科学家研究植物的趋光性
趋光性是什么意思
趋光性是什么意思
向光性（趋光性）是指植物生长器官受单方向光照射而引起生长弯曲的现象。
对高等植物而言，向光性主要指植物地上部分茎叶的正向光性。
以前认为根没有向光性反应，然而近年来以拟南芥为研究材料，发现根有负向光性。
达尔文根据实验提出，胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就会向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而会有胚芽鞘向光性弯曲。
扩展资料：
趋光性的影响也有人认为，向光性产生的原因是：在单侧光刺激下，生长素在向光侧和背光侧的不对称运输及向光侧生长抑制物质活性增强两种现象同时存在，造成了茎的向光侧生长较慢。
也就是说，植物的向光性不纯粹是生长素的作用，而是生长促进物和生长抑制物两种化合物作用的总反应。
LamS.L和A.C.Leopldi通过研究向日葵绿色幼苗的向光性后提出了绿叶调节向光性的另外一种见解，他们认为，在照光的和遮荫的叶片中生长素以及生长素运输抑制剂的实验表明，在绿色幼苗中向光弯曲主要是由叶片提供的极性运输的生长素所调节的，而不需要侧向的生长素运输。
达尔文与植物向光性的研究
达尔文与植物向光性的研究
达尔文1831年毕业于剑桥大学后，他的老师亨斯洛推荐他以“博物学家”的身份参加同年12月27日英国海军“小猎犬号”舰环绕世界的科学考察航行。
先在南美洲东海岸的巴西、阿根廷等地和西海岸及相邻的岛屿上考察，然后跨太平洋至大洋洲，继而越过印度洋到达南非，再绕好望角经大西洋回到巴西，最后于1836年10月2日返抵英国。
他在随“小猎犬号”( the Beagle )环球旅行时，随身带了几只鸟，为了喂养这些鸟，又在船舱中种了一种叫草芦的草。
船舱很暗，只有窗户透射进阳光，达尔文注意到，草的幼苗向窗户的方向弯曲、生长。
但后来几十年间，达尔文忙着创建进化论，直到其晚年，才着手进行一系列实验研究向光性的问题，在1880年出版的《植物的运动力》一书中总结了这些实验结果。
达尔文是用草的种子做这些实验的。
草的种子发芽时，胚芽外面套着一层胚芽鞘，胚芽鞘首先破土而出，保护胚芽在出土时不受损伤。
达尔文发现胚芽鞘是向光性的关键。
如果把种子种在黑暗中，它们的胚芽鞘将垂直向上生长。
如果让阳光从一侧照射秧苗，胚芽鞘则向阳光的方向弯曲。
如果把胚芽鞘尖端切掉，或用不透明的东西盖住，虽然光还能照射胚芽鞘，胚芽鞘也不再向光弯曲。
如果是用透明的东西遮盖胚芽鞘，则胚芽鞘向光弯曲，而且，即使用不透光的黑色沙土掩埋胚芽鞘而只留出尖端，被掩埋的胚芽鞘仍然向光弯曲。
达尔文推测，在胚芽鞘的尖端分泌一种信号物质，向下输送到会弯曲的部分，是这种信号物质导致了胚芽鞘向光弯曲。
植物向光性实验
四、实验设计流程
准备实验材料用品 培养材料（植物幼苗） 材料(植物幼苗)处理 观察结果、得出结论
五、具体方法步骤
（一）、准备实验材料用品：
实验前准备好小麦种子、 豆浆杯、泥土、不透光的纸盒、 台灯、数码相机、剪刀。
台
豆浆杯
灯
燕麦种子
不
透
光
纸 盒
剪
刀
（二） 、培养植物幼苗
准备好材 料后，种 植燕麦， 培养燕麦
幼苗
培养的燕麦幼苗
（四）、幼苗处理
单侧光照射 （实验组）
自然光照射 （对照组）
（四）、观察结果
五、得出结论
植物幼苗生长具有向光性，经 过一定时间的单侧光照射之后， 幼苗弯向光源方向生长。
讨论：植物为什么向光弯曲？
单侧光使背光一侧比向 光一侧生长素分布得多， 背光一侧的细胞纵向生 长的快，结果使得茎朝 向生长慢的一侧弯曲。
一、实验目的
观察植物在单侧光照射下的生 长情况，验证植物的生长具有 向光性。
二、材料、用具
1、材料：植物种子(花生、玉米、 小麦等)、泥土。本次试验用小 麦种子。
2、用具：豆浆杯（小花盆）、不 透光的纸盒、台灯、剪刀、数码 相机。
三、实验假设及预测结果
1、假设：植物幼苗生长具有向光 性，也就是幼苗会向着光源的方 向弯曲生长。
解读达尔文的植物向光性实验
解读达尔文的植物向光性实验
达尔文的植物向光性实验是一项重要的实验，被称为“生物物理学之父”。
它是1880年由英国著名学者达尔文进行的一个关于植物植株叶轮对光的反应的实验。
实验过程如下：
