Question

【題目】科研人員為研究植物生長素（IAA）和赤霉素（GA）對(duì)植物莖伸長生長的作用，用豌豆黃化苗做了一系列實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答問題：

（1）分別使用不同濃度的IAA抑制劑和GA抑制劑處理豌豆莖切段，測(cè)量結(jié)果如下：

①兩組實(shí)驗(yàn)中都有用IAA抑制劑或GA抑制劑為0的溶液處理豌豆莖切段的操作，其目的是_______________。獲得的豌豆莖切段不需要放在清水中漂洗，其原因是_____________________。

②圖1中，中等濃度（40 mg · L-1）的IAA抑制劑對(duì)豌豆莖切段的伸長生長________作用，高濃度（80 mg · L-1和160 mg · L-1）的IAA抑制劑對(duì)豌豆莖切段的伸長生長起抑制作用，而低濃度組的豌豆莖段伸長量明顯高于其他組，其可能的原因是_____________________。

③圖2中，隨著GA抑制劑濃度的升高，對(duì)豌豆莖切段的___________________作用增強(qiáng)。

④綜合分析，IAA和GA對(duì)豌豆莖切段的伸長生長起_____________________作用。

（2）植物體內(nèi)GA的生物合成過程中關(guān)鍵步驟如下圖所示：

①研究表明，IAA參與GA的生物合成，當(dāng)缺少IAA時(shí)會(huì)抑制豌豆莖間細(xì)胞的伸長生長，推測(cè)可能原因是缺少IAA時(shí)無活性的GA20向有活性的GAl的轉(zhuǎn)化____________，要恢復(fù)其正常伸長生長可以適當(dāng)添加_____________________。

②為驗(yàn)證上述推測(cè)正確與否，做了如下實(shí)驗(yàn)：將豌豆的莖切段浸入含有14C的GA20的培養(yǎng)液中，施加適宜濃度的IAA或不施加IAA，后者莖切段的代謝產(chǎn)物主要是含有14C的無活性GA29，而前者莖切段中則是含有14C的有活性GA1。研究者采用了______________技術(shù)追蹤GA20的轉(zhuǎn)化途徑。結(jié)果表明IAA具有________作用，其作用機(jī)理可能是____________________________________。

Answer 1

【答案】 分別作為空白對(duì)照 IAA抑制劑和GA抑制劑可以抑制切段內(nèi)相關(guān)激素的作用 無明顯 IAA抑制劑本身會(huì)有微弱的促進(jìn)生長的作用 抑制 協(xié)同 減弱（抑制） 外源IAA（GA） 同位素示蹤 促進(jìn)GA1的合成 促進(jìn)GA3氧化酶基因的表達(dá)（激活GA3氧化酶）

【解析】試題分析：本題考查植物激素調(diào)節(jié)，考查對(duì)生長素、赤霉素作用及其作用機(jī)理的理解。解答此題，可根據(jù)圖1和圖2中莖伸長量與IAA抑制劑或GA抑制劑濃度的關(guān)系判斷IAA抑制劑、GA抑制劑以及IAA和GA對(duì)莖伸長生長的影響。

①兩組實(shí)驗(yàn)中用IAA抑制劑或GA抑制劑為0的溶液處理豌豆莖切段，目的是作為空白對(duì)照，判斷不同濃度的IAA抑制劑和GA抑制劑對(duì)豌豆莖切段的作用。IAA抑制劑和GA抑制劑可以抑制切段內(nèi)相關(guān)激素的作用，且各組豌豆莖生理狀況相似，可排除切段內(nèi)相關(guān)激素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，因此獲得的豌豆莖切段不需要放在清水中漂洗。

②圖1中，IAA抑制劑濃度為0和40 mg · L-1時(shí)豌豆莖切段的伸長量相同，說明40 mg · L-1的IAA抑制劑對(duì)豌豆莖生長無明顯作用，低濃度組的豌豆莖段伸長量明顯高于其他組，可能的原因是IAA抑制劑本身會(huì)有微弱的促進(jìn)生長的作用。

③據(jù)圖2可知，隨著GA抑制劑濃度的升高，豌豆莖切段的伸長量逐漸降低，說明抑制作用增強(qiáng)。

④IAA抑制劑或GA抑制劑均可抑制生長，說明IAA和GA均能促進(jìn)生長，二者對(duì)豌豆莖切段的伸長生長起協(xié)同作用。

（2）①IAA參與GA的生物合成，當(dāng)缺少IAA時(shí)會(huì)抑制豌豆莖間細(xì)胞的伸長生長，據(jù)圖分析可能原因是缺少IAA時(shí)無活性的GA20向有活性的GAl的轉(zhuǎn)化過程受抑制，要恢復(fù)其正常伸長生長可以適當(dāng)添加外源IAA（GA）。

②用14C標(biāo)記GA20采用了放射性同位素示蹤技術(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明說明IAA具有促進(jìn)GA1的合成作用，GA1的合成需要GA3氧化酶的催化，據(jù)此推測(cè)其作用機(jī)理可能是促進(jìn)GA3氧化酶基因的表達(dá)（激活GA3氧化酶）。