摘要 本文從生長素的橫向運輸和縱向運輸的角度結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）和橫向運輸等運輸方式。極性運輸是指生長素只能從形態學上端向形態學下端運輸，而不能由形態學下端向形態學上端運輸，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出了生長素橫向運輸的特點與效果。如圖1是單側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節的內容中，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 單側光和重力對生長素橫、縱運輸影響的問題
例1． 根據圖3所示分析a、b、c、d四個瓊脂塊中的生長素含量，正確的結論是（ ）
圖3
A．a>b>d B．c>b>d C．b>a>c D．a=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，右側單側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生的生長素總量都為1，則a=b=1/2，再假設橫向運輸的生長素為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：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光刺激的生長素橫向運輸被阻斷。右圖中單側光刺激與生長素極性運輸（由形態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的是重力而不是單側光。
例2． 植物地上部分向光生長，根背光生長。取正在萌發的種子貼附在瓊脂板上，再將瓊脂板插入透明盒內培育，五面遮光，僅從一側給予光照（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將是（ ）
A．↓ B．→ C．? D．?
圖4
解析：根據題干中給出的“植物地上部分向光生長，根背光生長”這一結論，對幼苗進行單側光照，這時幼苗根應該出現背光生長，即向下彎曲生長，這是由于單側光照射，根部生長素橫向運輸，改變了生長素在植物體內的分布，背光一側分布多，莖出現向光生長，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為抑制，故根向光一側生長快，表現為背光生長現象。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，但是根據題干的信息我們可以找出相應的答案。本題答案選A。
小結：本題從生長素的橫向運輸的角度，將單側光和重力的影響雙重疊加，還是生長素橫向運輸的問題。
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＞向地側
B．生長素濃度：A＜B，生長速度：背地側＜向地側
C．生長素濃度：A＝B，生長速度：背地側＝向地側
D．生長素濃度：A＜B，生長速度：背地側＞向地側
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（近地側）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，向地側生長素濃度高會抑制向地側根的生長，因而，根部背地側（遠地側）的生長速度比向地側的生長速度快。本題答案選D。
小結：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，根部背地側的生長比向地側的快，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 縱向運輸的阻斷問題
例4．如圖6所示，用燕麥胚芽鞘做實驗，可使其發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盡管有單側光的照射，生長素能夠橫向運輸，但是背光側生長素的極性運輸被阻斷，不能向下運輸到伸長區；而向光側生長素極性運輸（縱向）正常，則伸長區向光側的生長素濃度較高，向光側生長較快，從而彎向背光側生長，即向左彎曲生長。圖6中B沒有單側光照，但是有兩塊玻璃，左側的玻璃在伸長區以下，不影響尖端生長素向下運輸，左側正常生長；右側的玻璃在尖端和伸長區之間，阻斷生長素向下運輸，右側不生長或生長較慢，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：首先要判斷生長素的橫、縱運輸是否被阻斷，單側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兩側分布的不均勻，導致伸長區兩側生長不均勻，最后宏觀表現彎曲生長。
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、縱運輸的綜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：盡管單獨從生長素的橫向運輸或縱向運輸的角度看不好分析，但是將兩者結合起來，問題就簡化了，合力方向與橫、縱運輸的綜合方向是一致的！
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出有關規律，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光而是云母片對極性運輸的阻斷，總結出云母片阻斷哪一側胚芽鞘就彎向哪一側生長。圖H、I中瓊脂塊沒有阻斷生長素的極性運輸，都彎向單側光生長。圖K、L中，胚芽鞘尖端是感受單側光刺激的部位，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生長。本題答案選D。
小結：本題綜合了多種影響生長素運輸的情況，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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