达尔文将大米植株放置在黑暗的室内，放置了4种不同的草木芽叶轮。
然后，他在植株上照了一束强光，看看叶轮的反应情况。
令人惊奇的是，虽然放置的位置是不同的，但是所有叶子都紧随着光而旋转，这表明植物有一种成长机制可以导致叶子紧跟光源，即向光性植物。
实验结果表明，植物会针对自身需要的光照，凭借叶轮朝向光源发展。
早期的结果已被认为是生物物理学领域的一个重要发现，也被称为“光敏机制”。
它也带来了植物行为学的新兴发展。
由此可见，达尔文的植物向光性实验是一项重要的实验，被认为是生物物理学的重要发现，它也改变了以前的想法，使我们更深入地认识了植物朝向光源和行为的机理。
它也为研究光敏应激反应提供了新的研究方向，开展植物行为学的研究，帮助人们更深刻地了解植物与光源之间的关系以及它们形成的原因。
植物向光性反应的研究进展
植物学通报 2004, 21 (3): 263￣272Chinese Bulletin of Botany植物向光性反应的研究进展①钱善勤 王 忠② 莫亿伟 顾蕴洁（扬州大学农学院农学系 扬州 ２２５００９）摘要 本文对近年来有关植物向光性反应的研究结果作一综述：１） 向光素和隐花色素是植物向光反应中的主要光受体，光敏色素在植物向光性反应中也起一定的作用； ２） 对植物的光辐照度－弯曲度曲线的分析，可知植物的正向光性运动有两种反应，即第一次正向光性弯曲和第二次正向光性弯曲； ３） 拟南芥（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ）和水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ）等植物的根系具有负向光性的特性，根的负向光性倾斜生长角度为负向光性生长和向重性生长相互作用的矢量和； ４） 生长素的胞间运输依赖于生长素载体，生长素载体的不对称分布和动态运动是生长素极性运输和向性运动的分子基础。
关键词 向光性反应，光受体，向光素，生长素载体Recent Progress in Plant Phototropism ResearchＱＩＡＮ Ｓｈａｎ－Ｑｉｎ ＷＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ② ＭＯ Ｙｉ－Ｗｅｉ ＧＵ Ｙｕｎ－Ｊｉｅ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ，Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｙａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙａｎｇｚｈｏｕ ２２５００９）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｓｍ ａｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｎａｎｄ ｃｒｙｐｔｏｃｈｒｏｍｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｔｗｏ ｋｅｙ ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｓｍ， ａｎｄ ｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅ ｐｌａｙｓ ａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｓｍ ｔｏｏ． Ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｏｆ ｒｉｃｅ ａｎｄ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃ－ｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｓｍ， ｔｈｅ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ｉｓ ｔｈｅ ｖｅｃｔｏｒ ｓｕｍ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｓｍ ａｎｄｇｒａｖｉｔｒｏｐｉｓｍ． Ｍａｎｙ ｎｅｗ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｅｖｉｄｅｎｃｅｓ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ＩＡＡ ｃａｒｒｉｅｒ ｉｓ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｌａｒ ＩＡＡｔｒａｎｓｐｏｒｔ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｓｍ， Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ， Ｐｈｏｔｏｔｒｏｐｉｎ， ＩＡＡ ｃａｒｒｉｅｒ光是对植物调控作用最广泛且最明显的环境因子。
植物向光性的原理
植物向光性的原理在日常生活中，我们经常会看到植物向阳生长的现象，这是因为植物拥有一种重要的生理特征：向光性。
植物的向光性是指植物通过感知光线的方向来控制植物生长方向的一种现象，这种现象被称为光性生长。
在这篇文章中，我们将深入探讨植物向光性的原理。
1. 植物向光性的发现植物向光性这一生理特征最早被发现于17世纪。
当时，许多科学家发现，植物的生长方向总是朝向太阳光。
但由于当时科学技术不够发达，人们并没有完全理解植物的光性生长现象。
直到19世纪，德国植物学家弗里德里希·威廉·科伦布对番茄植株进行了实验，发现植物可通过感知光线的方向来控制植物的生长方向，即植物向光性被证实。
后来，科学家们通过不断研究发现，很多植物都具有向光性生长的特征。
2. 植物向光性的原理主要涉及光感受器和荷尔蒙的作用。
植物感知光线主要依靠叶绿素和叶绿素相关蛋白，这些光感受器分布在植物的顶端，称为生长点，或称为叶芽。
植物通过光感受器感知到光线的方向，并通过荷尔蒙的调节来控制植物的生长方向。
荷尔蒙可以被植物合成和分泌，主要包括生长素和赤霉素。
当植物处于弱光或散光的环境中，生长素的含量很高，这会促进植物顶端细胞的生长，使植物向光源的方向生长。
而当植物暴露在强光照射下时，植物体内的生长素含量会下降，荷尔蒙赤霉素的含量则增加，这会使植物的下部细胞生长加快，促进了植物的侧面生长。
此外，植物的地下部分也具有向光性。
植物地下部分的向光性是由于植物根部的细胞含有一个光感受器，可以感知光线的方向。
当光线从一侧照射根部时，会造成该侧的细胞伸长速度加快，从而使根向另一侧弯曲，以寻找更多的光线。
3. 植物向光性的应用植物向光性作为一种生理特征，在农业、林业和园艺领域有着重要的应用。
例如，蔬菜生产中，为了促进西瓜等瓜类果实的生长，可以通过调节植物的光照环境，使其向阳生长。
此外，在花卉园艺中，为了使花卉更加美观，可以利用植物的向光性，控制其生长方向。
植物的向光性研究
植物向光性的研究摘要植物的向光性反应的机理至今仍未完全揭示和证实。
植物生长发生定向弯曲的现象称为向光性( phototropism)。
植物感受光的位置主要有茎尖、根尖、胚芽鞘尖端、叶片或生长中的茎。
本文主要介绍与植物向光性有关的化学物质有各种光受体，生长素，钙离子等；向光性的机理还在争议之中。
了解植物向光性原理对调节植物生长发育中具有重要作用。
关键词光受体；钙离子；向光性机理1．光受体光受体主要包括：1) 光敏色素( phytochrome, phy ) , 主要感受红光( 620-700nm) 和远红光( 700-800nm) 。
2) 蓝光受体, 主要是隐花色素( cryptochrome, cry ) 感受蓝光和近紫外光区域的光UV-A( 320-380 nm) ; 向光素( phototropin, phot ) , 感受蓝光( 380-500nm) 。
3) 吸收蓝绿光的ZTLS( Zeit lupes) 家族,主要感受蓝绿光( 450-520 nm)。
4) 未鉴定的UV-B 受体, 感受紫外光B区域的光( 波长280-320 nm)1.1光敏色素光敏色素的生理作用从种子萌发到开花、结果影响到衰老。
