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植物生長方向之謎

①植物對周圍環(huán)境的反應，最奇妙的莫過于它的生長方向，比如從一粒小小的植物種子萌發(fā)開始，它就知道根應該往地下生長，而莖干則伸向天空。這是一個極為普通的現(xiàn)象，然而植物為什么會這樣呢?它是怎樣懂得“上”和“下”的概念呢?又是由什么力量促使它選擇根朝下、莖朝上的生長方向呢?怎樣解釋這種生理機制?

②科學家們首先想到的是重力，他們從物理學想到，地球的引力一定是影響植物生長方向的重要因素。當時，著名的英國生物學家、進化論的鼻祖達爾文曾觀察到，植物的芽和根在改變生長方向時，各部分細胞的生長速度不同，但這又是由什么來決定的呢?達爾文無法做更進一步的解釋。

③到1926，美國植物生理學家弗里茨?溫特，做了一個頗能說明問題的實驗。他使植物的胚芽鞘一面受光照，另一面對著無光的黑暗處；結果胚芽鞘的生長發(fā)生了有趣的變化，漸漸地朝著有光的方向彎曲，后來溫特從胚芽鞘中分離出一種化合物??植物生長素，它具有促使植物生長的功能。胚牙鞘受到遮蔭部分生長加快，受光部分則由于缺少生長素而生長較慢，結果導致彎曲發(fā)生。于是溫特認為，植物的莖或葉片的彎曲是由于生長素在組織內的不對稱分布造成的。當植物受到策略刺激時，植物組織下部的生長素含量會大大增加，于是就使植物的根朝下生長，而莖則朝上生長了。

④自從溫特發(fā)現(xiàn)植物生長素的秘密后，很多科學家投入到這一研究領域。他們發(fā)現(xiàn)，植物根總是朝著地心引力的方向生長，這同樣是通過生長調節(jié)劑在根細胞里不同的分布來實現(xiàn)的，于是這些學者們提出，也許有一種被稱為“平衡面”的策略感應物流向根細胞的底部，從而影響生長調節(jié)劑在細胞中的分布。水平放置的根，其上面比下面生長快，致使根向下生長，可是這種“平衡面”究竟屬于何物?又是如何起作用的呢?學者們一時無法知曉。

⑤不久之前，美國俄亥俄州立大學的植物學家邁克爾?埃文斯以及他的同事，提出了一個嶄新的理論。他們認為，無機鈣對于植物的生長方向起著舉足輕重的作用。因為他們在研究中發(fā)現(xiàn)，在植物的彎曲生長過程中，無論是根冠下側部位還是芽的上側部位，都存在著高含量的無機鈣。那么無機鈣又是如何使植物辨別方向的呢?埃文斯解釋說，因為根冠有著極為豐富的含淀粉體的細胞，而淀粉體就會把其內部的鈣送到根冠下側。這時，如果用特殊的實驗手段去阻止鈣的移動，植物馬上就會表現(xiàn)出不按正常的方式去生長。同樣，植物的芽雖然沒有冠部，但也含有豐富的淀粉體，淀粉體也能將其內部的無機鈣送到上側的細胞中，這顯然說明，無機鈣對植物生長方向有著不可忽視的重要作用。

⑥那么，既然淀粉體內有許多無機鈣，而無機鈣又能在植物體內來去自如，除了重力之外，又是哪一種力量使無機鈣如此方便地上下移動呢?最近，美國德克薩斯州立大學的研究人員斯坦利?魯在研究中發(fā)現(xiàn)，這是由于細胞的上端和下端之間的電荷不同，兩端電荷的不一致引起細胞極化。結果，為數(shù)眾多被極化的細胞排列在一起，總電荷就強得足夠吸引任何相反電荷的鈣原子，驅使它們在體內移動。于是斯坦利?魯提出，由于細胞的極性帶動鈣的移動，從而導致植物莖干總是向上生長，而根則朝地下生長。

⑦由誰控制植物生長方向的研究課題已日趨深入，這種神奇的力量取決于什么，是植物生長素還是無機鈣，是細胞的極性還是數(shù)者兼有之?目前依然有待于更進一步的探索。

16.第①段運用了（ ）修辭手法，作用是（1）

(2) (6分)

17.閱讀第③④兩段，完成下列問題。

⑴第③段加點詞“漸漸”不能省略的原因是：

（3分）

⑵第④段不能刪去的理由是：

（3分）

18.下列對弗里茨?溫特所做實驗的理解正確的一項是（ ）（3分）

A、胚芽鞘受到光的照射，就使植物朝著光的方向彎曲，植物的莖就向上長了。

B、胚芽鞘受到遮陰部分生長加快，就使植物的根部生長加快，就朝下了。

C、植物的生長素在組織內部分布不對稱，促使根部的生長素加大，就產(chǎn)生了根部朝下長莖朝上長的現(xiàn)象。

D、除了達爾文的發(fā)現(xiàn)，弗里茨?溫特所做實驗完全解釋了植物生長方向的原因。

19.下列對“植物生長方向之謎”表達錯誤的一項是（ ）（3分）

A、達爾文發(fā)現(xiàn)了植物各部分細胞生長速度不同影響了根莖的生長方向。

B、弗里茨?溫特做實驗找到了植物生長素的含量影響了根莖的生長方向。

C、邁克爾?埃文斯發(fā)現(xiàn)植物體根冠的含淀粉細胞影響了根莖的生長方向。

D、斯坦利?魯在研究中發(fā)現(xiàn)細胞的極性帶動鈣決定了根莖的生長方向。

20.上文使用了時間順序和邏輯順序進行說明，請分析使用這兩種順序的作用。（四分）

答：（1）

（2）

參考答案：

16.設問 (1)引起閱讀興趣 (2)引出下文

17．(1)這個詞強調了胚芽鞘朝有光的方向彎曲生長的速度緩慢，刪掉就不能準確表達。體現(xiàn)了說明語言的準確性。（意到即可）

(2)從內容上看，介紹了科學家們在溫特實驗的基礎上發(fā)現(xiàn)了“平衡面”；從結構上看，引出下文介紹邁克爾?埃文斯研究的結果（如果能說到時間順序，給1分）

18．C

19．D

20．(1)用時間順序讓讀者清晰地了解研究植物生長方向之謎的過程（用時間順序是為了說明人們對揭示植物生長方向之謎的研究有較長的歷史）

(2)讓讀者了解研究植物生長方向之謎是由表及里（由淺入深）的進行的（意到即可）