双子叶植物上下表皮的叶表皮和动物的上皮组织,其功能是都具有什么的作用

向日葵成熟种子结构包括什么
向日葵成熟种子结构包括什么
09-12-06 &匿名提问
双子叶的啊瓜子不是两半的吗
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2005年全国中学生生物学知识竞赛山东赛区初中组决赛试题(大纲卷)注意事项:1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.第Ⅰ卷为选择题,70分;第Ⅱ卷为非选择题,50分;共120分.考试时间为120分钟.考试结束,将试卷和答题卡一并交回.2.答卷前务必将自己所在的市,县区,学校,姓名,准考证号等填写在密封线内.3.第Ⅰ卷每题选出答案后,用2B铅笔将所选答案序号涂在答题卡相应的位置上,如需改动,必须用橡皮擦干净,再改涂其他答案.第Ⅱ卷每题答案直接填写在试卷的空格内.第Ⅰ卷(选择题 共70分)一,单项选择题:本大题包括1~40小题,每小题1分,共40分.在每小题的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.鸟类在繁殖季节,亲鸟如果捉到一条小虫,它自己并不立即吃掉,而是将虫带回巢里喂雏鸟,这属于A.节律行为 B.贮食行为 C.防御行为 D.繁殖行为2.白鳍豚,扬子鳄,娃娃鱼等珍贵保护动物所共有的特征是A.具有两条血液循环路线 B.体温随环境的变化而变化C.生殖发育离不开水的限制 D.幼体用鳃呼吸,成体用肺呼吸3.大多数海洋鱼类不能在淡水中生存,下列解释比较合理的是A.淡水的密度太小,海洋鱼不能适应 B.淡水溶解氧的浓度较低C.淡水不能维持体内水分的平衡 D.淡水中缺少它们的食物4.海洋植物在海洋中呈垂直分布,上层为蓝绿藻,中层为褐藻,下层是红藻,下列说法错误的是 A.不同波长的光穿透水体的深度不同 B.不同海洋植物光合作用需要不同的光C.藻类植物不含有叶绿素 D.藻类植物都能进行光合作用5.秋天,你会发现自然落在地上的杨树叶A.多数是叶的正面朝上 B.多数是叶的背面朝上 C.都是叶的正面朝上 D.都是叶的背面朝上6.将4只雄蚕蛾分别做如下处理并观察其对雌蚕蛾的反应,其中反应最迟钝的是A.封闭口器者 B.剪去触角者C.遮盖单眼者 D.遮盖复眼者7.在人体内,直接与咽相连通的管腔有几处 A.4处 B.3处 C.5处 D.6处8.&肌肉饥饿&症是由于骨骼肌的养料和氧气供应不足,导致肌肉出现弹力变差,收缩无力等症状.改变这一症状的最佳方法是A.多食营养品 B.多吸新鲜空气C.吸氧的同时多食用蛋白质 D.参加适量的体育锻炼9.假如某成年男子的总血量为5 500mL,储备血量占总血量的10%,心率为72次/分,每搏输出量为70 mL,从理论上计算,其循环血量全部在肺部做一次气体更新,需要多少秒 A.60 B.80 C.100 D.12010.杨树是北京比较优良的绿化树种,但到了春夏季节它们会散发出大量的&白毛&,多少让人感到厌烦,你认为解决这一烦恼问题的最好办法是A.在繁殖季节剪枝 B.使用药物抑制繁殖 C.及时清理 D.种植雄性杨树11.引起赤潮的生物主要是 A.水草 B. 小鱼小虾 C. 浮游动物 D. 藻类植物 12.人体缺少某种维生素,导致肌肉软弱无力,因为这些维生素A.能氧化分解产生能量 B.能产生很多热量 C.是某些呼吸酶的成分 D.含有高能磷酸键13.人体下列哪种细胞染色体数目最多A.成熟的红细胞 B.成熟的卵细胞 C.精子细胞 D.白细胞14.盲人用餐时,能准确地将食物送入嘴里,这是由于哪种感受器不断向中枢神经系统发放神经冲动的缘故 A.嗅觉 B.触觉 C.味觉 D.本体15.冬季河水中见不到水绵,而春暖后可见到水绵丝团漂浮水面.其主要原因是水绵 ①秋后形成合子沉入水底 ②秋后以种子的形式沉入水底 ③春季进行光合作用,放出氧气时水绵丝团上浮 ④春季呼吸作用加强,放出CO2,水绵丝团上浮A.①③ B.②③ C.①④ D.②④16.