例析两种单向外界刺激综合对植物生长的影响
植物具有向性运动，常涉及的外界定向刺激有单侧光与重力，也有水、肥等，在试题中涉及的因素往往不是一个而是两个综合因素的应用考查。向哪个方向生长关键的一点是看是不是为了更好的适应环境，是判断的核心。归纳起来在试题中常出现了以下几种情况：
一 光照和重力两种因素
1 植物地上部分向光生长，根背光生长。取正在萌发的种子贴附在琼脂板上，再将琼脂板插入透明盒内培育，五面遮光，仅从一侧给予光照（见下图）。幼苗根的生长方向将是（ ）
A ↓ B → C ↘ D ↙
解析：根的生长受到重力和光的共同影响，由于根背光生长且具有向地性（根对生长素敏感），在两者的作用下根的生长为斜向下。答案：C
2 为证明光照和重力两种因素对生长素在植物体内的分布哪个影响更大，某研究小组进行了如下探索：
材料用具：品种、大小相同的泡涨的玉米种子若干，空易拉罐个，沙土，不透光的牛皮纸，剪刀等。
方法步骤：
(1) 取四个易拉罐，分别剪去顶盖，装入等量湿润沙土并标号（甲、乙、丙、丁）；在每个易拉罐内植入三颗玉米种子，放在温度适宜的阴暗处让其萌发，待幼苗长到2cm左右时备用。
(2) 将甲、乙、丙、丁均用不透光的牛皮纸包严，（留出幼苗生长的足够空间），放在实验台上，甲、乙直立放置，在乙装置的一侧开直径1cm左右的小口，并在它的侧面0.5m处用100W的白炽灯连续照射；丙、丁水平放置，在丙装置的正对地面处开直径1cm左右的小口，在它的下方0.5m处用100W的白炽灯连续照射（装置如右图所示）；甲、乙、丙、丁的其他条件相同。
实验现象：两昼夜后，如右图所示：甲直立生长；乙向光弯曲生长；丁向上弯曲生长；丙也向上弯曲生长，但弯曲度明显不如丁。
请根据实验现象分析原因并得出结论：
(1) 由甲、乙装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有_________的特性，最可能的原因是_____________。
(2) 若实验结论是：重力对生长素在植物体内分布的影响大于光照的影响，则下列______装置内的玉米幼苗的生长情况可以为得出这一结论提供支持。
(3) 继续探究：如果实验开始后立即使整个实验装置失去重力，甲、乙、丙、丁四个装置内的幼苗生长方向将是：甲_________、乙_______、丙_____________、丁________。
解析：植物茎向光生长是由于单侧光引起生长素分布不均，使生长素在背光一侧比向光一侧分布多，从而使背光一侧的细胞纵向伸长比向光一侧的快，结果表现出向光性。从甲、乙装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有向光性，这主要与单侧光引起生长素分布不均有关；由甲、丁装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗有向背地方向生长的特性，主要受重力影响；由乙、丙、丁装置内的玉米苗生长情况可知，重力对芽生长的影响超过光照对芽生长的影响，通过观察图中玉米苗生长弯曲程度而推知。若整个实验装置处于失去重力状态，即没有重力情况下，甲、乙变化不大；但丙幼苗会向下生长，原因是单侧光引起了生长素分布不均；而丁幼苗则会水平向前生长，原因是失重状态下，植物体生长素分布均匀。
答案： (1) 向光生长，单侧光引起生长素在植物体内分布不均匀，向光一侧少，背光一侧多，所以背光一侧比向光一侧生长快
(2) 乙、丙、丁 (3) 直立生长，弯向光源生长，水平向前生长，弯向光源生长（向下生长）
二 重力与旋转运动两种因素
3 将刚发芽的小豆苗固定在离心的圆盘上，经离心生长一段时间都，其胚根生长的情况如图。下列叙述正确的是（ ）
①此现象是因根失水而造成局部生长的运动 ②此现象是因植物受到环境因素刺激，而引起组织生长不均匀所致 ③此现象与植物体内生长素分布不均匀有关 ④此现象是因根具有向地性，根的生长方向具有向重力方向偏移的趋势
A ①②③ B ①③④ C ②③④ D ①②④
解析：此现象是由重力和旋转运动共同影响的，从而引起生长素的特殊分布。豆苗具有向重力偏移的趋势，由于旋转运动导致远离圆心侧生长素分布多，使组织生长不均匀而表现为特殊方向倾斜。答案：C
三 重力与水的共同影响
4观察下面的实验装置示意图并回答问题：图中：幼苗A胚根未处理，幼苗B胚根尖端被切除，幼苗C胚根未处理。
(1)实验中的无水氯化钙有何用途?
