向陽而生，“我”與光的雙向奔赴——《植物知道生命的答案》之遺傳學時代的失明植物

一、自然現象：在陰暗條件下的豆芽長得又黃又細又高，在陽光下的豆芽長得又短又粗又綠。

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（圖片來自網絡）

二、實驗猜想：植物是否出現失明？失明突變體是怎樣的？

三、實驗人員：荷蘭瓦赫甯根大學的馬爾滕·科爾恩内夫

四、實驗對象：拟南芥 

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（圖片來自網絡）

五、實驗步驟：

（一）用已知可誘導DNA産生突變的化學藥劑處理一批拟南芥種子；

（二）将處理過的拟南芥幼苗種在各種顔色的光下，尋找比别的幼苗長得高的幼苗。

六、實驗結論

（一）拟南芥幼苗在不同顔色光、不同強度光的環境下都出現長得高和長得矮的現象；

（二）拟南芥的失明受體内的光受體影響。隻對某一特殊顔色的光失明的突變體而言，其體内專門吸收該顔色光的光受體存在缺陷。如，沒有光敏色素的植株在紅光下如同在黑暗中生長；

（三）光對于植物不僅是信号，還是食物。植物用光把水和二氧化碳轉化為糖類。

七、拓展延伸

（一）拟南芥曾是我國“植物航天員”之一：2016年9月15日，我國第一個真正意義上的太空實驗室天宮二号成功發射，上面搭載了兩位“植物航天員”——水稻和拟南芥。能和我們主要的糧食作物水稻一起進入太空，用于科學研究，足以可見拟南芥在植物科學研究中的重要地位。知乎平台上有一個名為“BioArt植物”的科普賬号寫了一篇《拟南芥的“奮鬥史”》，裡面提到：“經過長達四十年的忍辱負重，拟南芥這樣一種不起眼的小草，終于走上了國際舞台，成為炙手可熱的‘學術明星’，而它也一定還會在科學研究的舞台上繼續發光發熱。作為一把‘萬能鑰匙’，拟南芥也必将為我們打開更多通往生命奧秘的大門，帶我們領略神奇而又美妙的生命世界。感興趣的讀者可以百度搜索詳讀。

那為什麼選了拟南芥呢？拟南芥是一種十字花科植物，被稱為“生物界的網紅”或者“植物果蠅”，廣泛用于植物遺傳學、發育生物學和分子生物學的研究，已成為一種典型的模式植物，其原因主要基于該植物具有生長周期短（從播種到收獲種子一般隻需要6周左右）、基因數量少（僅有10條）、自花授粉、個體小易于培養等特性。在植物遺傳研究中有領銜地位，拟南芥生長的地理範圍廣，種類多樣，非常有利于研究植物适應環境的問題。

（二）固着的植物必須努力搜尋并捕捉光：因為植物是固着于一處，而光又是必不可少的能量來源，所以每當植物感到自己處于陰影中，就會加速生長以擺脫陰影。如果把它比拟到人類身上，當你處于低谷時，更不能氣餒或自暴自棄，而要奮力沖破重重束縛，要知道，你和光明希望始終都是雙向奔赴的。