&试管婴儿&和&克隆羊&均属于生物工程技术的杰出成果,下列有关叙述正确的是A.都属于无性生殖,能保持母本性状 B.都是细胞水平的操作,属于细胞工程的技术范围C.都充分体现了体细胞的全能性 D.都不会产生变异17.手术结扎小狗的胰管,正常进食后,小狗将出现的症状是A.生长发育立即停止 B.血糖浓度明显偏高,出现糖尿C.消化不良 D.尿量减少18,当肋间外肌和膈肌舒张时,外界,气管,肺泡内的气压关系是A.外界&气管&肺泡 B.肺泡&气管&外界C.外界&肺泡&气管 D.气管&肺泡&外界19.举重运动员在训练的过程中,一见灯亮就用力举起杠铃,附在手臂上的记录仪器经a时间后,测到肌肉活动的电位变化.在一次训练中,教练趁运动员不备,用针刺其手臂,运动员手臂收缩,经b时间后,测到肌肉活动的电位变化.a时间与b时间的关系是:A.a&b B.b&a C.a=b D.a≥b20.我省某校学生在山中采集植物标本时迷了路,但他们运用所学知识,根据树枝发达程度的不同判定了方向.你认为树枝比较发达的方向应是 A.东方 B.南方 C.西方 D.北方 21.当我们用嘴往气球里吹气,吹一段时间后会感到头晕,其原因是A.呼吸肌运动过于剧烈,使呼吸中枢疲劳 B.呼吸肌运动过于剧烈,使呼吸中枢兴奋C.吹气时间过长,吸气短促,吸入的新鲜空气少,使脑供氧量不足D.吹气时间过长,吸气短促,使体内的二氧化碳增加,抑制呼吸中枢22.有人说晒太阳可以得到不花钱的维生素,原因在于A.表皮细胞中的黑色素经日光照射后能转变成维生素B.真皮细胞中的黑色素经日光照射后能转变成维生素C.表皮细胞中的胆固醇经日光照射后能转变成维生素D.真皮细胞中的胆固醇经日光照射后能转变成维生素23.心肌梗塞是一种常见的疾病,严重威胁人的生命,其主要原因是A.冠状动脉被血凝块堵塞 B.主动脉被脂肪堵塞C.心肌暂时缺氧 D.肺动脉发生痉挛24.下列哪条曲线能正确表示人从平原迁移到4000米高原一段时间后,血液中红细胞的数量变化(横坐标表示时间,纵坐标表示红细胞数量) A B C D25.人体内的糖类,蛋白质和脂肪都能为人体提供能量,如果一个因病不能进食的人,消耗自身的有机物以获得能量,其顺序应该是A.糖类,蛋白质,脂肪 B.糖类,脂肪,蛋白质C.脂肪,糖类,蛋白质 D.脂肪,蛋白质,糖类26.夏天把食品放在冰箱里冷藏,可延长保存时间,这是因为A.冰箱内有杀菌物质 B.低温可使细菌产生不利变异C.细菌有趋向高温的特性 D.低温不利于细菌的生长繁殖27.某名贵花卉感染了植物病毒,叶呈现疱状,欲培育无病毒的后代,应采取的方法是A.用带毒植物的种子培养后代B.用带毒植株无明显症状部分的枝条进行扦插C.用带毒植株的茎尖进行组织培养诱导出植株D .用带毒植株的叶进行组织培养诱导出植株28.油菜的&花而不实&,果树的黄叶病,番茄的植株矮小,叶呈紫色的病因,分别是缺少 A.氮,磷,铁 B.硼,氮,磷 C.硼,铁,钾 D.硼,铁,磷29.大豆种子萌发早期,胚的重量显著增长,此间胚体可能出现的变化是 A.细胞数量增加,有机物含量减少 B.细胞体积增加,有机物含量增加C.呼吸作用减弱,细胞分化明显 D.呼吸作用增强,细胞生长缓慢30.大家爱吃的葵花籽来自于向日葵这种植物,下列叙述正确的是A.向日葵的大花盘是盘状的果实,种子成熟后裸露在外B.葵花籽是向日葵的种子,由胚珠发育而来C.葵花籽是向日葵的果实,由子房发育而来D.向日葵属于种子植物中的单子叶植物31.下列四种生物中,哪种生物的细胞结构明显不同于其他三种生物A.酵母菌 B.乳酸菌 C.青霉菌 D.蘑菇32.苔藓植物体内水分和养分的输送途径是 A.导管 B.筛管 C.维管束 D.细胞之间的传递33.&满园春色关不住,一枝红杏出墙来&,这种现象是由于生长素的分布不均引起的,而导致生长素分布不均的主要原因是 A.温度 B.水分 C.空气 D.阳光 34.高寒荒漠中的植物都呈蛰伏或葡伏状,其适应意义在于 A.增大光合作用面积 B.便于吸收土壤中的水分C.防止被草食动物吃掉 D.形成相对湿润和温暖的小环境35.