Question

在单侧光的照射下，水稻幼苗会出现芽向光生长、根背光生长的现象，如图1所示，这种现象与水稻幼苗体内的生长素有密切关系；图2为水稻幼苗的根、芽生长单位长度所需时间与生长素浓度变化的关系曲线。回答下列问题：

（1）生长素是由水稻幼苗体内的____________经过一系列反应转变而来的，它的分布会受到____________（答出两点即可）等因素的影响。

（2）图2中代表水稻幼苗根背光侧生长单位长度所需时间的点是____（用图中字母表示），促进幼苗的芽生长的最适生长素浓度约为____。

（3）有人认为水稻幼苗根尖的背光生长不仅与生长素有关，还与乙烯的作用有关。为探究根尖背光生长与两种植物激素之间的关系，某兴趣小组进行了以下实验：

①取生长状况相同的水稻幼苗均分为6组，将第1～5组水稻幼苗的根尖放在不同浓度的生长素培养液中，并加入少量蔗糖作为能源物质，将第6组水稻幼苗的根尖放在____中培养作为对照。

②将上述几组水稻幼苗置于单侧光照环境中，在相同且适宜的条件下培养一段时间。

③测量根尖背光生长的弯曲程度，测定各组培养液中乙烯的含量，并分析结果得出实验结论。

实验结果：培养液中生长素浓度越高，乙烯浓度也越高，根尖背光生长弯曲程度越大。

实验结论：高浓度的生长素会______________（填“促进”或“抑制”）乙烯的合成，二者共同调节，使根尖背光生长。

（4）研究表明，乙烯可抑制根尖伸长区细胞的伸长。根据上述实验结果，可推测单侧光使根尖背光生长的作用机理是__________________________________________。

Answer

色氨酸 单侧光、重力 B 含等量蔗糖但不含生长素的培养液 促进 单侧光照使根尖的背光侧生长素浓度较高，诱导细胞合成更多乙烯，乙烯抑制背光侧细胞的伸长，从而使根尖细胞的向光侧生长快、背光侧生长慢，表现为根尖背光生长

【解析】

分析图【解析】
图1中根的生长具有背光性，茎的生长具有向光性。生长素在单侧光的刺激下，会由向光一侧朝背光一侧运输。由于根对生长素浓度最敏感，生长素浓度高，对根生长起抑制作用，而浓度低反而促进根的生长；茎对生长素浓度不敏感，生长素浓度高，生长快，生长素浓度低，生长慢。

（1）生长素是由植物体内的色氨酸经过一系列反应转变而来的，单侧光、重力、离心力或旋转、云母片的放置、锡箔帽的使用等都会导致生长素分布不均。

（2）首先，根对生长素的敏感程度大于芽，故左侧为根生长随生长素浓度变化的曲线。又由于根的背光侧浓度高于向光侧，背光侧生长受抑制、生长慢，因而用B表示。促进幼苗的芽生长的最适生长素浓度约为。

（3）①对照实验的设置应遵循单一变量原则，因而对照组要将水稻幼苗根尖放在含等量蔗糖但不含生长素的培养液中培养。

③培养液中乙烯的浓度随生长素浓度的升高而升高。因而，高浓度的生长素可促进乙烯的合成。

（4）单侧光照射使根尖的背光侧生长素浓度较高，诱导细胞合成更多乙烯，乙烯抑制了背光侧细胞的伸长，从而使向光侧根尖细胞生长的快、背光侧根尖细胞生长的慢，表现为根尖背光生长。