高二生物 1.2《环境信号》素材 1 浙科版必修3

第 2 节 环境信号——植物的向性运动高等植物的运动不能像动物那样自由地移动整体位置，它只是植物体的器官在空间发生位置和方向的变动。向性运动（tropic movement）是指植物对外界环境中的单方向刺激而引起的定向生长运动。它主要是由于不均匀生长而引起的，因此切去生长区域的器官或者已停止生长的器官都不会表现向性运动。根据刺激的种类可以相应地分为向光性、向重力性、向水性、向化性和向触性等。 向光性是指植物器官因单向光照而发生的定向弯曲能力。通常，幼苗或幼嫩的植株向光源一方弯曲，称正向光性；许多植物的根是背光生长的，称负向光性；而有些叶片是通过叶柄扭转，使自己处于对光线适合的位置，与光线通常呈垂直反向，即表现横向光性。向光性是植物对外界环境的有利适应。向光性产生的机理仍在研究中，传统的观点认为是生长素浓度的差异造成的，是光刺激生长素自顶端向背光面侧向运输，背光面的生长素浓度高于向光面，背光面的生长较快，因此发生向光弯曲。但近年来认为，向光性的产生是由于生长抑制物质如萝卜宁、萝卜酰胺、黄质醛等的分布不均匀而引起的。蓝光对向光性运动最有效。 向重力性是植物对地心引力的定向生长反应。根具有正向重力性，茎具有负向重力性。叶和某些植物的地下茎还有横向重力性。稻、麦倒伏后，能再直立起来就是因为茎节有负向重力性的缘故。植物具有向重力性具有明显的生物学意义。植物在重力刺激下重新取向的过程可分感受、转导和顺应三个阶段。应用视频转换系统精确地测定玉米根的向重力性反应，发现约 35%的样品受重力后稳定地向下弯曲。但其余 65%的样品，在达到垂直指向前，有弯曲返回现象，重新弯曲时可在垂直指向周围来回摆动。 根冠是感受重力的部位。摘除根冠或移植根冠，根会失去或恢复顺应重力的特性。根冠细胞里有感受重力的细胞器如淀粉粒，常称平衡石。它们的沉积常与感受重力的变化呈正相关。用玻璃毛细电极测定重力取向变化时菜豆根伸长区细胞的电势，发现上下侧电势有急剧的不对称变化，这意味着伸长区也感受重力刺激。 很早就有人提出重力刺激可产生某种延长细胞物质的不对称分布，1937 年 Thimann概括为生长素的不均匀分布引起组织不对称的生长。生物测试法、色谱法都证实水平放置的根、茎的上侧生长素减少，下侧生长素增加。因根对生长素的敏感性强，故生长素将抑制组织下侧的生长而导致根的正向重力性，茎反之而导致茎的负向重力性。后来又发现在垂直取向的根中，钙均...