下列关于沙漠植物的有关叙述,哪项不正确 A.叶片变小或退化 B.茎肉质化 C.表皮细胞的角质加厚 D.叶片上无气孔36.下列有关生物进化顺序的叙述,正确的是A.原始的生命→原始的藻类植物→原始的单细胞动物B.原始的藻类植物→蕨类植物→孢子植物→被子植物C.原始单细胞动物→无脊椎动物→脊椎动物D.原始单细胞动物→无脊椎动物→鸟类→人类37.下列各种动物中,和马亲缘关系最近的是A.牛 B.犀牛 C.山羊 D.绵羊38.在一个养分充足的淡水湖中有很多绿藻,使得这一水域不适合人们消遣.下列方法中,能够在最短时间内大量减少这些藻类的措施是A.大量引入肉食性鱼类 B.完全除去吃浮游动物的鱼类C.完全除去肉食性鱼类 D.大量引入吃浮游动物的鱼类39.下列哪种细胞能进行呼吸作用 A.导管 B.筛管 C.韧皮纤维 D.木纤维40.飞行员做特技飞行从超低空急剧上升时,在短时间内是听不到外界声音的,这是由于下列哪个结构受到影响而引起的 A.骨膜 B.听小骨 C.耳蜗 D.位听神经与听觉中枢二,多项选择题:每小题至少有两个选项符合题目要求.每小题2分,共30分.多选,漏选,错选均不得分.41.解剖活鲫鱼时,可看到下列哪些器官是红色的A.鳃 B.精巢 C.胆囊 D.肾脏42.昆虫在长期适应环境的过程中,形成了多种多样保护自身安全的自卫行为.下面哪些动物行为属于此类 A.枯叶蝶静止似枯叶 B.家蚕吐丝作茧C.叩头虫仰面朝天躺下装死 D.椿象射出发臭的挥发性液体43.根据表中的数据,下列哪些分析不正确 动物名称心脏占体重比例%每分钟心搏次数蛙0.5722人0.4272鸽1.72135—244A.鸽的心脏占体重的1.72%,比其他两种动物的百分比高,因此增加了飞行时的负担B.人的心脏占体重的0.42%,这是人不能飞行的主要原因C.蛙每分钟心搏次数最低,说明蛙血液循环效率高D.鸽的心跳快,血液循环迅速,是对飞行生活的适应44.右图是对几种动物从不同角度进行分类的示意图,其中你认为说法正确的是A.A组动物的划分是根据其生殖方式B.A组动物的划分是根据其生活环境C.B组动物的划分是根据其生殖方式D.C组动物的划分是根据体温45.在维持&植物人&生命的过程中,采用静脉滴注全营养液的方法提供营养,全营养液的成分包括A.蛋白质 B.葡萄糖 C.无机盐和维生素 D.氨基酸46.按照现代免疫概念来划分,下列物质中能引起免疫反应的是A.给失血过多者输入的同型血中的红细胞 B.因遭受强烈击打体表而受损伤的红细胞C.自身新生成的红细胞 D.移植的外来器官47.切除成年雄鼠的甲状腺后,每天注射激素A,结果A和激素B在血液中的变化如右图所示,下列有关两种激素说法正确的是A.激素A和激素B分别是甲状腺激素和胰岛素B.激素A和激素B分别是甲状腺激素和促甲状腺激素C.过量的激素A可以使正常小白鼠逐渐消瘦D.激素A和激素B分别是由甲状腺和垂体分泌的48.人在寒冷的环境中不由自主地打寒颤,下列有关叙述,正确的是A.体内产热大于散热 B.是人体防止体温下降的重要反应C.骨骼肌不自主收缩引起 D.是在神经系统的调节下进行的49.流感是一种由流感病毒引起的常见病.流感病毒有不同的亚型,现有多种流感疫苗,有人注射了一种流感疫苗后,在流感流行期间未患流感,但流感再次流行时,却患了流感.可能的原因是A.流感病毒发生了变异 B.体内无抵抗该流感病毒的抗体C.流行的流感病毒与注射的流感疫苗不是同种类型D.流感病毒使人的免疫系统受损50.与神经调节相比,关于体液调节特点的叙述,错误的是A.调节准确,快速 B.通过体液运送调节物C.调节物都是由内分泌腺产生的D.体液调节起着主导作用51.下列有关消化的叙述,正确的是A.消化是一个分解过程,因此消化道内没有合成反应B.人消化的主要部位是小肠C.胆汁对脂肪的乳化作用属于物理消化D.食物成分中的小分子营养物质没有消化过程52.加有少量柠檬酸钠的新鲜猪血分别装入①②③试管中,随后依次加入0.1%,0.9%和1.5%氯化钠溶液稀释,30min后离心.下列叙述正确的是A.①和②试管的上清液中有血红蛋白,沉淀中都有红细胞B.