一、自然现象:在阴暗条件下的豆芽长得又黄又细又高,在阳光下的豆芽长得又短又粗又绿。
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(图片来自网络)
二、实验猜想:植物是否出现失明?失明突变体是怎样的?
三、实验人员:荷兰瓦赫宁根大学的马尔滕·科尔恩内夫
四、实验对象:拟南芥
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(图片来自网络)
五、实验步骤:
(一)用已知可诱导DNA产生突变的化学药剂处理一批拟南芥种子;
(二)将处理过的拟南芥幼苗种在各种颜色的光下,寻找比别的幼苗长得高的幼苗。
六、实验结论
(一)拟南芥幼苗在不同颜色光、不同强度光的环境下都出现长得高和长得矮的现象;
(二)拟南芥的失明受体内的光受体影响。只对某一特殊颜色的光失明的突变体而言,其体内专门吸收该颜色光的光受体存在缺陷。如,没有光敏色素的植株在红光下如同在黑暗中生长;
(三)光对于植物不仅是信号,还是食物。植物用光把水和二氧化碳转化为糖类。
七、拓展延伸
(一)拟南芥曾是我国“植物航天员”之一:2016年9月15日,我国第一个真正意义上的太空实验室天宫二号成功发射,上面搭载了两位“植物航天员”——水稻和拟南芥。能和我们主要的粮食作物水稻一起进入太空,用于科学研究,足以可见拟南芥在植物科学研究中的重要地位。知乎平台上有一个名为“BioArt植物”的科普账号写了一篇《拟南芥的“奋斗史”》,里面提到:“经过长达四十年的忍辱负重,拟南芥这样一种不起眼的小草,终于走上了国际舞台,成为炙手可热的‘学术明星’,而它也一定还会在科学研究的舞台上继续发光发热。作为一把‘万能钥匙’,拟南芥也必将为我们打开更多通往生命奥秘的大门,带我们领略神奇而又美妙的生命世界。感兴趣的读者可以百度搜索详读。
那为什么选了拟南芥呢?拟南芥是一种十字花科植物,被称为“生物界的网红”或者“植物果蝇”,广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究,已成为一种典型的模式植物,其原因主要基于该植物具有生长周期短(从播种到收获种子一般只需要6周左右)、基因数量少(仅有10条)、自花授粉、个体小易于培养等特性。在植物遗传研究中有领衔地位,拟南芥生长的地理范围广,种类多样,非常有利于研究植物适应环境的问题。
(二)固着的植物必须努力搜寻并捕捉光:因为植物是固着于一处,而光又是必不可少的能量来源,所以每当植物感到自己处于阴影中,就会加速生长以摆脱阴影。如果把它比拟到人类身上,当你处于低谷时,更不能气馁或自暴自弃,而要奋力冲破重重束缚,要知道,你和光明希望始终都是双向奔赴的。
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