Question

为研究某植物生长发育过程中植物激素的共同调节作用，选用拟南芥幼苗做了以下实验：

实验1:将去掉尖端的拟南芥幼苗作如图1所示实验处理，一段时间后观察幼苗生长情况。

实验2:将生长两周的拟南芥幼苗叶片分别进行A、B两种处理（A处理：不同浓度的IAA溶液处理；B处理：在不同浓度的IAA溶液中分别加入适宜浓度的乙烯处理），3h后测定细胞膜的透性，结果如图2所示。

（1）拟南芥幼苗中的生长素是其体内_______________转变来的对生命活动起调节作用的微量有机物。在韧皮部中，生长素的运输方式是_______________（选填“极性运输”或“非极性运输”）。实验1中，幼苗将直立生长，原因是______________________。

（2）实验2中，在____________________时，IAA对细胞膜透性的影响不显著；B组随IAA浓度的提高，拟南芥叶片的细胞膜透性显著增加，与A组高浓度IAA处理的叶片细胞膜透性的变化趋势存在平行关系，请对这一实验现象提出合理的假说____________。

（3）已知乙烯能够降低植物的抗低温能力。现将拟南芥幼苗分别在22℃常温和4℃低温下培养一段时间，然后移至－8℃的致死低温下，发现后者的存活率明显高于前者，原因是____________。请设计实验加以验证_________。（写出简要的实验思路即可）

Answer

色氨酸 非极性运输 没有尖端不能感受单侧光，不影响IAA的分布，琼脂中IAA均匀运输到幼苗茎，促进细胞均匀伸长生长 低浓度IAA且无（外源）乙烯 当IAA浓度增高到一定值就会促进乙烯的合成，乙烯含量增加增大了细胞膜的透性 低温能抑制乙烯的合成，提高拟南芥幼苗在致死低温下的存活率 将拟南芥幼苗分别置于常温和非致死低温（如4℃）下培养，定时检测两组幼苗叶片内的乙烯合成量并比较分析

【解析】

本题结合图示，考查生长素的产生、运输和作用等相关知识。植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物；植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素相互作用共同调节。有的相互促进，有的相互拮抗。

（1）生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的；生长素在韧皮部的运输方式是非极性运输；实验一中没有胚芽鞘尖端，在单侧光的照射下，不会出现横向运输，在胚芽鞘内不会出现生长素分布不均匀的现象，不会出现向光弯曲生长。

（2）据图分析可知，根据A曲线可知，在无外源乙烯和低浓度IAA时，IAA对细胞膜透性的影响不显著。B组加乙烯处理后，随IAA浓度的提高，番茄叶片细胞膜透性显著增加，与A组高浓度处理变化趋势具有平行关系，对这一实验现象提出合理假说是：当IAA浓度增高到一定值后，就会促进乙烯的合成，乙烯含量增加增大了细胞膜的透性。
（3）由于乙烯能够降低植物的抗低温能力，所以将拟南芥幼苗分别在22℃常温和4℃低温下培养一段时间，然后移至-8℃的致死低温下，低温能够抑制乙烯的合成，提高拟南芥幼苗在致死低温下的成活率，使得后者的存活率明显高于前者。实验的设计思路为：将拟南芥幼苗分别置于常温和非致死低温下培养，定时检测两组幼苗叶片内的乙烯合成量并比较分析进行验证。