②和③试管的上清液呈淡黄色,沉淀中分别有完整的和皱缩的红细胞C.①和③试管的沉淀中分别有红细胞的碎片和皱缩的红细胞D.②和③试管的上清液是血清53.下列有关近视及预防的叙述,错误的是A.近视眼的眼球从晶状体到视网膜的长度大于平均值B.应用一个合适的双凸透镜来矫正此缺陷C.视近比视远受到更严重的影响D.一个圆形的物体看起来像是椭圆形的54.右图表示某人在休息及运动时血液流经四个器官的速率.据图分析,下列叙述正确的是A.休息及运动时,脑的血流量基本不变 B.运动时人体血量增加 C.饭后立即运动,消化器官血液流量减少,不利于消化和吸收 D.运动时骨骼肌产热量增加,皮肤血管血液流量增加有利于散热55.人体能同时进行的生理活动有A.左心室收缩和右心房舒张 B.消化和吸收 C.吞咽和呼吸 D.呼吸运动和肺内的气体交换2005年全国中学生生物学知识竞赛山东赛区初中决赛试题(大纲卷)第Ⅱ卷(非选择题 共50分)题号565758596061总分得分三,非选择题:本大题包括56~61小题,除有特殊说明外,每空1分,共50分.得分评卷人56.(8分)下图示一对基因的遗传图解(说明:图中&×&表示婚配关系).基因显性用B表示,隐性用b表示,请据图分析回答:(1)控制性状的基因B和b,在细胞内的具体位置是位于______________上.(2)若图中的b代表白化病基因,则由受精卵(Bb)发育成的后代是否患白化病 为什么 (2分)_____________________________________________________;双亲的基因组成都是Bb,这在正常人群中是不多见的,但在什么情况下出现的可能性会明显增大 答:______________.(3)若图解中的B代表豌豆的黄色,b代表绿色,种植子代共收获了100粒种子,从理论上推测,绿色种子有______________粒.(4)假若基因B,b分别代表小麦的高茎和矮茎,将基因组成为BB的小麦种植在贫瘠的土地上,结果长成矮茎,这种变异属于______________的变异.(5)同植物的组织培养相比,图解所示生殖方式的最大特点是能够产生较多的______________,这为生物进化提供了______________.得分评卷人57.(9分)下图为组织形成示意图,请据图回答下列问题:(1)图中1-2过程是通过______________实现的;3-4(5,6,7,8)过程是通过______________实现的.(2)组成[5]______________的基本单位是______________,该细胞受到刺激后能够_____________________________.(3)植物叶表皮和动物的上皮组织,其功能是都具有______________作用.(4)植物体是一个统一的整体,从结构上看依赖于细胞间的______________和由[8]输导组织参与构成的______________.(5)人体也是一个统一的整体,这依赖于____________________________的调节作用.得分评卷人58.(8分)下图表示淀粉的消化终产物a进入血液和组织细胞的过程及部分相关代谢活动示意图,数字1-7代表人体某些结构,字母a-f代表人体内某些物质,请据图分析回答: (1)a由消化道进入血液的生理过程叫____________________;a进入血液后主要通过 ____________________运输到全身各处.(2)饭后一段时间,血液中a的浓度在[ ] ____________________(血管)内最高,该血管的特点是____________________,与图中[ ] ____________________的特点相似.(3)气体b从外界进入到组织细胞内,一般至少要穿过_____________层细胞膜,进入组织细胞后,b参与的生理过程叫做____________________.(4) 正常情况下,d,e,f三种液体中不含a的是____________________.得分评卷人59.