Question

【題目】科研人員為研究植物生長素(IAA)和赤霉素(GA)對植物莖伸長生長的作用，用豌豆黃化苗做了一系列實驗，請回答問題：

（1）分別使用不同濃度的IAA抑制劑和GA抑制劑處理豌豆莖切段，測量結(jié)果如下：

①兩組實驗中都有用IAA抑制劑或GA抑制劑為0的溶液處理豌豆莖切段的操作，其目的是________。圖1中，低濃度(20 mg·L－1)的IAA抑制劑對豌豆莖切段的伸長生長可能具有________作用。

②圖2中，隨著GA抑制劑濃度的升高，對豌豆莖切段的________作用增強(qiáng)。

③綜合分析，IAA和GA對豌豆莖切段的伸長生長起________作用。

（2）植物體內(nèi)GA的生物合成過程中關(guān)鍵步驟如下圖所示：

①研究表明，IAA參與GA的生物合成，當(dāng)缺少IAA時會抑制豌豆莖間細(xì)胞的伸長生長，推測可能原因是缺少IAA時無活性的GA20向有活性的GA1的轉(zhuǎn)化________。

②為驗證上述推測正確與否，做了如下實驗：將豌豆的莖切段浸入含有14C的GA20的培養(yǎng)液中，施加適宜濃度的IAA或不施加IAA，后者莖切段的代謝產(chǎn)物主要是含有14C的無活性GA29，而前者莖切段中則是含有14C的有活性GA1。研究者采用了________技術(shù)追蹤GA29的轉(zhuǎn)化途徑，結(jié)果表明IAA具有________作用，其作用機(jī)理可能是________。

Answer 1

【答案】(空白)對照 促進(jìn) 抑制 促進(jìn) 減弱(抑制) 同位素示蹤 促進(jìn)GA1的合成 促進(jìn)GA3氧化酶基因的表達(dá)(激活GA3氧化酶)

【解析】

據(jù)圖圖1、圖2兩組實驗均出現(xiàn)莖切段的伸長生長受抑制現(xiàn)象，表明IAA抑制劑和GA抑制劑具有協(xié)同作用（或都能抑制莖的伸長生長）； 豌豆去頂后，從植物體內(nèi)GA的生物合成過程中關(guān)鍵步驟看出GA20在GA2氧化酶的催化作用下生成GA29（無活性），或在GA3氧化酶的催化作用下生成GA1。

（1）①生物實驗遵循對照原則，在實驗中，不加IAA抑制劑和不加GA抑制劑一組為對照組；從圖中看出，在添加低濃度(20mg·L－1)的IAA抑制劑的條件下，莖切斷的伸長量比對照組長，說明其對豌豆莖切段的伸長生長可能具有促進(jìn)作用。

②從圖2看出，隨著GA抑制劑濃度的升高，對豌豆莖切段的抑制作用增強(qiáng)。

③加入抑制劑后，生長受到了抑制，所以可以推測IAA和GA對豌豆莖切段的伸長生長起促進(jìn)作用。

（2）①根據(jù)題干的信息“當(dāng)缺少IAA時會抑制豌豆莖間細(xì)胞的伸長生長”，說明缺少了IAA，無活性的GA20向有活性的GAl的轉(zhuǎn)化也減弱（或受到抑制）。

②根據(jù)題意和圖示分析可知：將豌豆的莖切段浸入含有14C的GA20的培養(yǎng)液中，是采用了同位素示蹤技術(shù)；根據(jù)題干信息“后者（不施加IAA）莖切段的代謝產(chǎn)物主要是含有14C的無活性GA29，而前者（施加適宜濃度的IAA）莖切段中則是含有14C的有活性GA1”，說明生長素具有促進(jìn)GA1的合成作用；圖中GA1有活性，是由無活性的GA20經(jīng)GA3氧化酶催化產(chǎn)生的，所以生長素通過促進(jìn)GA3氧化酶基因的表達(dá)，來促進(jìn)GA1的合成的。