题目内容
【题目】科研人员为研究植物生长素(IAA)和赤霉素(GA)对植物茎伸长生长的作用,用豌豆黄化苗做了一系列实验,请回答问题:
(1)分别使用不同浓度的IAA抑制剂和GA抑制剂处理豌豆茎切段,测量结果如下:
①两组实验中都有用IAA抑制剂或GA抑制剂为0的溶液处理豌豆茎切段的操作,其目的是_______________。获得的豌豆茎切段不需要放在清水中漂洗,其原因是_____________________。
②图1中,中等浓度(40 mg · L-1)的IAA抑制剂对豌豆茎切段的伸长生长________作用,高浓度(80 mg · L-1和160 mg · L-1)的IAA抑制剂对豌豆茎切段的伸长生长起抑制作用,而低浓度组的豌豆茎段伸长量明显高于其他组,其可能的原因是_____________________。
③图2中,随着GA抑制剂浓度的升高,对豌豆茎切段的___________________作用增强。
④综合分析,IAA和GA对豌豆茎切段的伸长生长起_____________________作用。
(2)植物体内GA的生物合成过程中关键步骤如下图所示:
①研究表明,IAA参与GA的生物合成,当缺少IAA时会抑制豌豆茎间细胞的伸长生长,推测可能原因是缺少IAA时无活性的GA20向有活性的GAl的转化____________,要恢复其正常伸长生长可以适当添加_____________________。
②为验证上述推测正确与否,做了如下实验:将豌豆的茎切段浸入含有14C的GA20的培养液中,施加适宜浓度的IAA或不施加IAA,后者茎切段的代谢产物主要是含有14C的无活性GA29,而前者茎切段中则是含有14C的有活性GA1。研究者采用了______________技术追踪GA20的转化途径。结果表明IAA具有________作用,其作用机理可能是____________________________________。
【答案】 分别作为空白对照 IAA抑制剂和GA抑制剂可以抑制切段内相关激素的作用 无明显 IAA抑制剂本身会有微弱的促进生长的作用 抑制 协同 减弱(抑制) 外源IAA(GA) 同位素示踪 促进GA1的合成 促进GA3氧化酶基因的表达(激活GA3氧化酶)
【解析】试题分析:本题考查植物激素调节,考查对生长素、赤霉素作用及其作用机理的理解。解答此题,可根据图1和图2中茎伸长量与IAA抑制剂或GA抑制剂浓度的关系判断IAA抑制剂、GA抑制剂以及IAA和GA对茎伸长生长的影响。
①两组实验中用IAA抑制剂或GA抑制剂为0的溶液处理豌豆茎切段,目的是作为空白对照,判断不同浓度的IAA抑制剂和GA抑制剂对豌豆茎切段的作用。IAA抑制剂和GA抑制剂可以抑制切段内相关激素的作用,且各组豌豆茎生理状况相似,可排除切段内相关激素对实验结果的影响,因此获得的豌豆茎切段不需要放在清水中漂洗。
②图1中,IAA抑制剂浓度为0和40 mg · L-1时豌豆茎切段的伸长量相同,说明40 mg · L-1的IAA抑制剂对豌豆茎生长无明显作用,低浓度组的豌豆茎段伸长量明显高于其他组,可能的原因是IAA抑制剂本身会有微弱的促进生长的作用。
③据图2可知,随着GA抑制剂浓度的升高,豌豆茎切段的伸长量逐渐降低,说明抑制作用增强。
④IAA抑制剂或GA抑制剂均可抑制生长,说明IAA和GA均能促进生长,二者对豌豆茎切段的伸长生长起协同作用。
(2)①IAA参与GA的生物合成,当缺少IAA时会抑制豌豆茎间细胞的伸长生长,据图分析可能原因是缺少IAA时无活性的GA20向有活性的GAl的转化过程受抑制,要恢复其正常伸长生长可以适当添加外源IAA(GA)。
②用14C标记GA20采用了放射性同位素示踪技术。实验结果说明说明IAA具有促进GA1的合成作用,GA1的合成需要GA3氧化酶的催化,据此推测其作用机理可能是促进GA3氧化酶基因的表达(激活GA3氧化酶)。