Question

植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“单侧光照能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多呢？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了？为此，有人做了以下实验：

实验一：将生长状况相同的同种植物胚芽鞘尖端切下来，放在等体积琼脂切块上（分别记作1、2），分别置于黑暗中和单侧光下一段时间。然后，取下琼脂块，分别放在切除尖端的胚芽鞘一侧，过一段时间之后，同时观察并测量胚芽鞘弯曲度（分别用α₁和α₂表示），实验过程如图1所示。

实验结果：α₁=α₂。

实验二：用生长素不能透过的薄玻璃片纵向插入胚芽鞘，使其分割为向光侧和背光侧两等分，再用与实验一相同的方法进行实验，实验过程如图2所示。

实验结果：α₃=α₁；α₄=α₂。         

请根据以上实验及其结果，分析回答下列问题：

（1）实验一结果表明：_______________________。

（2）实验二探究的问题是：______________________________________________。

（3）结合题干中实验的目的，进一步完成实验三：

①探究的问题是：__________________________________。

②实验设计：绘出玻璃片的插入位置，并标注实验条件。____________

Answer

向光侧的生长素在光下没有被分解 在暗处和在光下用生长素不能透过的薄玻璃片纵向插入胚芽鞘是否会影响生长素的产生和运输 单侧光照射胚芽鞘是否会引起向光侧的生长素向背光侧转移

【解析】

为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多呢？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了？若因为前者，则向光侧的生长素浓度会低于背光侧，且向光侧和背光侧生长素浓度之和小于无单侧光处理下的生长素浓度；若因为后者，则向光侧的生长素浓度会低于背光侧，且向光侧和背光侧生长素浓度之和=无单侧光处理下的生长素浓度。

（1）实验一中，根据α1=α2可知，琼脂块1中生长素含量=琼脂块2中生长素含量，说明向光侧的生长素在光下没有被分解。

（2）实验二中，根据“α3=α1；α4=α2”，可知琼脂块中生长素的浓度关系为1=3，2=4，说明在暗处和在光下用生长素不能透过的薄玻璃片纵向插入胚芽鞘是否会影响生长素的产生和运输。

（3）本实验的目的是探究为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多呢？可能的原因有2个，实验一证明光照没有引起生长素的分解，故实验三的目的是探究单侧光照射胚芽鞘是否会引起向光侧的生长素向背光侧转移。结合实验二可知，玻璃片不影响生长素的产生和极性运输，故实验三应该把玻璃片插入琼脂块中间，对两组胚芽鞘尖端分别给予单侧光照射，分别测定各琼脂块的生长素的含量。若单侧光照射组，向光侧琼脂块生长素含量少于背光侧琼脂块且光照组琼脂块中生长素含量=黑暗组琼脂块中生长素含量，说明单侧光引起了生长素由向光侧向背光侧运输。如图所示：

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