题目内容
【题目】为研究生长素（IAA）调控植物根生长的机制，研究人员进行了系列实验。
（1）IAA可在植物顶芽内合成，并_______到根部，调控植物根生长。
（2）研究者推测在细胞内，IAA通过赤霉素（GA）调控根的生长，为证实上述推测，研究者进行了如下实验。
①以拟南芥_________（填“GA合成缺陷型”或“GA不敏感型”）突变体为实验材料进行图1所示处理，测定初生根长度。图中结果表明IAA能够________拟南芥初生根的生长。去除顶芽后，突变体对赤霉素的反应_____。
② RGA是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白的降解可受GA调控。研究者向上述突变体中转入绿色荧光蛋白（GFP）基因与RGA基因的融合基因，在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合蛋白的表达情况，结果如图2所示。用GA处理前，各组根细胞均出现了绿色荧光，说明无GA时，____________。实验结果表明_______。
（3）综合上述实验，推测顶芽合成的生长素调节根生长的作用机理是______________________。
【答案】运输 GA合成缺陷型 促进 减弱 IAA不引起RGA蛋白降解 IAA通过GA降解RGA蛋白 顶芽合成的IAA运输到根部，通过GA降解RGA蛋白，从而解除RGA蛋白对根生长的抑制作用
【解析】
本题以生长素（IAA）调控植物根生长的机制为背景综合考查了植物激素的作用及分析实验的能力。要求学生具有验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
（1）植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。生长素是植物激素的一种，应符合这一概念具备的特点，因此，IAA可在植物顶芽内合成，并运输到根部，调控植物根生长。
（2）研究者推测在细胞内，IAA通过赤霉素（GA）调控根的生长，为证实上述推测，①研究者应以拟南芥GA合成缺陷型突变体为实验材料进行图1所示处理，测定初生根长度。这样可以排出植物体自身产生的GA对实验的干扰，由图1可知完整植株分别施加水和赤霉素作对照，发现施加赤霉素的一组初生根的长度明显增加，去顶芽后，植物体内没有生长素，再施加赤霉素后，植物初生根的长度明显缩短，及去顶芽施加IAA及赤霉素的一组植物初生根与完整植物组结果一致，因此图中结果表明IAA能够促进拟南芥初生根的生长。去除顶芽后，突变体对赤霉素的反应减弱。通过这一实验就可以把相关的推测加以证实或证伪。②按照题干“RGA是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白的降解可受GA调控”要求，研究者向上述突变体中转入绿色荧光蛋白（GFP）基因与RGA基因的融合基因，在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合蛋白的表达情况，结果如图2所示。从实验结果来看，图2的未用GA处理之前，根尖内的都有RGA蛋白，说明单独的IAA不能使RGA降解，而去顶芽的一组实验表明，没有IAA时单独的GA也不能使RGA降解，而左侧和右侧的实验结果表明在有IAA时施加GA可以使绿色荧光消失，也即说明RGA被降解。说明RGA的降解是通过IAA作用于GA起作用的。因此综合上述实验结果证明IAA通过GA降解RGA蛋白，用GA处理前，各组根细胞均出现了绿色荧光，说明无GA时，IAA不引起RGA蛋白降解。
（3）综合①IAA通过GA促进根的生长和②GA可促进RGA蛋白降解而促进根的生长，推测顶芽合成的生长素调节根生长的作用机理是顶芽合成的IAA运输到根部，通过GA降解RGA蛋白，从而解除RGA蛋白对根生长的抑制作用。
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