Question

5．苜蓿是多年生草本植物，是當(dāng)今世界上分布最廣，栽培面積最大的牧草．苜蓿的秋眠性（寒冷條件下，某些品種會(huì)通過(guò)休眠來(lái)降低代謝強(qiáng)度，減緩生長(zhǎng)速率，以度過(guò)逆境．苜蓿的秋眠性是決定其合理引種和選擇栽培地的首要指標(biāo)．科研人員以苜蓿為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．
（1）現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)品種，從中分別選擇相同數(shù)量的狀態(tài)良好、長(zhǎng)勢(shì)相同苜蓿植株移植于花盆中．實(shí)驗(yàn)設(shè)8h/d （小時(shí)/天）、12h/d、16h/d 光照處理，每個(gè)處理重復(fù)6 組，共54組，其它條件相同且適宜，處理35 天后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)．
（2）測(cè)定各組植株的株高，結(jié)果如下表所示．

光照時(shí)間  株高（cm）  品種	8h/d	12h/d	16h/d
甲	4	52	89
乙	28	53	91
丙	50	53	91

從表中數(shù)據(jù)可知，16h/d日照條件適宜苜蓿生長(zhǎng)；野外生長(zhǎng)時(shí)，短日照往往伴隨寒冷等不利條件，其中甲品種最可能存活下來(lái)．
（3）測(cè)定各組植株光敏色素（植物感受外界光照條件變化的受體）含量和不同激素的比值，結(jié)果如圖1、圖2 所示

①植物體中IAA和3GA （赤霉素）主要作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，ABA（脫落酸）主要作用是抑制細(xì)胞分裂．在一定范圍內(nèi)，圖2 中兩對(duì)激素的比值較大時(shí)會(huì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)．
②結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，某些品種的苜�？梢栽诙倘照蘸�冷條件下生存的原因是，光照作為信號(hào)被光敏色素捕捉，使光敏色素含量增加，并影響了IAA與ABA、GA3與ABA的比值，進(jìn)而使代謝強(qiáng)度降低．
（4）上述實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)研究光照時(shí)間對(duì)三個(gè)不同品種苜蓿生長(zhǎng)的影響及其機(jī)理，為苜蓿的合理引種與栽培提供理論指導(dǎo)．

Answer 1

分析 從表中看出甲、乙、丙三個(gè)品種的苜蓿均在16h/d光照條件下生長(zhǎng)最好（株高最高）．從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，短日照（8h/d）時(shí)，丙植株最高，甲植株最矮，但是在野外短日照伴隨寒冷條件（實(shí)驗(yàn)條件下則不是），所以在野外較為矮小的植株代謝消耗的有機(jī)物最少，最有利于生存．
從圖1中可以看出光照時(shí)間越短，光敏色素的含量越高；從圖2 中可以看出短日照影響了IAA 與ABA、GA3與ABA的比值．

解答 解：（1）為了排除其他無(wú)關(guān)變量的干擾，所以在選擇苜蓿時(shí)應(yīng)選擇長(zhǎng)勢(shì)相同的植株．從題中看出共有甲、乙、丙三個(gè)品種，同時(shí)又需要三個(gè)不同光照時(shí)間的處理，所以共有9 個(gè)處理組，而每個(gè)處理又有6 個(gè)重復(fù)組，所以共有54（6×9）組．
（2）從表中看出甲、乙、丙三個(gè)品種的苜蓿均在16h/d光照條件下生長(zhǎng)最好（株高最高）．從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，短日照（8h/d）時(shí)，丙植株最高，甲植株最矮，但是在野外短日照伴隨寒冷條件（實(shí)驗(yàn)條件下則不是），所以在野外較為矮小的植株代謝消耗的有機(jī)物最少，最有利于生存．
（3）①根據(jù)原有基礎(chǔ)知識(shí)知道IAA和GA3都能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，ABA抑制細(xì)胞分裂．所以，當(dāng)IAA 與ABA、GA3 與ABA 的比值較大時(shí)，細(xì)胞伸長(zhǎng)和分裂都比較明顯，能夠促
進(jìn)植物生長(zhǎng)．
②從圖1 中可以看出光照時(shí)間越短，光敏色素的含量越高；從圖2 中可以看出短日照影響了IAA與ABA、GA3與ABA的比值．而從題干中第二行可以看到“寒冷條件下，某些品種會(huì)通過(guò)休眠來(lái)降低代謝強(qiáng)度，減緩生長(zhǎng)速率”，所以此處應(yīng)填寫(xiě)使代謝強(qiáng)度降低．
（4）整個(gè)實(shí)驗(yàn)都是圍繞不同光照時(shí)間對(duì)甲、乙、丙三個(gè)品種的苜蓿的生長(zhǎng)的影響，結(jié)合題干中“苜蓿的秋眠性是決定其合理引種和選擇栽培地的首要指標(biāo)”．所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)研究光照時(shí)間對(duì)三個(gè)不同品種苜蓿生長(zhǎng)的影響及其機(jī)理，為苜蓿的合理引種和栽培提供理論依據(jù)．
故答案為：
（1）狀態(tài)良好、長(zhǎng)勢(shì)相同   54
（2）16h/d    甲
（3）①促進(jìn) 抑制  促進(jìn)
②增加   IAA 與ABA、GA3 與ABA 的比值   降低
（4）光照時(shí)間對(duì)三個(gè)不同品種苜蓿生長(zhǎng)的影響及其機(jī)理

點(diǎn)評(píng) 本題借助于光照時(shí)間對(duì)三個(gè)不同品種苜蓿生長(zhǎng)的影響及其機(jī)理，考查考生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，獲取自變量、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力．