(8分)右图是人脑及反射弧示意图,读图分析并回答:(1)某脑溢血患者夜间熟睡时打死一只在其右腿上叮咬的蚊子,此活动的神经中枢在[ ]______________内,该人感到搔痒,此传导通路在[ ]_________中.(2)他留意蚊子的叫声,当蚊子落在其面部右侧时,该患者能准确将蚊子打死,此过程涉及图中的听觉中枢,[ ] ____________中枢和躯体运动中枢以及[ ] ____________的协调作用.(3)当蚊子落在该患者面部左侧时,该患者却无法判断其位置,你能在图上指出该患者受损伤的具体部位吗 .(4)大脑皮层的 增大了大脑皮层的表面积,你知道在人体内还有哪些器官是通过什么方式来增加其功能面积的 (试举出两例.)(2分)得分评卷人60.(9分)现代社会中,煤,石油等化石燃料的燃烧,汽车尾气的排放等人类活动,导致大量的氮和硫的氧化物进入大气,这些物质遇水蒸汽就形成&酸雨&降落地面.&不同程度的酸雨对植物的生长发育有什么影响 &某校生物兴趣小组以此为课题进行了研究,假若你是该小组的成员,请帮助完成下列实验设计.题目:探究不同程度的酸雨对小麦幼苗生长发育的影响实验材料:烧杯,小喷雾器,培养皿,小麦种子,清水,配制好的两种酸雨(pH分别为3和5,pH越小,酸性越强)实验步骤:第一步:取小麦种子若干,放在若干个培养皿中,在适宜的条件下培养成小麦幼苗.第二步:_________________________________________________________;第三步:__________________________________________________________________________________________________________________________;第四步:________________________________________________________;预测实验结果及分析:(1)______________________________________________________(2分);(2)______________________________________________________(2分);(3)______________________________________________________(2分). 得分评卷人61.(8分)某同学设计了如下实验装置,测定单位时间内小白鼠的耗氧量,请分析回答下列问题.(每一问2分)实验材料和用具:秒表,石蜡油,凡士林,有刻度的20mL注射器等(提示:广口瓶中的钠石灰用于吸收二氧化碳和水)(1)使本实验成功的关键是:在广口瓶未放进小白鼠进行测定前,要先检查装置___________,应怎样操作 (2)将小白鼠放入瓶内,待小鼠比较适应后,再盖好瓶盖,调节U形管两侧液面,使其相等.然后怎样继续操作,才能测出小白鼠消耗5mL空气中的氧所用的时间 (3)如果用该装置测定小麦幼苗在单位时间内的耗氧量,还应如何处理以上实验装置 (4)若想提高测量数据的准确性,从实验装置,实验条件及实验操作方面分析,你认为还需要哪些改进措施 (至少答出2条) 2005初中决赛(大纲卷)第 页 共 10 页亲代的基因 Bb × Bb生殖细胞的基因 B b B b子代受精卵可能 具有的基因 BB Bb Bb bb子代可能的 ( )( )( )( )性状表现鲫鱼 娃娃鱼A家鸽 金丝猴 蝙蝠CB
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方舟子:向日葵向日是愚弄所有人的大骗局?(图)   新浪科技     作者:方舟子
向日葵向日是愚弄所有人的大骗局?
塞尔维亚共和国盛产葵花子。田野里的向日葵一望无际。有趣的是,烈日当头时,成片的葵花未向日绽放,而是转过脸来。图是塞尔维亚沙巴茨地区一片向日葵的景象。人民网记者刘志海摄影(新浪科技配图、图片来源:人民网)
向日葵向日是愚弄所有人的大骗局?
