【正确答案】向光性生长的可能机制:有两种解释,一种认为是由生长素分布不均匀引起的,另一种认为是由抑制物分布不均匀造成的。光受体吸收光后,引起植物器官或组织不均匀生长,不均匀生长的原因可能是由于器官或组织内生长物质(如生长素IAA)或抑制物质(如萝卜中的萝卜宁、萝卜酰胺等)分布不均匀所造成。单方向的光照,引起器官尖端的不同部位产生电势差,向光面带负电荷,背光面带正电荷,弱酸性的生长素阴离子IAA-被正电荷吸引移向背面,引起背光面生长素含量增多,而较高浓度的生长素促进茎细胞生长,因而背光面比向光面生长快,而表现向光弯曲。
向重力性生长的可能机制:植物器官中的淀粉体(根的淀粉体分布在根冠中,茎的在维管束周围的1~2层细胞)起“平衡石”的作用。当器官位置改变时,淀粉体将沿重力方向下沉,进而作为一种刺激引起植物器官或组织不均匀生长。不均匀生长可能是由器官或组织内生长素分布不均匀所引起,且与生长素的浓度有关。根垂直生长时,地上部合成生长素运输到根冠,均匀分布在根的两侧;根水平生长时,淀粉体沉降到细胞底部,刺激内质网释放Ca2+于细胞底部,Ca2+作为IAA库,吸引IAA到根的下侧;Ca2+也可能促使组织对IAA敏感,增加细胞对IAA的反应强度,使得根下侧的IAA多于根上侧的或生理反应加强,过多的IAA抑制根下侧细胞的延长,使根向下弯曲生长。总之,根横放时,“平衡石”沉降到细胞下侧的内质网上,产生压力,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,Ca2+和钙调素结合,激活细胞下侧的钙泵和生长素泵,于是细胞下侧积累过多的钙和IAA,影响该侧细胞的生长。
【答案解析】