Question

水稻抛秧育苗时，多数茎和根系平躺在田面。科学家针对此现象开展下列研究。

（1）在横放的水稻幼根中，IAA因重力影响使近地侧浓度较高，导致近地侧细胞的生长速度比远地侧__________，根向地弯曲生长。

（2）将水稻根分成8组进行局部遮光和切除处理，放入如图所示的实验装置中，先将各组置于黑暗环境中，实验处理和结果如下表所示：

组别	处理	根尖的生长情况
1	黑暗中	垂直生长
2	某处理	负向光倾斜生长
3	遮住根尖以上的部位	负向光倾斜生长
4	遮住根尖	垂直生长
5	完全剥除根冠
6	不完全剥除根冠（残留根冠原始细胞）	约在1天内失去负向光性，新根冠形成后仍负向光生长
7	切除根尖0. 5mm（即切除根冠和分生区）	有限的伸长生长，无负向光性
8	切除根尖2mm（即切除根冠、分生区和伸长区）

对2～8组应给予__________，第5组根尖的生长情况为__________，第8组根尖的生长情况为__________。根据上表推测__________是根的感光部位。

（3）光对植物生长的调控需要IAA作为中介，用不同光照条件处理水稻幼苗，由下图可知__________。

（4）用单侧光处理水稻根后，检测根尖4mm向光侧和背光侧IAA含量，结果如下表：

处理	弯曲度	向光侧（ng·g^-1·FW）	背光侧（ng·g^-1·FW）
光强（100μmol·m^-2·s^-1）	63	184	498
黑暗	0	418	418

根据上表可知，单侧光照使水稻根IAA__________，引起根的负向光性生长。

（5）推测发生负向光性的原因可能是__________。IAA的含量决定了根尖的生长方向，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。

（6）请你根据所学知识并结合以上研究分析秧苗能够扎根直立的原因____。

Answer

慢 单侧光 能伸长生长，但失去负向光性 根停止生长，无负向光性 根冠 蓝光增强了IAA氧化酶活性，使IAA减少 分布不均 单侧光促使IAA向背光侧运输；蓝光提高了IAA氧化酶的活性，促使向光侧的IAA氧化分解的多 根尖一方面受到重力的影响发生向地弯曲生长，另一方面受到上方光照发生向下弯曲生长；茎负向地生长

【解析】

生长素的化学本质是吲哚乙酸，主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。

在单侧光的照射下，尖端的生长素可以发生横向运输，导致生长素在尖端下部分布不均匀，进而出现向光弯曲生长。

（1）在横放的水稻幼根中，IAA因重力影响使近地侧浓度较高，抑制生长，近地侧细胞的生长速度比远地侧慢，根出现向地弯曲生长，该过程体现了生长素的两重性。

（2）要研究水稻根在不同的处理下是否会出现负向光性，1为对照组处于黑暗中，对2～8组实验组应给予单侧光处理，观察其是否会出现负向光性。根据第6、7组结果可知，第5组完全去掉根冠，由于有伸长区，根尖能伸长生长，但失去负向光性；第8组切除根冠、分生区和伸长区后，根停止生长，无负向光性。由图表信息可知，有根冠可以感受单侧光刺激，无根冠不能感受单侧光刺激，故推测根冠是根的感光部位。

（3）根据实验数据可知，蓝光可以有效增强IAA氧化酶活性，进而使IAA减少。

（4）根据表格信息可知，单侧光照射下，向光侧生长素浓度明显低于背光侧，故推测单侧光照使水稻根IAA分布不均，引起根的负向光性生长。

（5）结合（3）（4）问实验数据可知，单侧光可能促使IAA向背光侧运输，另外蓝光提高了IAA氧化酶的活性，促使向光侧的IAA氧化分解的多，故出现了负向光性。

（6）根尖一方面受到重力的影响发生向地弯曲生长，另一方面受到上方光照发生向下弯曲生长；茎负向地生长，故秧苗能够扎根直立。