在瑞士尼翁镇有一种奇怪的现象,人们将田里即将成熟的向日葵“加工”成鬼脸的样子。不知这样知否是为了吓跑贪吃的小鸟?(新浪科技配图、图片来源:新华网)
    法学教授刘大生近日寄给我几篇文章,有的是法学文章,也有的是杂文。其中有一组他写于1998年的文章《关于向日葵的陈述及对话》,大意是说经过他自己专门的观察,发现向日葵并不像一般人认为的那样其花盘随着太阳转动;从逻辑上看向日葵不可能转动,“那么粗硬的东西,怎么好随意转动呢?”;所有的工具书只说向日葵转而不说它如何转,说明编撰者们在这个问题上是“囊中羞涩”,“肚里无货”,根本说不出来。但是所有的工具书和教科书都说向日葵是向日的,欺骗了全世界60亿人。他写了一篇《向日葵如何向日?》的文章揭穿这个大骗局,投了几家报刊,都未被接受,只好拿到网上发表,也没有引起反响。他觉得很悲哀,“为了反愚昧、反欺骗、反荒唐”,想在网上再次发表,呼吁“向日葵仅仅向东,向日葵并不向日。中小学教师们,文学家们,科普作家们,工具书的编撰者们,请您们慎重,不要再愚弄全人类了。”    其实只要观察过向日葵的人,都难免有同样的困惑,虽然未必像刘教授那么愤怒。比如作家张抗抗写过一篇散文《向日葵》,她在天山脚下发现一大片背对着太阳的向日葵,在夕阳西下时,“却依然无动于衷,纹丝不动,固执地颔首朝东,只将那一圈圈绿色的蒂盘对着西斜的太阳。”不由发出一连串的疑问:“那众所周知的向阳花儿,莫非竟是一个弥天大谎么?”“究竟是天下的向日葵,根本从来就没有围着太阳旋转的习性,还是这天山脚下的向日葵,忽然改变了它的遗传基因,成为一个叛逆的例外?”“它们一定是一些从异域引进的特殊品种,被天山的雪水滋养,变成了向日葵种群中的异类?”……在我读幼儿园的时候,我家的阳台上曾种过一株向日葵,我也曾奇怪它怎么是一动不动的,没有像儿歌唱的那样“葵花朵朵向太阳”。不过我没有那么多疑问,只把原因归咎于没把向日葵种好。    向日葵原产北美洲,在1510年被西班牙殖民者带回欧洲,万历年间又由传教士传入中国。西方博物学家都注意到向日葵的向日性,明末清初的学者在记载向日葵时,也都特别提及其向日性,1688年出版的《花镜》说得更是详细:“向日葵,一名西番葵。高一、二丈,叶大于蜀葵,尖狭多刻缺。六月开花,每杆顶上只一花,黄辦大心,其形如盘。随太阳回转,如日东升则花朝东,日中天则花直朝上,日西沉则花朝西。”中国原来的葵指的是葵菜,也有向日性,唐宋诗人曾反复吟咏,如杜诗:“葵藿倾太阳,物性固莫夺。”(藿的意思是豆叶)梅尧臣《葵花》诗:“此心生不背朝阳,肯信众草能翳之。”刘克庄诗《葵》:“生长古墙阴,园荒草木深。可曾沾雨露,不改向阳心。”可见自古以来“葵”就与“向阳”紧密联系在一起。我怀疑向日葵的名称由刚传入时的“丈菊”、“西番菊”而改叫“向日葵”、“西番葵”,即与其向日性有关,以致现在说的“葵花”变成专指向日葵,甚至使某些注家误以为唐宋诗人所说的葵花也指向日葵了。    那么向日葵究竟向不向日?难道这真是一个几乎愚弄了所有人的大骗局?答案是:要看处于什么生长阶段。像工具书那样笼统地说向日葵“常朝着太阳”,是不准确的,这是引起无数人的误解、张抗抗的疑惑和刘大生的愤怒的原因。向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间,的确是向日的,其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西,不过并非即时的跟随,植物学家测量过,其花盘的指向落后太阳大约12度,即48分钟。太阳下山后,向日葵的花盘又慢慢往回摆,在大约凌晨3点时,又朝向东方等待太阳升起。但是,花盘一旦盛开后,就不再向日转动,而是固定朝向东方了。刘大生、张抗抗观察的是已盛开的向日葵,所以只看到它们一动不动地面向东方。    绿色植物向日,实际上是为了充分地利用阳光进行光合作用,因此向日性实际上是向光性。