根的負(fù)向光性是植物的向性運動之一,是指植物在高光強或其它不良條件下發(fā)生的一種背向光源彎曲生長的適應(yīng)性反應(yīng)(如圖)。研究者以水稻為實驗材料進(jìn)行實驗。
(1)根冠位于根尖最前端,根冠細(xì)胞總會不斷地被破壞、死亡和脫落,依靠根冠原始細(xì)胞不斷得到補充。研究者用剝除法設(shè)置了三組實驗進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)感受單側(cè)光刺激的部位是根冠而不是根尖的其他部位。請寫出研究者的實驗思路:
甲組不作處理、乙組徹底剝除根冠(保留根尖其他部分)、丙組剝除根冠保留根冠的原始細(xì)胞;三組實驗均給以單側(cè)光照,在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后,觀察根的生長狀況
甲組不作處理、乙組徹底剝除根冠(保留根尖其他部分)、丙組剝除根冠保留根冠的原始細(xì)胞;三組實驗均給以單側(cè)光照,在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后,觀察根的生長狀況
。
(2)為研究根負(fù)向光性的機制,研究者將稻根懸置于營養(yǎng)液氣霧中,設(shè)置了如下實驗。第1組:單側(cè)光照,在根的一側(cè)貼空白瓊脂,實驗結(jié)果為負(fù)向光性生長。第2組:黑暗,在根的一側(cè)貼空白瓊脂。第3組:黑暗,在根的一側(cè)貼含有5mg?L-1IAA的瓊脂。
①研究者做出假設(shè):單側(cè)光引起根尖兩側(cè)IAA含量差異是導(dǎo)致根負(fù)向光性的原因。
②若假設(shè)正確,請預(yù)測第2組、第3組的實驗結(jié)果分別是:垂直生長、向含有IAA的瓊脂塊方向生長
垂直生長、向含有IAA的瓊脂塊方向生長
。請從信息分子的角度對根負(fù)向光性產(chǎn)生的機制做出合理的解釋:光受體接受單側(cè)光刺激,經(jīng)過系列信號傳導(dǎo),背光側(cè)IAA濃度高、向光側(cè)IAA濃度低,背光側(cè)比向光側(cè)生長速度慢,導(dǎo)致根負(fù)向光性生長
光受體接受單側(cè)光刺激,經(jīng)過系列信號傳導(dǎo),背光側(cè)IAA濃度高、向光側(cè)IAA濃度低,背光側(cè)比向光側(cè)生長速度慢,導(dǎo)致根負(fù)向光性生長
。
(3)研究者測定水稻根向光側(cè)和背光側(cè)在單光刺激后IAA含量的變化。結(jié)果如下表所示。
處理 |
向光側(cè)(ng?g-1?FW) |
背光側(cè)(ng?g-1?FW) |
光強(100μmol?m-2?s-1) |
184.8 |
498.6 |
黑暗 |
418.6 |
418.6 |
表中數(shù)據(jù)顯示,光照后根尖IAA總量少于黑暗組,針對產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因,請?zhí)岢鲆粋€進(jìn)一步研究的問題
光照是否導(dǎo)致IAA部分氧化分解?(光照是否加速IAA向尖端以下部位運輸?)
光照是否導(dǎo)致IAA部分氧化分解?(光照是否加速IAA向尖端以下部位運輸?)
。(合理即可)
(4)植物的向光性,實際上是植物對光刺激的反應(yīng),光敏色素作為一種接受光信號的蛋白質(zhì)分子,其主要吸收
紅光和遠(yuǎn)紅光
紅光和遠(yuǎn)紅光
,在
分生組織
分生組織
的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。