题目内容
【题目】 研究表明赤霉素(GA)可以通过调节生长素(IAA)的水平从而促进植物的生长,具体调节过程如图1所示,图中“束缚态IAA”无生物活性。
某研究小组为探究IAA和GA对植物生长的调节作用,设计对照实验探究萘乙酸(NAA,生长素类似物)和GA茎段伸长生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),将其基部置于培养液中无菌培养得到如图2所示结果。(本题中涉及到的“+”表示促进,“﹣”表示抑制)。请分析回答有关问题:
(1)图1中前体物质X是___________,a、b、c表示的调节效应分别是__________(分别用“+”或“﹣”表示)
(2)结合图1信息并根据对照实验设计思路,图2中所示B组、D组处理方法分别为_____,_____。 由图2中结果可知NAA和GA表现出激素间相互作用类型中的_______作用。
(3)研究小组在上述C组实验的基础上开展进一步探究,发现当加入某种抑制性药物完全抑制DNA复制后,GA诱导的茎段平均伸长量数值曲线位于图2中C组和D组之间。由此说明GA影响豌豆茎段伸长生长的方式是___________________。
【答案】色氨酸 +、+、- 加NAA 不加激素 协同 促进细胞伸长和细胞分裂(或细胞数量增加和细胞长度增加)
【解析】
分析图1:赤霉素(GA)可以调节生长素(IAA)的水平,从而促进植物的生长,故GA对IAA的调节效应分别是促进其合成,抑制其分解。
分析图2:由于生长素和赤霉素都能促进茎的伸长,所以D组为对照组,B组为加NAA组,A、B、C、D四组实验中,与对照组相比,用GA处理、用NAA处理、用GA和NAA处理,都会促进茎段伸长,用GA处理茎段伸长效果较小,用NAA处理茎段伸长效果较明显,用NAA和GA同时处理,伸长效果最显著,说明NAA和GA在促进茎段伸长方面具有协同效应。
(1)前体物质色氨酸能转化成生长素,即X为色氨酸。据题意可知:赤霉素(GA)可以调节生长素(IAA)的水平,从而促进植物的生长,故GA对IAA的调节效应分别是促进其合成,抑制其分解,图中a是促进+,b为促进+,c为抑制-。
(2)根据对照实验的单一变量原则,结合上述分析可知,图2中所示B组加NAA、D组不加激素,作为空白对照组。由图2中结果可知加NAA的B组的和加GA的C组与D组相比较,B组和C组的茎段平均伸长量较多,且加NAA和GA的A组促进效果高于B组和C组,可以表明激素间相互作用具有协同作用。
(3)植物伸长生长可能是细胞数量和细胞长度增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后,细胞分裂不能进行,GA诱导的茎段平均伸长量数值曲线位于图2中C组和D组之间,说明茎段没有细胞分裂仍然进行生长,由此可以推出赤霉素通过促进细胞伸长和细胞分裂而影响茎段生长。