Question

5．回答下列有關(guān)植物激素調(diào)節(jié)的問題
Ⅰ、為研究赤霉素（GA₃）和生長素（IAA）對植物生長的影響，切取菟絲子莖頂端2.5cm長的部分（莖芽），置于培養(yǎng)液中無菌培養(yǎng)（圖1）．實驗分為A、B、C三組，分別培養(yǎng)至第1，、8、15天，每組再用適宜濃度的激素處理30天，測量莖芽長度，結(jié)果見圖2．

（1）本實驗中，用激素處理時應(yīng)將IAA加在莖芽尖端（填“培養(yǎng)液中”或“莖芽尖端”）原因是生長素在幼嫩組織中具有極性運輸?shù)奶攸c，因此IAA應(yīng)該加在莖芽尖端．
（2）當加入藥物完全抑制DNA復制后，GA₃誘導的莖芽伸長生長被抑制了54%，說明GA₃影響莖芽伸長生長的方式是促進細胞伸長和細胞分裂．
（3）從圖2中B組數(shù)據(jù)可知，兩種激素聯(lián)合處理對莖芽伸長生長的促進作用是GA₃單獨處理的3.6倍、IAA單獨處理的18倍，由此可以推測GA₃和IAA在對莖芽伸長生長的作用上存在協(xié)同的關(guān)系．
Ⅱ、20世紀70年代，科學家雷利（P．M．Ray）研究發(fā)現(xiàn)，植物細胞在酸性環(huán)境中，由于細胞壁的軟化易引起細胞膨壓下降，從而導致細胞吸水體積增加（表現(xiàn)為生長），在這個基礎(chǔ)上他和克萊蘭（Rayle and Cleland）共同提出生長素作用機理的“酸生長理論”．20世紀80年代科學家在大量研究基礎(chǔ)上，又進一步提出了生長素的作用機理的“基因活化學說”．圖3示意生長素促進生長的兩種作用方式．
（4）生長素受體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)；此處的“H⁺泵”除了能在收到信息時泵出H⁺外，還能起到酶的功能（催化ATP分解釋放能量，或者催化ADP合成ATP）．
（5）圖3中生長素促進生長的作用途徑①②③（填序號）符合生長素作用機理的“酸生長理論”；結(jié)合圖示，試推測生長素作用機理的“基因活化學說”內(nèi)容：生長素與細胞質(zhì)中的受體結(jié)合后，信息（生長素蛋白質(zhì)復合物）傳導到細胞核，激活細胞核中的基因進行轉(zhuǎn)錄翻譯，合成蛋白質(zhì)（并利用蛋白質(zhì)等物質(zhì)合成組成細胞質(zhì)和細胞壁的物質(zhì)），引起細胞的生長．．

Answer 1

分析 本題是對植物激素的作用、生長素的運輸方式、無菌技術(shù)、赤霉素（GA₃）和生長素（IAA）對植物生長的影響的關(guān)系的探究的考查，回憶植物激素的作用、生長素的運輸方式的相關(guān)知識點，根據(jù)題干和題圖信息進行解答．
分析圖3：生長素和細胞膜上的受體結(jié)合，一方面引起細胞膜上的H⁺泵向細胞外運輸H⁺，使細胞處于酸性條件下，另一方面生長素與細胞質(zhì)中的受體結(jié)合后，信息（生長素蛋白質(zhì)復合物）傳導到細胞核，激活細胞核中的基因進行轉(zhuǎn)錄翻譯，合成蛋白質(zhì)（并利用蛋白質(zhì)等物質(zhì)合成組成細胞質(zhì)和細胞壁的物質(zhì)），引起細胞的生長．

解答 解：（1）由于生長素的運輸是極性運輸，即從形態(tài)學上端運輸?shù)较露�，因此�?yīng)將IAA加在莖芽尖端，不能加在培養(yǎng)液中．
（2）植物伸長生長與細胞數(shù)量增加和細胞長度增加有關(guān)；如果藥物完全抑制DNA復制后，細胞分裂不能進行，GA₃誘導的莖芽伸長生長被抑制了54%，54%的抑制作用是細胞不能分裂使細胞數(shù)量增加的結(jié)果，46%的促進作用則是促進細胞伸長的結(jié)果，因此該事實說明GA₃影響莖芽伸長生長的方式是促進細胞分裂和促進細胞伸長．
（3）析圖2中的B可知，與空白對照組相比，兩種激素聯(lián)合處理對莖芽伸長生長的促進作用是9，GA₃單獨處理對莖芽伸長生長的促進作用為2.5，IAA單獨處理對莖芽伸長生長的促進作用是0.5，因此兩種激素聯(lián)合處理對莖芽伸長生長的促進作用是GA₃單獨處理的3.6 倍、IAA單獨處理的18倍；由此可以推測GA₃和IAA在對莖芽伸長生長的作用上存在協(xié)調(diào)關(guān)系．
（4）生長素受體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，此處的“H⁺泵”除了能在收到信息時泵出H⁺外，還能起到酶的功能．
（5）圖3中①②③“H⁺泵”能在收到信息時泵出H⁺，符合生長素作用機理的“酸生長理論”；④⑤生長素與細胞質(zhì)中的受體結(jié)合后，信息（生長素蛋白質(zhì)復合物）傳導到細胞核，激活細胞核中的基因進行轉(zhuǎn)錄翻譯，合成蛋白質(zhì)（并利用蛋白質(zhì)等物質(zhì)合成組成細胞質(zhì)和細胞壁的物質(zhì)），引起細胞的生長，符合“基因活化學說”，
故答案為：
（1）莖芽尖端   生長素在幼嫩組織中具有極性運輸?shù)奶攸c，因此IAA應(yīng)該加在莖芽尖端．    
（2）促進細胞伸長和細胞分裂
（3）3.6  18     協(xié)同
（4）蛋白質(zhì)  起到酶的功能（催化ATP分解釋放能量，或者催化ADP合成ATP）
（5）①②③生長素與細胞質(zhì)中的受體結(jié)合后，信息（生長素蛋白質(zhì)復合物）傳導到細胞核，激活細胞核中的基因進行轉(zhuǎn)錄翻譯，合成蛋白質(zhì)（并利用蛋白質(zhì)等物質(zhì)合成組成細胞質(zhì)和細胞壁的物質(zhì)），引起細胞的生長．

點評 對植物激素的作用、生長素的運輸方式、赤霉素（GA₃）和生長素（IAA）對植物生長的影響的關(guān)系的探究的理解并把握知識點間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵，本題主要考查學生分析、處理實驗結(jié)果獲取結(jié)論的能力和運用所學知識綜合解決問題的能力．