向阳而生，“我”与光的双向奔赴——《植物知道生命的答案》之遗传学

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。

（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 

（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。