Question

【题目】当萌发水稻种子的根长至6mm时，用下图所示装置进行实验。

用含有不同浓度生长素（IAA）的琼脂片贴在根尖表面的一侧，进行黑暗或光照处理，24小时后，测量并记录处理后根尖的弯曲度，结果如下表。

处理方式	弯弯曲度/°	备备注
黑暗	0	垂直生长
黑暗（贴有1mg/L IAA的琼脂片）	37.5	向含有IAA的琼脂片方向生长
黑暗（贴有5mg/L IAA的琼脂片）	41.3	向含有IAA的琼脂片方向生长
单侧光照	39.6	背向光生长
对贴有含IAA琼脂片的一侧照光	43.7	背向光生长加剧

请回答问题：

（1）生长素是一种植物激素，它主要由植物体的________部位产生，运输到植物体全身，相对集中分布在________部位，对生长发育起________作用的微量有机物。

（2）上图所示的装置中，水分能满足萌发水稻种子生长所需，但是萌发的种子与下部的水面之间有一定距离，这样设计实验便于进行单侧琼脂片处理以及________________。

（3）上述实验表明，______________、 _______________会影响根尖的生长方向。

（4）黑暗条件下，根尖的弯曲度随琼脂片中IAA浓度的________而增大；据此推测单侧光照条件下，根尖背光生长的原因是_________________。

（5）为了进一步验证根尖向背光侧弯曲生长确实是由于生长素的分布不均引起的，还需用锋利的刀片将根尖剖开，测定________和_________的生长素含量。

（6）研究发现适宜浓度的生长素可诱导细胞膜外环境的PH值降低，细胞壁在酸性条件下会伸长，进而细胞生长。已知植物细胞膜上有H+泵、生长素受体等，请根据这些信息，写出生长素促进细胞生长的一种可能机制。

_____________________________________________________________________________

Answer 1

【答案】幼嫩/特定 生长旺盛 调节 测量根的弯曲程度 单侧光 生长素浓度 增加 单侧光引起背光侧生长素浓度过高，抑制生长 向光侧 背光侧 生长素与受体结合，激活了膜上H+泵，将H+从细胞内转运到细胞膜外，降低pH，促进细胞壁伸长，进而细胞生长

【解析】

本题考察生长素相关知识，要考生首先从题图和题干及表格中获取有用信息，然后结合题意梳理相关知识点，构建知识网络，最后对各小题进行分析作答。

（1）生长素是一种植物激素，它主要是由植物体的幼嫩部位产生，再被运输到植物体全身，相对集中分布在生长旺盛部位，对生长发育起调节作用的微量有机物。

（2）如图所示的装置中，萌发的种子与下部的水面之间有一定距离，这样设计的目的是便于进行单侧琼脂片处理及测量根的弯曲程度。

（3）上述实验说明，根尖的生长方向受到单侧光、生长素浓度的调控。

（4）黑暗条件下，根尖的弯曲度随琼脂片中IAA浓度的增加而增大；据此推测单侧光照条件下，根尖负向光性生长的原因是单侧光引起背光侧生长素浓度过高，抑制生长。

（5）为了进一步验证根尖向背光侧弯曲生长确实是由于生长素的分布不均引起的，还需用锋利的刀片将根尖剖开，测定向光侧和背光侧的生长素含量，预期结果为背光侧生长素含量大于向光侧。

（6）根据题干中信息，推测生长素促进细胞生长的机制可能是：生长素与细胞膜上的生长素受体结合，激活了膜上H+泵，将H+从细胞内转运到细胞膜外，降低细胞膜外环境中的pH，促进细胞壁伸长，进而细胞生长。

合成部位	主要在幼嫩的芽、叶和发育的种子等具有分裂能力的部位合成，而在衰老的组织中合成较少
分布部位	①产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽，分生区＜伸长区 ②生长旺盛的部位＞衰老组织，如幼根＞老根
运输特点	极性运输（只能从形态学上端向形态学下端运输）
非极性运输	①物质的运输不受形态学上下端的影响 ②通过韧皮部的运输
横向运输	在单侧光或重力等单方向外力的作用下会引起生长素在茎、根等尖端处的横向运输
运输方式	主动运输