植物生长方向之谜

①植物对周围环境的反应，最奇妙的莫过于它的生长方向，比如从一粒小小的植物种子萌发开始，它就知道根应该往地下生长，而茎干则伸向天空。这是一个极为普通的现象，然而植物为什么会这样呢?它是怎样懂得“上”和“下”的概念呢?又是由什么力量促使它选择根朝下、茎朝上的生长方向呢?怎样解释这种生理机制?

②科学家们首先想到的是重力，他们从物理学想到，地球的引力一定是影响植物生长方向的重要因素。当时，著名的英国生物学家、进化论的鼻祖达尔文曾观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度不同，但这又是由什么来决定的呢?达尔文无法做更进一步的解释。

③到1926，美国植物生理学家弗里茨?温特，做了一个颇能说明问题的实验。他使植物的胚芽鞘一面受光照，另一面对着无光的黑暗处；结果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，渐渐地朝着有光的方向弯曲，后来温特从胚芽鞘中分离出一种化合物??植物生长素，它具有促使植物生长的功能。胚牙鞘受到遮荫部分生长加快，受光部分则由于缺少生长素而生长较慢，结果导致弯曲发生。于是温特认为，植物的茎或叶片的弯曲是由于生长素在组织内的不对称分布造成的。当植物受到策略刺激时，植物组织下部的生长素含量会大大增加，于是就使植物的根朝下生长，而茎则朝上生长了。

④自从温特发现植物生长素的秘密后，很多科学家投入到这一研究领域。他们发现，植物根总是朝着地心引力的方向生长，这同样是通过生长调节剂在根细胞里不同的分布来实现的，于是这些学者们提出，也许有一种被称为“平衡面”的策略感应物流向根细胞的底部，从而影响生长调节剂在细胞中的分布。水平放置的根，其上面比下面生长快，致使根向下生长，可是这种“平衡面”究竟属于何物?又是如何起作用的呢?学者们一时无法知晓。

⑤不久之前，美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔?埃文斯以及他的同事，提出了一个崭新的理论。他们认为，无机钙对于植物的生长方向起着举足轻重的作用。因为他们在研究中发现，在植物的弯曲生长过程中，无论是根冠下侧部位还是芽的上侧部位，都存在着高含量的无机钙。那么无机钙又是如何使植物辨别方向的呢?埃文斯解释说，因为根冠有着极为丰富的含淀粉体的细胞，而淀粉体就会把其内部的钙送到根冠下侧。这时，如果用特殊的实验手段去阻止钙的移动，植物马上就会表现出不按正常的方式去生长。同样，植物的芽虽然没有冠部，但也含有丰富的淀粉体，淀粉体也能将其内部的无机钙送到上侧的细胞中，这显然说明，无机钙对植物生长方向有着不可忽视的重要作用。

⑥那么，既然淀粉体内有许多无机钙，而无机钙又能在植物体内来去自如，除了重力之外，又是哪一种力量使无机钙如此方便地上下移动呢?最近，美国德克萨斯州立大学的研究人员斯坦利?鲁在研究中发现，这是由于细胞的上端和下端之间的电荷不同，两端电荷的不一致引起细胞极化。结果，为数众多被极化的细胞排列在一起，总电荷就强得足够吸引任何相反电荷的钙原子，驱使它们在体内移动。于是斯坦利?鲁提出，由于细胞的极性带动钙的移动，从而导致植物茎干总是向上生长，而根则朝地下生长。

⑦由谁控制植物生长方向的研究课题已日趋深入，这种神奇的力量取决于什么，是植物生长素还是无机钙，是细胞的极性还是数者兼有之?目前依然有待于更进一步的探索。

16.第①段运用了（ ）修辞手法，作用是（1）

(2) (6分)

17.阅读第③④两段，完成下列问题。

⑴第③段加点词“渐渐”不能省略的原因是：

（3分）

⑵第④段不能删去的理由是：

（3分）

18.下列对弗里茨?温特所做实验的理解正确的一项是（ ）（3分）

A、胚芽鞘受到光的照射，就使植物朝着光的方向弯曲，植物的茎就向上长了。

B、胚芽鞘受到遮阴部分生长加快，就使植物的根部生长加快，就朝下了。

C、植物的生长素在组织内部分布不对称，促使根部的生长素加大，就产生了根部朝下长茎朝上长的现象。

D、除了达尔文的发现，弗里茨?温特所做实验完全解释了植物生长方向的原因。

19.下列对“植物生长方向之谜”表达错误的一项是（ ）（3分）

A、达尔文发现了植物各部分细胞生长速度不同影响了根茎的生长方向。

B、弗里茨?温特做实验找到了植物生长素的含量影响了根茎的生长方向。

C、迈克尔?埃文斯发现植物体根冠的含淀粉细胞影响了根茎的生长方向。

D、斯坦利?鲁在研究中发现细胞的极性带动钙决定了根茎的生长方向。

20.上文使用了时间顺序和逻辑顺序进行说明，请分析使用这两种顺序的作用。（四分）

答：（1）

（2）

参考答案：

16.设问 (1)引起阅读兴趣 (2)引出下文

17．(1)这个词强调了胚芽鞘朝有光的方向弯曲生长的速度缓慢，删掉就不能准确表达。体现了说明语言的准确性。（意到即可）

(2)从内容上看，介绍了科学家们在温特实验的基础上发现了“平衡面”；从结构上看，引出下文介绍迈克尔?埃文斯研究的结果（如果能说到时间顺序，给1分）

18．C

19．D

20．(1)用时间顺序让读者清晰地了解研究植物生长方向之谜的过程（用时间顺序是为了说明人们对揭示植物生长方向之谜的研究有较长的历史）

(2)让读者了解研究植物生长方向之谜是由表及里（由浅入深）的进行的（意到即可）

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