Question

9．植物激素对植物的生命活动起着重要的调节作用，科学家对它们进行了广泛的研究，请根据题目提供的信息回答下列问题：
Ⅰ．研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果见下图．

（1）比较曲线1、2、3与4，可知顶芽对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是生长素，而且细胞分裂素（激素）能解除这种激素的抑制作用．我们将植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象称为顶端优势．
（2）比较曲线4与5，可知赤霉素能明显促进侧芽的伸长．而在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于分生组织．
（3）分析上图，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内植物激素浓度或比例的改变．
Ⅱ．为研究赤霉素（GA₃）和生长素（IAA）对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分（茎芽），置于培养液中无菌培养．（图1）实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2．

（4）图2数据显示，GA₃和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出促进的作用，GA₃的这种作用更为显著．
（5）从图2中B组的数据可推测GA₃和IAA在对茎芽仲长生长的作用上存在协同（协同或拮抗）关系．
（6）植物伸长生长可能是细胞数量和/或细胞长度增加的结果．当加入药物完全抑制DNA复制后，GA₃诱导的茎芽生长生长被抑制了54%，说明GA₃影茎芽生长的方式是促进细胞伸长和细胞分裂．

Answer 1

分析 Ⅰ．根据题意，通过比较曲线1、2、3与4，再结合实验设计的单一变量和对照原则，可知1和4，2和4，1和3各形成一组对照实验．在1和4这组对照实验中，实验变量为顶芽的有无，实验结果是去掉顶芽后的豌豆植株侧芽的平均长度长，说明顶芽对侧芽的生长有抑制作用．在2和4这组对照实验中，实验变量去顶芽的切口是否涂抹生长素，实验结果是切口涂抹生长素后侧芽的生长受到抑制，进一步说明对侧芽生长起抑制作用的是生长素．在1和3这组对照实验中，实验变量保留顶芽的情况下是否在侧芽上涂抹细胞分裂素，实验结果是涂抹细胞分裂素后的豌豆植株侧芽的平均长度比不涂抹长，侧芽生长明显，说明细胞分裂素可以解除生长素对侧芽生长抑制的作用．
Ⅱ．图1：试管用滤膜封口是为了在不影响气体通过的情况下，防止空气中的微生物进入培养液污染培养物；
图2是赤霉素（GA₃）和生长素（IAA）对植物生长的影响的关系的探究的考查；分析图2可知，与空白对照相比，GA₃和IAA的离体茎芽的生长较快，说明二者均能促进生长．分析图2中的B可知，与空白对照组相比，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是9，GA₃单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是2.5，IAA单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是0.5，因此两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA₃单独处理的3.6倍、IAA单独处理的18倍；由此可以推测GA₃和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同关系．

解答 解：（1）比较1和4，实验变量为顶芽的有无，实验结果是去掉顶芽后的豌豆植株侧芽的平均长度长，说明顶芽对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的是顶芽产生的生长素．在1和3这组对照实验中，实验结果是涂抹细胞分裂素后的豌豆植株侧芽的平均长度比不涂抹长，侧芽生长明显，说明细胞分裂素可以解除生长素对侧芽生长抑制的作用．由于生长素对侧芽生长起抑制作用，在保留顶芽的情况下，可以喷施对抗生长素的化合物来解除这种抑制促进侧芽的生长．
（2）通过比较曲线4与5，可知在这组对照实验中，实验变量是赤霉素的有无，因变量是侧芽的生长状况，其观测指标是侧芽的平均长度，结果是去顶芽切口涂抹赤霉素后侧芽生长的平均长度大于没有涂抹赤霉素的一组，由此说明赤霉素能明显促进侧芽的伸长．在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于顶芽的分生组织细胞．
（3）综合以上实验可知侧芽的生长，同时受到生长素、赤霉素和细胞分裂素等的影响，由此推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内不同植物激素浓度或比例的改变．
（4）分析图2可知，与空白对照相比，GA₃和IAA的离体茎芽的生长较快，说明二者均能促进生长．
（5）分析图2中的B可知，与空白对照组相比，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是9，GA₃单独处理对茎芽伸长生长的促进作用，2.5，IAA单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是0.5，因此两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA₃单独处理的3.6 倍、IAA单独处理的18倍；由此可以推测GA₃和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协调关系．
（6）植物伸长生长与细胞数量增加和细胞长度增加有关；如果药物完全抑制DNA复制后，细胞分裂不能进行，GA₃诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，54%的抑制作用是细胞不能分裂使细胞数量增加的结果，46%的促进作用则是促进细胞伸长的结果，因此该事实说明GA₃影响茎芽伸长生长的方式是促进细胞分裂和促进细胞伸长．
故答案为：
（1）顶芽           生长素     细胞分裂素     顶端优势
（2）侧芽的伸长     分生
（3）植物激素
（4）促进
（5）协同
（6）细胞长度　     促进细胞伸长和细胞分裂

点评 本题主要考查了学生分析、处理实验结果获取结论的能力和运用所学知识综合解决问题的能力，对植物激素的作用、生长素的运输方式、无菌技术、赤霉素（GA₃）和生长素（IAA）对植物生长的影响的关系的探究的理解并把握知识点间的内在联系是解题的关键．