题目内容
【题目】水稻抛秧育苗时,多数茎和根系平躺在田面。科学家针对此现象开展下列研究。
(1)在横放的水稻幼根中,IAA因重力影响使近地侧浓度较高,导致近地侧细胞的生长速度比远地侧__________,根向地弯曲生长。
(2)将水稻根分成8组进行局部遮光和切除处理,放入如图所示的实验装置中,先将各组置于黑暗环境中,实验处理和结果如下表所示:
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组别 | 处理 | 根尖的生长情况 |
1 | 黑暗中 | 垂直生长 |
2 | 某处理 | 负向光倾斜生长 |
3 | 遮住根尖以上的部位 | 负向光倾斜生长 |
4 | 遮住根尖 | 垂直生长 |
5 | 完全剥除根冠 | |
6 | 不完全剥除根冠(残留根冠原始细胞) | 约在1天内失去负向光性,新根冠形成后仍负向光生长 |
7 | 切除根尖0. 5mm(即切除根冠和分生区) | 有限的伸长生长,无负向光性 |
8 | 切除根尖2mm(即切除根冠、分生区和伸长区) |
对2~8组应给予__________,第5组根尖的生长情况为__________,第8组根尖的生长情况为__________。根据上表推测__________是根的感光部位。
(3)光对植物生长的调控需要IAA作为中介,用不同光照条件处理水稻幼苗,由下图可知__________。
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(4)用单侧光处理水稻根后,检测根尖4mm向光侧和背光侧IAA含量,结果如下表:
处理 | 弯曲度 | 向光侧(ng·g-1·FW) | 背光侧(ng·g-1·FW) |
光强(100μmol·m-2·s-1) | 63 | 184 | 498 |
黑暗 | 0 | 418 | 418 |
根据上表可知,单侧光照使水稻根IAA__________,引起根的负向光性生长。
(5)推测发生负向光性的原因可能是__________。IAA的含量决定了根尖的生长方向,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
(6)请你根据所学知识并结合以上研究分析秧苗能够扎根直立的原因____。
【答案】慢 单侧光 能伸长生长,但失去负向光性 根停止生长,无负向光性 根冠 蓝光增强了IAA氧化酶活性,使IAA减少 分布不均 单侧光促使IAA向背光侧运输;蓝光提高了IAA氧化酶的活性,促使向光侧的IAA氧化分解的多 根尖一方面受到重力的影响发生向地弯曲生长,另一方面受到上方光照发生向下弯曲生长;茎负向地生长
【解析】
生长素的化学本质是吲哚乙酸,主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
在单侧光的照射下,尖端的生长素可以发生横向运输,导致生长素在尖端下部分布不均匀,进而出现向光弯曲生长。
(1)在横放的水稻幼根中,IAA因重力影响使近地侧浓度较高,抑制生长,近地侧细胞的生长速度比远地侧慢,根出现向地弯曲生长,该过程体现了生长素的两重性。
(2)要研究水稻根在不同的处理下是否会出现负向光性,1为对照组处于黑暗中,对2~8组实验组应给予单侧光处理,观察其是否会出现负向光性。根据第6、7组结果可知,第5组完全去掉根冠,由于有伸长区,根尖能伸长生长,但失去负向光性;第8组切除根冠、分生区和伸长区后,根停止生长,无负向光性。由图表信息可知,有根冠可以感受单侧光刺激,无根冠不能感受单侧光刺激,故推测根冠是根的感光部位。
(3)根据实验数据可知,蓝光可以有效增强IAA氧化酶活性,进而使IAA减少。
(4)根据表格信息可知,单侧光照射下,向光侧生长素浓度明显低于背光侧,故推测单侧光照使水稻根IAA分布不均,引起根的负向光性生长。
(5)结合(3)(4)问实验数据可知,单侧光可能促使IAA向背光侧运输,另外蓝光提高了IAA氧化酶的活性,促使向光侧的IAA氧化分解的多,故出现了负向光性。
(6)根尖一方面受到重力的影响发生向地弯曲生长,另一方面受到上方光照发生向下弯曲生长;茎负向地生长,故秧苗能够扎根直立。