摘要 本文从生长素的横向运输和纵向运输的角度结合几个例题来浅谈生长素的横、纵运输在解题中的应用。
关键词 生长素 横向运输 纵向运输 解题
生长素运输方式包括极性运输（纵向运输）和横向运输等运输方式。极性运输是指生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能由形态学下端向形态学上端运输，这种单方向的运输称为极性运输。横向运输是指在单侧光或重力作用下引起生长素在茎、根等处的横向运输，这种运输与单一方向的外界刺激有关，如植物的向光性、向重力性都充分体现出了生长素横向运输的特点与效果。如图1是单侧光照射下胚芽鞘尖端生长素的横向运输，以及尖端以下生长素的纵向运输图解。图2是重力作用下生长素的横向运输，以及芽和根部的纵向运输图解。
图1 图2
在复习植物的激素调节的内容中，有关生长素的运输问题是一个重点，特别是运用生长素的运输特点来分析解答问题更是一个难点。在实际训练中尽管我们分类归纳了一些方法，但是学生运用的还是不够理想，变换角度就不会灵活运用。为了更好的解决这个问题，提高学生的理解和运用生长素运输特点解决问题的水平，下面结合几个例题来谈谈生长素的横、纵运输在解题中的应用。
1 单侧光和重力对生长素横、纵运输影响的问题
例1． 根据图3所示分析a、b、c、d四个琼脂块中的生长素含量，正确的结论是（ ）
图3
A．a>b>d B．c>b>d C．b>a>c D．a=b=c
解析：本题考查生长素的横向运输与极性运输（纵向运输）。图3的左图中由于玻璃隔板的阻挡，右侧单侧光照射胚芽鞘尖端生长素不能横向运输，由于生长素的极性运输（纵向运输），琼脂块a的生长素含量等于琼脂块b的生长素含量。右图中尖端顶部单侧光照射并没有造成生长素的横向运输，而是由于重力作用造成的横向运输（向重力性），琼脂块c的生长素含量大于琼脂块d的生长素含量。假设两个相同的尖端产生的生长素总量都为1，则a=b=1/2，再假设横向运输的生长素为X（X>0），则c =1/2 ＋X，d =1/2－X，那么，（1/2＋X）>1/2>（1/2－X），即：c> a =b >d。本题答案选B。
小结：从生长素的横、纵运输角度来看，左图中由于玻璃隔板的阻挡单侧光刺激的生长素横向运输被阻断。右图中单侧光刺激与生长素极性运输（由形态学上端即尖端向下运输）两者累加，都是纵向运输，而造成生长素横向运输的是重力而不是单侧光。
例2． 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（见图4左），然后将透明盒直立，仅从上面给予光照（见图4右）。幼苗根的最终生长方向将是（ ）
A．↓ B．→ C．? D．?
图4
解析：根据题干中给出的“植物地上部分向光生长，根背光生长”这一结论，对幼苗进行单侧光照，这时幼苗根应该出现背光生长，即向下弯曲生长，这是由于单侧光照射，根部生长素横向运输，改变了生长素在植物体内的分布，背光一侧分布多，茎出现向光生长，而根对生长素的敏感程度高，促进茎生长的浓度则对根的生长表现为抑制，故根向光一侧生长快，表现为背光生长现象。另外由于重力作用的影响，生长素横向运输，根还是向地生长。由于光与重力的双重影响，都是使生长素横向运输，幼苗根最终将弯向下生长。在教材中我们学习了植物茎的向光性，虽然没有直接学习根的背光生长，但是根据题干的信息我们可以找出相应的答案。本题答案选A。
小结：本题从生长素的横向运输的角度，将单侧光和重力的影响双重叠加，还是生长素横向运输的问题。
2 生长素的横、纵运输与植物器官的敏感性问题
例3． 右图为一平放的活植物根尖，另将2个琼脂块A、B置于如图所示的位置，以下说法正确的是（ ）
A．生长素浓度：A＞B，生长速度：背地侧＞向地侧
B．生长素浓度：A＜B，生长速度：背地侧＜向地侧
C．生长素浓度：A＝B，生长速度：背地侧＝向地侧
D．生长素浓度：A＜B，生长速度：背地侧＞向地侧
解析：由生长素的极性运输（纵向）与横向运输（重力影响）可知向地侧（近地侧）生长素浓度高即生长素浓度B＞A，又由于植物根尖对生长素敏感性强，向地侧生长素浓度高会抑制向地侧根的生长，因而，根部背地侧（远地侧）的生长速度比向地侧的生长速度快。本题答案选D。
