Question

回答下列有关植物激素调节的问题（13分）

I、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2.5cm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。

（1）本实验中，用激素处理时应将IAA加在____（填“培养液中”或“茎芽尖端”）原因是____________。

（2）当加入药物完全抑制DNA复制后，GA₃诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA₃影响茎芽伸长生长的方式是____________________________。

（3）从图2中B组数据可知，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_______倍、IAA单独处理的_______倍，由此可以推测GA₃和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在___________的关系。

II、20世纪70年代，科学家雷利(P.M.Ray)研究发现,植物细胞在酸性环境中,由于细胞壁的软化易引起细胞膨压下降,从而导致细胞吸水体积增加（表现为生长）,在这个基础上他和克莱兰(Rayle and Cleland)共同提出生长素作用机理的“酸生长理论”。20世纪80年代科学家在大量研究基础上，又进一步提出了生长素的作用机理的“基因活化学说”。下图示意生长素促进生长的两种作用方式。

（4）生长素受体的化学本质是     ；此处的“H⁺泵”除了能在收到信息时泵出H⁺外，还能           。

（5）图中生长素促进生长的作用途径       （填序号）符合生长素作用机理的“酸生长理论”；结合图示，试推测生长素作用机理的“基因活化学说”内容：                     。

Answer

（1）茎芽尖端；生长素在幼嫩组织中具有极性运输的特点，因此IAA应该加在茎芽尖端。

（2）促进细胞伸长和细胞分裂

（3）3.6 18 协同

（4）蛋白质 起到酶的功能（催化ATP分解释放能量，或者催化ADP合成ATP）

（5）①②③ 生长素与细胞质中的受体结合后，信息（生长素蛋白质复合物）传导到细胞核，激活细胞核中的基因进行转录翻译，合成蛋白质（并利用蛋白质等物质合成组成细胞质和细胞壁的物质），引起细胞的生长。

【解析】

试题分析：

（1）根据题意，为研究生长素（IAA）对植物生长的影响，由于生长素在幼嫩组织中具有极性运输的特点，因此IAA应该加在茎芽尖端。

（2）当加入药物完全抑制DNA复制后，GA3诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA3影响茎芽伸长生长的方式是促进细胞伸长和细胞分裂。

（3）从图2中B组数据可知，两种激素联合促进作用为（13-4）=9，，GA3单独处理为6.5-4=2.5，IAA单独处理为4.5-4=0.5，故9/2.5=3.6，9/0.5=18；因此可推测GA3和IAA联合对促进茎芽生长效果都比各自单独处理好，因此二者在对茎芽伸长生长的作用上存在具有协同作用。

（4）分析图形可知，生长素受体位于细胞膜表面，其化学本质是蛋白质；此处的“H+泵”除了能在收到信息时泵出H+外，还能催化ATP分解释放能量，起到酶的功能。

（5）图中生长素促进生长的作用途径①②③；结合图形分析，可知生长素作用机理的“基因活化学说”内容是生长素与细胞质中的受体结合后，信息分子生长素蛋白质复合物能传导到细胞核，激活细胞核中的基因进行转录和翻译，合成蛋白质，并利用蛋白质等物质合成组成细胞质和细胞壁的物质，从而引起细胞的生长。

考点：本题考查植物激素调节的相关知识及其实验分析，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法的能力。