古人虽然很早就注意到植物的向日性(至迟在三国时期就已注意到,曹植《求通亲亲表》说:“若葵藿之倾叶,太阳虽不为之回光,然终向之者,诚也。”),但只将之解释为“物性”,用来做比喻,却没有想到要用科学方法研究其奥秘。最早研究植物向光性的是--还会有谁--生物学之父达尔文。他在随贝格尔号环球旅行时,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。    达尔文的发现随后引起了生物学家们浓厚的兴趣。1913年,丹麦生物学家波义森-简森(Peter Boysen-Jensen)进一步验证了达尔文的推测。他切下胚芽鞘的尖端,在切面上放上一层凝胶,再把尖端放回去,胚芽鞘的向光性保持不变。但是如果在中间放的不是凝胶而是不通透的云母片,向光性就消失了。而且,只有把云母片插在切面背光的一面,才会防止向光性,如果是插在向光的一面,则向光性正常。这就表明信号物质是从胚芽鞘尖端传递到胚芽鞘背光的一面,使那里的细胞生长速度要比向光的一面快,导致弯曲。1918年帕尔(A. Paal)证实了波义森-简森的结果。他在黑暗中切下胚芽鞘的尖端,用光照射该尖端后再放回胚芽鞘的切面,但是放的时候偏离中心,放在一侧,他发现胚芽鞘生长时就往另一侧弯曲。    1925年索丁(H. Soding)发现,如果把胚芽鞘尖端切掉,则胚芽鞘的生长受抑制,但是如果把切下的胚芽鞘尖端放回去,则胚芽鞘的生长恢复正常,表明胚芽鞘尖端含有刺激细胞生长的信号物质。1926年,一名荷兰研究生文特(Fritz Went)用一个简单的办法分离出了这种信号物质。他切下燕麦胚芽鞘的尖端,把它放在琼脂上放数个小时,然后把琼脂放到胚芽鞘残部,发现琼脂能刺激胚芽鞘的生长,表明有能刺激生长的物质从胚芽鞘尖端渗透到了琼脂中。这种物质后来被称为生长素。两年后,文特发明了一种办法定量地测定生长素的活性。他把渗透了生长素的琼脂放在燕麦胚芽鞘残部的一侧,在黑暗中,燕麦胚芽鞘将向另一侧弯曲。如此在黑暗中生长一个半小时后,测定胚芽鞘的弯曲度,越弯曲,则说明琼脂中含有的生长素活性越强(比如说,用的胚芽鞘尖端越多),这种测定法后来被称为燕麦测试法。文特也发现,是生长素的不均匀分布导致植物的向光性。让光从一侧照射胚芽鞘尖端,然后将胚芽鞘尖端切下放在两块琼脂上,在原来背光和向光的一侧各放一块。几个小时后用燕麦测试法分别测定这两块琼脂所含生长素的活性,发现背光的那块几乎是向光的那块的两倍。    那么这种生长素又是什么化学物质呢?可惜的是,胚芽鞘尖端所含的生长素的量实在是太少的,没法将之提取、纯化和测定其化学结构。科学家们只能用从其他来源提取的物质用燕麦测定法测定其生长素活性。1931年,荷兰科学家科格尔(Fritz Kogl)和哈根-史密特(Arie J. Haagen-Smit)首次从人尿中提取出了一种能刺激植物生长的物质,称之为生长素A(即三醇酸)。科格尔后来又从人尿中提取出了几种生长素,其中活性最强的是β-吲哚乙酸,这种物质实际上早在1885年被从发酵液中提取出来了,只不过人们当时不知道它是一种生长素。β-吲哚乙酸成了人们所发现的第一种真正的植物生长素,也是最主要的生长素。现在我们从分子水平上对生长素的作用机理有了一定的了解,不过有许多细节仍然搞不清楚。简单地说,是这样的:光(以蓝光最有效,用微弱的蓝光照射一、两秒就能引发向光性)照射到芽的尖端,被光受体(某种蛋白质,包括一种被称为趋光蛋白的黄素蛋白)吸,激发生长素的合成。光同时刺激在向光面和背光面的生长素的合成,但是背光面的生长素合成量要高三倍。在芽尖合成的生长素经由维管组织向下传输,与细胞膜上的蛋白质受体结合,刺激细胞壁拉长。由于背光面的生长素浓度较高,导致背光面的细胞被拉得较长,从而朝着向光面弯曲。生长素还有许多特性,其中一种是:如果含量太高,它将抑制而不是刺激植物的生长。    现在我们再回到向日葵。