1959 年Butler等用双波长分光光度计观测到对黄化玉米( Zeamays ) 幼芽或其蛋白提取液照射红光后, 在RL区的吸收减少, 远红光区的吸收增加;而照射远红光后RL区的吸收增加,在FR区的吸收减少。
这种吸收差异的光谱变化,可以反复发生多次。
次年4月Harry Borthwick和物理化学家Sterling Browm Hendricks 把这种吸收红光、远红光可逆转换的色素命名为光敏色素。
光敏色素是植物体内含量甚微的、易溶于水的、浅蓝色的色素蛋白质,是由2 个亚基组成的二聚体, 相对分子质量为250 kD。
光敏色素对生长素蛋白的磷酸化可能是光敏色素和IAA 调控植物发育的分子机制。
1.2蓝光受体植物具备一套复杂的由两种蓝光受体和多种信号转导下游组分组成的蓝光感应系统，通过感受光照强度、光的方向和光周期，调节自身对蓝光的应答。
杂交水稻的稻飞虱迁飞性与趋光性研究
杂交水稻的稻飞虱迁飞性与趋光性研究杂交水稻是一种利用杂种优势增产的重要农作物。
然而，常年困扰着杂交水稻种植的一个问题是稻飞虱的危害。
稻飞虱是水稻的主要害虫之一，其扩散和迁飞对水稻的生产产生了巨大的威胁。
因此，研究稻飞虱的迁飞性与趋光性对于有效控制稻飞虱危害，提高杂交水稻产量至关重要。
1. 迁飞性研究稻飞虱具有迁飞能力，能够在不同地区间迁飞。
科学家们的研究发现，稻飞虱的迁飞性受到多种因素的影响，包括季节变化、温度、气候条件以及丰富程度等。
通过了解稻飞虱迁飞性的规律，可以为防治提供科学依据。
一项研究表明，稻飞虱的迁飞性在不同季节表现出明显差异。
在夏季，稻飞虱趋于活跃，迁飞范围较广；而在冬季，稻飞虱则趋于静止，以保证其生存。
此外，温度也是影响稻飞虱迁飞性的重要因素。
一般来说，稻飞虱在较高的温度下更容易迁飞。
但是，当温度过高时，稻飞虱的迁飞性反而会受到抑制。
另一方面，气候条件和丰富程度也对稻飞虱的迁飞性产生影响。
研究发现，稻飞虱更倾向于迁徙到气候温暖、湿润且食物资源丰富的区域。
因此，在杂交水稻种植地区，保持合适的气候条件和控制病害虫数量对于减少稻飞虱迁飞影响具有重要意义。
2. 趋光性研究除了迁飞性外，稻飞虱的趋光性也是影响其行为和分布的重要因素之一。
过去的研究发现，稻飞虱对光线有一定的趋向性，通常更倾向于在光照较强的区域活动。
然而，趋光性并不意味着稻飞虱对于所有类型的光都有相同的反应。
科学家们发现，稻飞虱对光线的趋向性在不同波段下表现出差异。
在可见光波段下，稻飞虱对于紫外线光具有较高的趋向性，而对于红外线光则趋向于被避开。
这些发现为研究者提供了一种潜在的控制稻飞虱迁飞的方法。
通过使用特定波段的光线，可以引导稻飞虱朝特定区域迁移，从而减少其对水稻的危害。
3. 控制措施在了解了稻飞虱的迁飞性和趋光性之后，科学家们制定了一系列控制措施来减轻其对杂交水稻的危害。
首先，调整种植时间是一种有效的措施。
根据稻飞虱迁飞性的规律，合理控制杂交水稻的种植时间，可以减少与稻飞虱的接触机会，降低其危害程度。
幼儿园植物趋光性实验案例分享
幼儿园植物趋光性实验案例分享一、实验目的通过对幼儿园植物的趋光性实验，让幼儿了解植物对光的敏感性和生长的影响，并培养幼儿的观察和实验能力。
二、实验过程1.准备材料- 幼儿园植物- 小花盆- 稻草- 黑色布- 白色布- 彩色布- 台灯或手电筒2.实验步骤（1）将幼儿园植物种在小花盆中，并放在阳台或窗户边，保证能接收到自然光线。
（2）将一些稻草放在植物周围，使其固定在花盆中，以防止植物摇晃。
（3）取出黑色布、白色布和彩色布，分别覆盖在植物的一侧。
（4）用台灯或手电筒照射植物的不同部位，观察植物对光的反应。
（5）记录实验结果，分析植物对不同颜色光的反应和不同光强度的影响。
三、实验结果在实验过程中，我们观察到植物对不同颜色光线的反应不同。
当植物被黑色布覆盖时，它的生长受到了一定的影响，一些叶片开始变黄，甚至萎蔫。
而当植物被白色或彩色布覆盖时，植物的生长状况相对正常。
在用台灯或手电筒照射植物时，我们发现植物对光的强度也有很大的反应。
当光线比较弱时，植物的生长缓慢，甚至出现生长不良等现象。
而光线比较强时，植物的生长则相对较快，叶片也更加绿油油。
四、实验分析从实验结果来看，植物对光的敏感性很高，不同颜色光的反应也不同。
黑色布会对植物的生长产生影响，这是因为黑色布会吸收光线，减少植物的光合作用，从而影响植物的生长。