小结：牢牢把握住生长素的横、纵运输，再加上根对生长素敏感性强，高浓度抑制生长，根部背地侧的生长比向地侧的快，根就向下弯曲生长。如果把本题中的根尖改为茎尖，则答案就选B了！
3 纵向运输的阻断问题
例4．如图6所示，用燕麦胚芽鞘做实验，可使其发生向右弯曲生长的处理是（ ）
图6
解析：本题考查胚芽鞘生长的实验。图6中A和C尽管有单侧光的照射，生长素能够横向运输，但是背光侧生长素的极性运输被阻断，不能向下运输到伸长区；而向光侧生长素极性运输（纵向）正常，则伸长区向光侧的生长素浓度较高，向光侧生长较快，从而弯向背光侧生长，即向左弯曲生长。图6中B没有单侧光照，但是有两块玻璃，左侧的玻璃在伸长区以下，不影响尖端生长素向下运输，左侧正常生长；右侧的玻璃在尖端和伸长区之间，阻断生长素向下运输，右侧不生长或生长较慢，最后胚芽鞘向右弯曲生长。图D中的两块琼脂片都不会影响生长素的极性运输（纵向），胚芽鞘直立生长。本题答案选B。
小结：首先要判断生长素的横、纵运输是否被阻断，单侧光照射引起的横向运输没有被阻断，纵向运输被玻璃阻断（B和C），或切割缺损阻断（A）。其次是运输阻断对生长素的分布影响及生长影响的效果。最后是生长素在伸长区两侧分布的不均匀，导致伸长区两侧生长不均匀，最后宏观表现弯曲生长。
4 生物与物理力学的学科交叉与生长素的横、纵运输问题
例5．把实验中的花盆如图7所示固定在直径为2m的圆盘的边缘处，盆底与地面成45度角。然后旋转圆盘使花盆水平方向所受力与垂直方向相同。最后，保持圆盘放置的速率长期不变，观察植物根部的生长方向。如果要证明“旋转的力量对植物根部生长的影响同重力的影响相同”时，植物根部生长的方向应当是下列的（ ）
图7
解析：本题从生物与物理的学科交叉角度，结合生长素的横、纵运输，综合判断植物根的生长情况。从力学角度对根部进行受力分析，由于植物根部在水平方向所受力（离心力）与垂直方向受力（重力）大小相等，合力方向垂直于斜面，则生长素的横、纵运输的综合效果是垂直于斜面，即植物根部生长素的运输还是纵向运输，没有分布不均匀的问题，所以植物根部生长的方向为Ａ图所示方向。本题答案选A。
小结：尽管单独从生长素的横向运输或纵向运输的角度看不好分析，但是将两者结合起来，问题就简化了，合力方向与横、纵运输的综合方向是一致的！
5 生长素的横、纵运输阻断的综合问题
例6．如图8中A～O所示，用燕麦胚芽鞘进行实验，一段时间后，有的会出现弯曲生长，有的会直立生长，有的不生长，下列说法不准确的是（ ）
图8
A．燕麦胚芽鞘中能够弯曲生长的有A、B、C、D、F、G、H、I、L、O，其中向左弯曲生长的有A、C、I 。
B．向右弯曲生长的燕麦胚芽鞘比向左弯曲生长的多。
C．直立生长的燕麦胚芽鞘有E、K、M。
D．不生长的燕麦胚芽鞘有D、J、N、
解析：本题综合考查燕麦胚芽鞘生长的有关实验。从图8的15个实验图中可以概括总结出有关规律，核心还是从横向运输和极性运输（纵向运输）的角度进行分析。图A、B无横向运输（单侧光没有影响），有极性运输，都能弯向放含有生长素琼脂块的对侧生长。图C、D、E的琼脂块对生长素的运输（包括横向运输和极性运输）没有阻断，C、D弯向单侧光生长(有横向运输和极性运输)，E直立生长（只有极性运输）。图F、G中起主导作用的不是单侧光而是云母片对极性运输的阻断，总结出云母片阻断哪一侧胚芽鞘就弯向哪一侧生长。图H、I中琼脂块没有阻断生长素的极性运输，都弯向单侧光生长。图K、L中，胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位，而不是弯曲部位，向光弯曲的部位是尖端下段，锡纸只遮挡了K的单侧光，无横向运输，L有横向运输，但对极性运输都没有影响，K直立生长，L弯向单侧光生长。图M、N、O中云母片对生长素运输有阻断作用，M中阻断横向运输，N中完全阻断极性运输（相当于图J完全去掉了尖端），O阻断一侧的极性运输，所以M直立生长、N和J不生长、O弯向插云母片的一侧生长。本题答案选D。
小结：本题综合了多种影响生长素运输的情况，只要把握好生长素的横、纵运输这一解题的法宝，就可以化繁为简，找准解题的关键，有效突破难点，从而可以提高学生理解和运用生长素运输特点解决问题的水平。
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