显然,向日葵的叶子和花盘之所以能朝着太阳转动,不必像刘教授设想的那样“除非在它的脖子上安装一个轴承”。在阳光的照射下,生长素在向日葵背光一面含量升高,刺激背光面细胞拉长,从而慢慢地向太阳转动。    在太阳落山后,生长素重新分布,又使向日葵慢慢地转回起始位置,也就是东方。    在花盘盛开后,向日葵也停止了生长,而把花盘固定朝向东方。为什么最后要面向东方而不是其他方向或朝上呢?这可能是自然选择的结果,对向日葵的繁衍有益处。向日葵的花粉怕高温,如果温度高于30摄氏度,就会被灼伤,因此固定朝向东方,可以避免正午阳光的直射,减少辐射量。但是,花盘一大早就受阳光照射,却有助于烘干在夜晚时凝聚的露水,减少受霉菌侵袭的可能性,而且在寒冷的早晨,在阳光的照射下使向日葵的花盘成了温暖的小窝,能吸引昆虫在那里停留帮助传粉。    通过以上的介绍,我想已足以消除刘大生、张抗抗以及某些观察过向日葵的大人、小孩的困惑了。他们不轻信常识,能够自己做观察验证,敢于挑战权威,这是难能可贵的。可惜的是他们的观察既不系统也不细致,又没能查阅足够的专业资料, 因此疑惑不解,甚至匆忙地得出了受骗的结论。在科学问题上,仅有探索、怀疑精神是不够的。当然,一些辞书、科普文章不严谨的甚至错误的说法也要负一定的责任,应该做出相应的修改。  
阴面的生长素多,长得快,枝干就长弯了,向着太阳
向日葵又叫葵花、朝阳花。我们通常所指的花盘并不是一朵花,而是一个花序,即头状花序,是由短缩肥厚的花轴和密布其上的小花组成。向日葵的花盘有个怪现象:花盘总是朝太阳转动。向日葵为什么总是朝太阳转动呢?早在18世纪末,英国生物学家达尔文就对这个现象产生过兴趣,并做了一些研究。他发现,种在屋子里的花草,茎叶也会朝着透光的窗子那边倾斜。他曾把花草幼苗的顶芽切去一小块,幼苗虽然还会朝上长,却不会弯向太阳了。于是他断定,在幼苗的顶端肯定有某种物质使幼苗倾向太阳。后来,科学家们经过进一步研究,在植物顶端找到了一种能够刺激细胞生长的激素,叫做生长素。由此也初步揭开了向日葵向阳之谜。原来,生长素主要在茎尖形成,并向基部运输。生长素的分布受到光的影响:向光的一侧生长素浓度低,背光的一侧浓度高。这样,向光的一侧生长区生长较慢,背光的一侧生长区生长较快,由此茎就产生了向光性弯曲。近年来,随着科学技术水平的提高,科学家对向日葵向阳现象的解释做了新的补充。他们从向日葵的茎的生长区内发现了较高浓度的叶黄氧化素。这种物质与生长素相反,会抑制细胞伸长。科学实验表明:当光由一侧照射30分钟后,在向日葵幼苗生长区的两侧,其叶黄氧化素的浓度分布为:向光的一侧浓度高,背光的一侧浓度低。这正好与生长素的浓度分布规律相反。那么说来,向日葵的向阳性与叶黄氧化素也有很大的关系。也就是说,向日葵的向阳是生长素与叶黄氧化素共同作用的结果。
  向日葵的茎部含有一种奇妙的植物生长素。这种生长素非常怕光,一遇光线照射,它就会到背光的一面去,同时它还刺激背光一面的细胞迅速繁殖,所以,背光的一面就比向光的一面生长得快,使向日葵产生了向光性弯曲。   清晨,旭日东升,向日葵花盘下茎干里的植物生长因素集中在西面背光一面,并且刺激背光一面的细胞迅速繁殖。于是背光一面比向光一面长得快,整个花盘朝着太阳方向弯曲。随着太阳在空中的移动,植物生长素在茎里不断地背着阳光移动,象是跟太阳捉迷藏似的,这样向日葵就老跟着太阳转。这种性质在植物学上叫做“向光性”。许多植物叶子都具有跟向日葵一样的习性,也向着太阳,着可称“正向光性”。    在研究植物向阳生长时,人们发现许多向阳植物的地下部分虽然照不到阳光,但也能对光作出反应。这个令人迷惑的问题长期以来一直无人能够理解,直到最近科学家才发现植物的身体能传导光线,就像光导纤维能把光传到恰当部位一样。照射到植物地面部分的阳光,可以通过植物身体的基干,向植物体的其他方向传去。
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