Question

【題目】乙烯作為植物激素在植物整個(gè)生命周期中起著相當(dāng)重要的作用，ACC作為乙烯的前體物可提高內(nèi)源乙烯的含量。科研人員以萌發(fā)的豌豆種子為材料，研究外源ACC對(duì)過(guò)氧化氫脅迫下豌豆根水平彎曲的影響，并進(jìn)一步探索了對(duì)彎曲影響的機(jī)制。

(1)植物細(xì)胞代謝過(guò)程會(huì)產(chǎn)生H2O2，細(xì)胞內(nèi)的______可催化分解H2O2，以避免H2O2濃度過(guò)高對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害。研究發(fā)現(xiàn)，與植物激素一樣，H2O2也可作為信號(hào)分子參與植物體對(duì)生命活動(dòng)的_______過(guò)程，對(duì)豌豆根水平彎曲產(chǎn)生影響。

(2)將萌發(fā)的豌豆種子培養(yǎng)在以下不同處理?xiàng)l件下，處理組合及處理72h后根的彎曲情況如下表。

組別		對(duì)照組	T1	T2	T3	T4	T5
處理	H2O2 mol·L－1	0	40	40	40	40	40
	ACC	0	0	1	10	25	50
結(jié)果	根彎曲率（%）mol·L－1	0	56.7	45.6	35.3	26.4	13.7
	彎曲程度

本實(shí)驗(yàn)的自變量是______。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，T1處理?xiàng)l件下，豌豆根的彎曲率和彎曲程度_______。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析外源ACC的作用是_______，且隨著ACC濃度的增加，_______。

(3)研究發(fā)現(xiàn)，植物根的向重力性生長(zhǎng)的改變可以由淀粉的含量變化誘導(dǎo)，赤霉素(GA3)能激活淀粉酶的活性。為進(jìn)一步分析外源ACC的作用機(jī)制，研究人員測(cè)定了上述實(shí)驗(yàn)處理?xiàng)l件下根中赤霉素含量、淀粉含量及淀粉酶活性，結(jié)果如下圖。

據(jù)圖分析，外源ACC的作用機(jī)制可能是________。

Answer 1

【答案】過(guò)氧化氫酶 調(diào)節(jié) 有無(wú)H2O2、不同濃度的ACC 最顯著 緩解過(guò)氧化氫引起的豌豆根的水平性彎曲 緩解程度逐漸加大，但其彎曲程度仍未恢復(fù)至對(duì)照組水平 ACC通過(guò)降低赤霉素含量，減弱了赤霉素對(duì)淀粉酶活性的促進(jìn)作用，進(jìn)而抑制根中淀粉水解。而淀粉含量的上調(diào)影響了根向重力性生長(zhǎng)的改變，從而緩解了根的水平性彎曲

【解析】

分析表格數(shù)據(jù)：與對(duì)照組相比，單獨(dú)使用外源H202處理的豌豆根發(fā)生了彎曲生長(zhǎng)，而同時(shí)用不同濃度的ACC和等量外源H202處理后，根彎曲率降低。說(shuō)明外源ACC的作用是緩解過(guò)氧化氫引起的豌豆根的水平性彎曲。單獨(dú)使用外源H202作用下，赤霉素的含量升高，而用不同濃度的ACC和等量外源H202處理后，赤霉素的含量降低，但均比對(duì)照組高。結(jié)合淀粉酶活性的曲線，可推測(cè)外源H202處理后可提高淀粉酶的活性，而不同濃度的外源ACC可對(duì)H202提高淀粉酶活性起抑制作用。

（1）細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶可催化H202分解，以避免H202濃度過(guò)高對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害。植物激素對(duì)生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用，所以H2O2也可作為信號(hào)分子參與植物體對(duì)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)過(guò)程，對(duì)豌豆根水平彎曲產(chǎn)生影響。

（2）本實(shí)驗(yàn)是研究外源ACC對(duì)過(guò)氧化氫脅迫下豌豆根水平彎曲的影響，其自變量是有無(wú)H2O2、不同濃度的ACC。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，T1處理?xiàng)l件下，豌豆根的彎曲率和彎曲程度最顯著。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析外源ACC的作用是緩解過(guò)氧化氫引起的豌豆根的水平性彎曲，且隨著ACC濃度的增加，緩解程度逐漸加大，但其彎曲程度仍未恢復(fù)至對(duì)照組水平。

（3）由圖中可知，使用H2O2處理的各組赤霉素含量均高于對(duì)照組，而使用不同濃度的外源ACC處理后，赤霉素的含量降低，但仍高于對(duì)照組，T1組淀粉酶的活性最高，其它使用不同濃度的外源ACC處理的組赤霉素含量低于T1組，但均高于對(duì)照組，即發(fā)生彎曲的各組淀粉含量均不同程度的低于對(duì)照組，可推測(cè)ACC通過(guò)降低赤霉素含量，減弱了赤霉素對(duì)淀粉酶活性的促進(jìn)作用，進(jìn)而抑制根中淀粉水解。而淀粉含量的上調(diào)影響了根向重力性生長(zhǎng)的改變，從而緩解了根的水平性彎曲。