Question

5．为研究IAA（生长素）和GA（赤霉素）对植物茎伸长生长的作用，用豌豆做了一系列实验，请分析回答：

（1）分别使用不同浓度的TIBA（IAA抑制剂）和S-3307（GA抑制剂）处理豌豆黄化苗茎切段，测量结果如下：
①实验中TIBA浓度为0和S-3307浓度为0是对照组．
②图1中，浓度高（80和160mg•L^-1）的TIBA对茎切段的伸长生长有抑制作用；浓度低（10和20mg•L^-1）的TIBA对茎切段的伸长生长有促进作用．
③图1、图2两组实验均出现茎切段的伸长生长受抑制现象，表明IAA和GA都能促进茎的伸长生长．
（2）植物体内的GA有GA₁、GA₂…等多种，已知GA₁是由GA₂₀转化而来的，转化过程如下：

有人发现，豌豆去顶后，茎秆中IAA的浓度降低，无活性的GA₂₀向有活性的GA₁的转化也减少；由此推测IAA在GA₁激素合成中起作用．
（3）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．结果表明生长素具有促进GA₁的合成作用，其作用机理可能是生长素最终促进GA₃氧化酶基因的表达．

Answer 1

分析 据图分析：图1、图2两组实验均出现茎切段的伸长生长受抑制现象，表明IAA和GA具有协同作用（或都能促进茎的伸长生长）； 豌豆去顶后，茎杆中IAA的浓度降低，无活性的GA₂₀向有活性的GA_l的转化也减少，生长素具有促进GA1的合成作用；采用同位素示踪法追踪GA₂₀的转化途径，结果表明生长素具有促进GA₁的合成作用，生长素最终促进GA3酶基因的表达．

解答 解：（1）①生物实验遵循对照原则，在实验中，TIBA浓度为0和S-3307浓度为0的一组为对照组．
②TIBA浓度大于40mg•L^-1时，茎切段的伸长量小于对照组，说明浓度高（80和160mg•L^-1）的TIBA对茎切段的伸长生长有显著抑制作用．TIBA浓度为40mg•L^-1时，茎切段的伸长量与对照组相当，说明中等浓度（40mg•L^-1）的TIBA对茎切段的伸长生长无明显作用．TIBA浓度小于40mg•L^-1时，茎切段的伸长量大于对照组，说明浓度低（10和20mg•L^-1）的TIBA对茎切段的伸长生长有促进作用．说明TIBA本身有促进生长的作用．
③两组实验均出现茎切段的伸长生长受抑制现象，表明IAA和GA都能促进茎的伸长生长．
（2）豌豆去顶后，茎杆中IAA的浓度降低，无活性的GA₂₀向有活性的GA_l的转化也减少，生长素具有促进GA1的合成作用．
（3）根据题意和图示分析可知：将豌豆的茎切段浸入含有¹⁴C的GA₂₀的培养液中，是采用了同位素示踪技术．图中GA₁有活性，是由无活性的GA₂₀经GA₃氧化酶催化产生的．所以生长素通过促进GA₃氧化酶基因的表达，来促进GA₁的合成的．
故答案为：
（1）①TIBA浓度为0和S-3307浓度为0   　　
②（显著）抑制   促进
③都能促进茎的伸长生长（或具有协同作用，其他合理答案也可）
（2）降低　   GA₁      
（3）促进GA₁的合成   　GA₃氧化

点评 本题结合图示，考查植物激素的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力，难道不大．