保持圓盤放置的速率長期不變，觀察植物根部的生長方向。如果要證明“旋轉(zhuǎn)的力量對植物根部生長的影響同重力的影響相同”時，植物根部生長的方向應當是下列的（ ）
圖7
解析：本題從生物與物理的學科交叉角度，結(jié)合生長素的橫、縱運輸，綜合判斷植物根的生長情況。從力學角度對根部進行受力分析，由于植物根部在水平方向所受力（離心力）與垂直方向受力（重力）大小相等，合力方向垂直于斜面，則生長素的橫、縱運輸?shù)木C合效果是垂直于斜面，即植物根部生長素的運輸還是縱向運輸，沒有分布不均勻的問題，所以植物根部生長的方向為Ａ圖所示方向。本題答案選A。
小結(jié)：盡管單獨從生長素的橫向運輸或縱向運輸?shù)慕嵌瓤床缓梅治�，但是將兩者結(jié)合起來，問題就簡化了，合力方向與橫、縱運輸?shù)木C合方向是一致的！
5 生長素的橫、縱運輸阻斷的綜合問題
例6．如圖8中A～O所示，用燕麥胚芽鞘進行實驗，一段時間后，有的會出現(xiàn)彎曲生長，有的會直立生長，有的不生長，下列說法不準確的是（ ）
圖8
A．燕麥胚芽鞘中能夠彎曲生長的有A、B、C、D、F、G、H、I、L、O，其中向左彎曲生長的有A、C、I 。
B．向右彎曲生長的燕麥胚芽鞘比向左彎曲生長的多。
C．直立生長的燕麥胚芽鞘有E、K、M。
D．不生長的燕麥胚芽鞘有D、J、N、
解析：本題綜合考查燕麥胚芽鞘生長的有關實驗。從圖8的15個實驗圖中可以概括總結(jié)出有關規(guī)律，核心還是從橫向運輸和極性運輸（縱向運輸）的角度進行分析。圖A、B無橫向運輸（單側(cè)光沒有影響），有極性運輸，都能彎向放含有生長素瓊脂塊的對側(cè)生長。圖C、D、E的瓊脂塊對生長素的運輸（包括橫向運輸和極性運輸）沒有阻斷，C、D彎向單側(cè)光生長(有橫向運輸和極性運輸)，E直立生長（只有極性運輸）。圖F、G中起主導作用的不是單側(cè)光而是云母片對極性運輸?shù)淖钄啵偨Y(jié)出云母片阻斷哪一側(cè)胚芽鞘就彎向哪一側(cè)生長。圖H、I中瓊脂塊沒有阻斷生長素的極性運輸，都彎向單側(cè)光生長。圖K、L中，胚芽鞘尖端是感受單側(cè)光刺激的部位，而不是彎曲部位，向光彎曲的部位是尖端下段，錫紙只遮擋了K的單側(cè)光，無橫向運輸，L有橫向運輸，但對極性運輸都沒有影響，K直立生長，L彎向單側(cè)光生長。圖M、N、O中云母片對生長素運輸有阻斷作用，M中阻斷橫向運輸，N中完全阻斷極性運輸（相當于圖J完全去掉了尖端），O阻斷一側(cè)的極性運輸，所以M直立生長、N和J不生長、O彎向插云母片的一側(cè)生長。本題答案選D。
小結(jié)：本題綜合了多種影響生長素運輸?shù)那闆r，只要把握好生長素的橫、縱運輸這一解題的法寶，就可以化繁為簡，找準解題的關鍵，有效突破難點，從而可以提高學生理解和運用生長素運輸特點解決問題的水平。
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