Question

【題目】科學(xué)家觀察到，當(dāng)水稻感染了赤霉菌后，會(huì)出現(xiàn)植株瘋長(zhǎng)且結(jié)實(shí)率大大降低的現(xiàn)象，因而稱之為“惡苗病”�？茖W(xué)家用赤霉菌培養(yǎng)基的無(wú)細(xì)胞濾液處理無(wú)病水稻，出現(xiàn)了與惡苗病同樣的癥狀。這說(shuō)明赤霉菌中有促進(jìn)水稻生長(zhǎng)的物質(zhì)。后來(lái)科學(xué)家們從赤霉菌培養(yǎng)基的濾液中分離出這種活性物質(zhì)，命名為赤霉素。

(1)1935年科學(xué)家從培養(yǎng)赤霉菌的培養(yǎng)基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質(zhì)，稱之為赤霉素。此時(shí)能確定赤霉素是植物激素嗎？____(填“是”或“否”)。

(2)植物體內(nèi)赤霉素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而引起植株增高；此外還能促進(jìn)____________。

(3)赤霉素促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)主要與細(xì)胞壁的伸展性有關(guān)。有人進(jìn)行了CaCl2和赤霉素對(duì)大豆種子胚芽生長(zhǎng)速率影響的實(shí)驗(yàn)(不考慮加入外源物質(zhì)后對(duì)植物自身激素合成的影響)，先加入CaCl2溶液，后在B時(shí)間加入赤霉素，結(jié)果如圖所示：

據(jù)圖說(shuō)明一定濃度的CaCl2溶液對(duì)胚芽細(xì)胞壁的伸展起到了________作用(填“促進(jìn)”或“抑制”)，B點(diǎn)赤霉素促進(jìn)莖伸長(zhǎng)的可能原因是________________。

(4)赤霉素能促進(jìn)豌豆莖節(jié)間的伸長(zhǎng)，生長(zhǎng)素也可以促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證：赤霉素與生長(zhǎng)素具有協(xié)同作用。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①取生長(zhǎng)狀況相同的豌豆幼苗，從豌豆幼苗的同一部位切取等長(zhǎng)的莖段若干段，平均分成兩組。

②將兩組豌豆莖切段分別放入兩個(gè)標(biāo)號(hào)為A、B的培養(yǎng)皿中（培養(yǎng)液的成分見下圖），在相同且適宜的條件下培養(yǎng)。

③每隔12小時(shí)，測(cè)量莖切段長(zhǎng)度一次，48小時(shí)后計(jì)算莖切段伸長(zhǎng)的平均值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下圖曲線。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答：

Ⅰ以上實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒軠?zhǔn)確說(shuō)明赤霉素與生長(zhǎng)素具有協(xié)同作用，其原因是什么？

__________________________________________________________________________。

Ⅱ請(qǐng)參照上述實(shí)驗(yàn)完善實(shí)驗(yàn)，寫出你補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并預(yù)測(cè)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，同時(shí)根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論。

應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)：

第一步：再取生長(zhǎng)狀況相同的豌豆幼苗，從豌豆幼苗的同一部位切取等長(zhǎng)的莖段若干段，平均分成兩組。

第二步：將這兩組莖切段分別放入C、D培養(yǎng)皿中，C組培養(yǎng)液加 ________________，D組培養(yǎng)液加__________________，與A、B組一同培養(yǎng)。

第三步：用同樣方法測(cè)量并計(jì)算莖切段伸長(zhǎng)的平均值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)：C、D組的莖切段都比B組______，但都比A組_________

結(jié)論：_____________________________________________

Answer 1

【答案】 否 種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育 抑制 赤霉素消除了CaCl2的影響，促進(jìn)細(xì)胞壁的伸長(zhǎng) 不能，缺少赤霉素和生長(zhǎng)素單獨(dú)作用的對(duì)照試驗(yàn) 一定濃度生長(zhǎng)素 一定濃度赤霉素 短 長(zhǎng) 生長(zhǎng)素和赤霉素都能促莖的伸長(zhǎng)，具有協(xié)同作用

【解析】試題分析：從圖1所示可看出，使用了CaCl2溶液后，生長(zhǎng)速率下降，說(shuō)明一定濃度的CaCl2溶液對(duì)細(xì)胞壁的伸展起抑制作用。由圖3可以看出IAA與GA協(xié)調(diào)作用，促進(jìn)了植物生長(zhǎng)。

（1）植物激素是植物體內(nèi)產(chǎn)生，從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，而該題中的赤霉素是由赤霉菌分泌的，不是植物體合成的，因此不能確定是植物激素。

（2）赤霉素的合成部位主要是未成熟的種子、幼根和幼芽。赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育，用一定濃度的赤霉素多次噴灑水稻植株后，引起營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺，而徒長(zhǎng)，過(guò)于密植易倒伏，使水稻的產(chǎn)量反而下降。

（3）分析題圖曲線可知，加入CaCl2溶液后，生長(zhǎng)速率迅速降低，因此可以看出一定濃度的CaCl2溶液對(duì)細(xì)胞壁伸展起抑制作用；B點(diǎn)生長(zhǎng)速率迅速升高，該點(diǎn)可能是加入赤霉素的點(diǎn)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)分析赤霉素促進(jìn)莖伸長(zhǎng)的可能原因是赤霉素降低了細(xì)胞壁上Ca2+的濃度。

（4）Ⅰ、探究性試驗(yàn)，要滿足對(duì)照原則、單一變量原則。以上實(shí)驗(yàn)不能準(zhǔn)確說(shuō)明赤霉素與生長(zhǎng)素具有協(xié)同作用，其原因是：缺少（生長(zhǎng)素和赤霉素單獨(dú)作用的）對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

Ⅱ、根據(jù)單一變量原則的要求，①在標(biāo)號(hào)為C組和D組的二個(gè)培養(yǎng)皿中，分別放入與A、B組生長(zhǎng)部位、長(zhǎng)度相同，數(shù)量相等的莖切段和培養(yǎng)液；

②C組培養(yǎng)液中加一定濃度的生長(zhǎng)素；D組培養(yǎng)液中加一定濃度的赤霉素。在相同條件下培養(yǎng)。

③用同樣方法測(cè)量并計(jì)算莖切段伸長(zhǎng)的平均值。

由圖2可以看出IAA與GA協(xié)調(diào)作用，促進(jìn)了植物生長(zhǎng)。故可預(yù)測(cè)C組的莖切段比B組的短，但比A組的長(zhǎng)；D組的莖切段比B組的短，但比A組的長(zhǎng)。

說(shuō)明生長(zhǎng)素和赤霉素都能促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)，兩種激素的協(xié)同作用，使其對(duì)植物莖伸長(zhǎng)的促進(jìn)作用增強(qiáng)。