(2)数日后，幼苗A、B及C的幼根在生长和弯曲方面有何变化?请填表说明：
幼 苗 生 长 弯 曲
A
B
C
(3)填表解释引起幼苗A的幼根在生长及弯曲方面发生变化的可能原因。
幼苗A 原 因
生长
弯曲
(4) 试举两项有关幼苗A及幼苗C的幼根在自然情况下的功能?
解析：本题考查了根的向重力性，实验中无水CaCL2为吸水剂。根感受刺激的部位是根尖，由于B无根尖，AC有根尖，则A、C作出反应，但是A向下弯曲，C则向上弯曲生长，其中的影响因素有重力和水分。
答案：（1）吸收湿气 （2）继续生长且向下弯曲；停止生长不弯曲；继续生长且向上弯曲 （3）因重力作用和水的存在，导致生长素分布不均匀 （4）有利于植物扎根于土壤中的；有利于植物对水和无机盐的吸收。
解读生长素两重性及相关的考题
生长素两重性是指在低浓度促进生长，在高浓度时则抑制生长。能够说明生长素两重性的事例有根的向地性，向水性和顶端优势。
1事例分析
（1） 根的向地性
由于重力的作用，导致根近地侧的生长素分布多于远地侧。由于根对生长素敏感，近地侧的生长素多，但是对根的生长起抑制作用；而远地侧的生长素虽然少，具有促进作用。所以表现出向地性。可以用图表示：
。
（2） 根的向水性
根的向水性是由于生长素由背水侧更多的移到向水侧，而根对生长素敏感，较高浓度的生长素抑制其生长，故使向水侧生长慢，背水侧生长快，从而表现出根的向水性。
根的向水性图示
（3） 顶端优势
植物的顶芽优先生长，而侧芽受到抑制的现象。切除顶芽可以解除对侧芽生长的影响。如松树宝塔型树冠的形成。
2 试题连接
例1：在农业生产中，常用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物中的双子叶杂草，据图1回答：
图1
（1） 生长素类似物作为除草剂的原理是_____________。（2）图中①、②曲线中代表双子叶作物的是_____________。（3）所用的生长素类似物的浓度最好在_____________左右（用字母表示）。
解析：利用生长素的两重性，说明双子叶植物在相同生长素浓度的条件下对生长素敏感， 受到抑制，而此浓度对双子叶植物起促进作用。
答案： （1）生长素促进植物生长具有两重性，双子叶植物比单子叶植物对生浓度与植物生长的关系。（2）① （3）D
例2：用燕麦幼苗作实验材料，在黑暗环境中分别进行以下两项实验。
（1）将被切下来的胚芽鞘顶端C水平放置，分别取两琼脂块A和B，紧贴在胚芽鞘顶端C的切面上，几小时后，将琼脂块取下，分别放在已切去顶端的胚芽鞘D及胚根E上（已知胚根比胚芽对生长素的浓度更敏感）。实验装置如图2：
图2
再经过数小时后，胚芽鞘D的生长方向是_____________，原因是_____________；胚根E的生长方向是_____________，原因是_____________。
（2）将附有琼脂块X和Y的胚芽鞘顶端放在旋转器上，如图3所示。在旋转器以适宜的速度旋转数小时后，将琼脂块X和Y取下，分别放在已切去顶端的胚芽鞘G上，经数小时后，胚芽鞘G的生长方向是_____________，原因是_____________。
图3
解析：本题应注意根和胚芽对生长素的敏感性不一样，同时体现生长素的两重性。
答案：（1）向左弯曲；琼脂块B中含生长素多，胚芽鞘的右侧由于生长素多而比左侧生长快；向右弯曲；琼脂块B中含生长素多，胚根右侧由于生长素含量也多，从而抑制了胚根右侧细胞的生长。
（2）直立生长（不弯曲）；琼脂块X、Y所含生长素量相同，胚芽鞘G中的生长素分布均匀。
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