Question

【题目】科研人员为研究植物生长素（IAA）和赤霉素（GA）对植物茎伸长生长的作用，用豌豆黄化苗做了一系列实验，请回答问题：

（1）分别使用不同浓度的IAA抑制剂和GA抑制剂处理豌豆茎切段，测量结果如下：

①两组实验中都有用IAA抑制剂或GA抑制剂为0的溶液处理豌豆茎切段的操作，其目的是_______________。获得的豌豆茎切段不需要放在清水中漂洗，其原因是_____________________。

②图1中，中等浓度（40 mg · L-1）的IAA抑制剂对豌豆茎切段的伸长生长________作用，高浓度（80 mg · L-1和160 mg · L-1）的IAA抑制剂对豌豆茎切段的伸长生长起抑制作用，而低浓度组的豌豆茎段伸长量明显高于其他组，其可能的原因是_____________________。

③图2中，随着GA抑制剂浓度的升高，对豌豆茎切段的___________________作用增强。

④综合分析，IAA和GA对豌豆茎切段的伸长生长起_____________________作用。

（2）植物体内GA的生物合成过程中关键步骤如下图所示：

①研究表明，IAA参与GA的生物合成，当缺少IAA时会抑制豌豆茎间细胞的伸长生长，推测可能原因是缺少IAA时无活性的GA20向有活性的GAl的转化____________，要恢复其正常伸长生长可以适当添加_____________________。

②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。研究者采用了______________技术追踪GA20的转化途径。结果表明IAA具有________作用，其作用机理可能是____________________________________。

Answer 1

【答案】 分别作为空白对照 IAA抑制剂和GA抑制剂可以抑制切段内相关激素的作用 无明显 IAA抑制剂本身会有微弱的促进生长的作用 抑制 协同 减弱（抑制） 外源IAA（GA） 同位素示踪 促进GA1的合成 促进GA3氧化酶基因的表达（激活GA3氧化酶）

【解析】试题分析：本题考查植物激素调节，考查对生长素、赤霉素作用及其作用机理的理解。解答此题，可根据图1和图2中茎伸长量与IAA抑制剂或GA抑制剂浓度的关系判断IAA抑制剂、GA抑制剂以及IAA和GA对茎伸长生长的影响。

①两组实验中用IAA抑制剂或GA抑制剂为0的溶液处理豌豆茎切段，目的是作为空白对照，判断不同浓度的IAA抑制剂和GA抑制剂对豌豆茎切段的作用。IAA抑制剂和GA抑制剂可以抑制切段内相关激素的作用，且各组豌豆茎生理状况相似，可排除切段内相关激素对实验结果的影响，因此获得的豌豆茎切段不需要放在清水中漂洗。

②图1中，IAA抑制剂浓度为0和40 mg · L-1时豌豆茎切段的伸长量相同，说明40 mg · L-1的IAA抑制剂对豌豆茎生长无明显作用，低浓度组的豌豆茎段伸长量明显高于其他组，可能的原因是IAA抑制剂本身会有微弱的促进生长的作用。

③据图2可知，随着GA抑制剂浓度的升高，豌豆茎切段的伸长量逐渐降低，说明抑制作用增强。

④IAA抑制剂或GA抑制剂均可抑制生长，说明IAA和GA均能促进生长，二者对豌豆茎切段的伸长生长起协同作用。

（2）①IAA参与GA的生物合成，当缺少IAA时会抑制豌豆茎间细胞的伸长生长，据图分析可能原因是缺少IAA时无活性的GA20向有活性的GAl的转化过程受抑制，要恢复其正常伸长生长可以适当添加外源IAA（GA）。

②用14C标记GA20采用了放射性同位素示踪技术。实验结果说明说明IAA具有促进GA1的合成作用，GA1的合成需要GA3氧化酶的催化，据此推测其作用机理可能是促进GA3氧化酶基因的表达（激活GA3氧化酶）。