而白色或彩色布则不会对植物的生长产生影响，因为它们不会吸收光线，反而会反射光线，帮助植物进行光合作用。
在实验中，植物对光的强度也有很大的反应。
如果光线太弱，植物就无法进行光合作用，从而影响生长。
而光线太强，则会导致植物叶片脱水，从而影响生长。
因此，合适的光强度对植物的生长非常重要。
五、实验总结通过这次趋光性实验，幼儿们了解了植物对光的敏感性和生长的影响。
在实验中，幼儿不仅锻炼了观察和实验能力，还学会了如何照顾植物。
通过这次实验，幼儿们的科学素养得到了提高，也为今后的学习打下了基础。
植物向光性实验
光线稳定且节能。
白炽灯泡
可以提供连续的光照，但能耗较高。
尺子
钢卷尺
精确测量植物的高度和生长方向。
软尺
用于测量花盆的直径和植物的周长。
记录本和笔
笔记本
记录实验数据和观察结果。
签字笔
书写清晰，不易褪色。
03
CHAPTER
实验步骤
准备实验材料
土壤
选择适合植物生长的土壤，确 保土壤疏松、透气性好。
可靠性。
实验组数据
实验组植物在单侧光源的照射下， 表现出明显的向光性生长，生长方 向与光源方向一致。
对照组数据
对照组植物在没有光照的条件下， 生长方向随机，无明显向光性表现。
实验结果与预期的对比分析
预期结果
根据植物向光性原理，实验组植物在单侧光源的照射下，应该表 现出明显的向光性生长。
实际结果
实验组植物的生长方向与光源方向一致，符合预期结果。
分析
实验结果与预期结果一致，说明实验操作和数据记录准确可靠。
对实验结果进行解释和讨论
解释
植物向光性是由于单侧光刺激引起生长素分布不均匀，导致 背光侧比向光侧生长快，从而使植物向光弯曲生长。
讨论
本实验通过单侧光源照射的方法，验证了植物向光性原理。 但实验中未对不同种类、生长阶段的植物进行分类研究，未 来可进一步探讨不同条件下植物向光性的表现和机制。
05
CHAPTER
结论
总结实验结果
实验结果表明，植物具有向光性，在单侧光照射下，植物的茎和叶会朝向光源生长。
实验观察到，不同植物对光的敏感程度不同，表现出不同程度的向光性。
实验数据记录了植物在不同光照条件下的生长情况，为后续分析提供了详实的数据 支撑。
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科学家研究植物的趋光性
葵花向太阳，这是人们司空见惯的现象。
其实向太阳的岂止是葵花，几乎所有植物都具有趋光性。
最早对这一问题进行研究的是达尔文。
他曾用草芦做过这样一次实验：把这种植物放在室内，就会很明显地发现，它的幼芽向有阳光的一面弯去。
如果让幼芽见不到阳光，或将顶芽切一段，它就不再伸向有阳光的方向。
植物为什么会这样？还没等达尔文把这一奥秘揭示出来，便离开了人世，给人们留下了一个未解之谜。
德国植物学家苏定研究发现，植物的趋光与否，全是由幼苗的顶芽来决定的。
他在1909年曾做过这样—个实验：把野麦幼苗的顶芽切去，它就不向光了；如果把顶芽接上，它就又奔向阳光。
所以他断定，在顶芽里，一定有种指挥植物趋光的东西，可这种东西是什么呢？
原来起这种作用的，是一种名叫吲哚乙酸的植物生长素。
这是美国植物生理学家弗里茨•温特在1926年发现的。
他让植物的芽鞘一面得到阳光的照射，一面得不到阳光的照射，发现芽鞘逐渐弯向了有阳光的一面。
由此，他从芽鞘里分离出了植物生长素——吲哚乙酸。
经科学家研究发现，这种化合物是怕见阳光的。
所以，当阳光照射的时候，它便跑到了没有阳光的一面，结果促进了遮荫部分生长加快，受光部分则生长缓慢，由于重力的作用，植物便弯向了有阳光的一面。
也有人从不同角度来研究植物的趋光性。
前些时候，美国德克萨斯州立大学的学者斯坦利•鲁，把植物的趋光性称为生长性运动，是由电荷引起的。
他认为，在阳光的作用下，植物的生长点内发生了细胞的电极化，向阳面获得的是负电荷，背阴面则产生了正电荷。
带有负电荷的植物生长素便向带正电荷的背阴面转移，结果促进了背阴面的快速生长，便形成了向光弯曲。
美国俄亥俄州立大学的科学家迈克尔•埃文斯又提了一种与众不同的观点，认为对植物的生长方向起着重要作用的是无机钙。
植物的向光性弯曲，是因为胚芽里含有大量的无机钙所致。
关于植物的趋光性问题，科学家们还在继续探讨，做结论还为时尚早。
这个迷一旦被彻底揭开，人们对植物的认识就会又跃上一个新台阶。