Question

【題目】水稻拋秧育苗時，多數(shù)莖和根系平躺在田面。科學(xué)家針對此現(xiàn)象開展下列研究。

（1）在橫放的水稻幼根中，IAA因重力影響使近地側(cè)濃度較高，導(dǎo)致近地側(cè)細胞的生長速度比遠地側(cè)__________，根向地彎曲生長。

（2）將水稻根分成8組進行局部遮光和切除處理，放入如圖所示的實驗裝置中，先將各組置于黑暗環(huán)境中，實驗處理和結(jié)果如下表所示：

組別	處理	根尖的生長情況
1	黑暗中	垂直生長
2	某處理	負向光傾斜生長
3	遮住根尖以上的部位	負向光傾斜生長
4	遮住根尖	垂直生長
5	完全剝除根冠
6	不完全剝除根冠（殘留根冠原始細胞）	約在1天內(nèi)失去負向光性，新根冠形成后仍負向光生長
7	切除根尖0. 5mm（即切除根冠和分生區(qū)）	有限的伸長生長，無負向光性
8	切除根尖2mm（即切除根冠、分生區(qū)和伸長區(qū)）

對2～8組應(yīng)給予__________，第5組根尖的生長情況為__________，第8組根尖的生長情況為__________。根據(jù)上表推測__________是根的感光部位。

（3）光對植物生長的調(diào)控需要IAA作為中介，用不同光照條件處理水稻幼苗，由下圖可知__________。

（4）用單側(cè)光處理水稻根后，檢測根尖4mm向光側(cè)和背光側(cè)IAA含量，結(jié)果如下表：

處理	彎曲度	向光側(cè)（ng·g-1·FW）	背光側(cè)（ng·g-1·FW）
光強（100μmol·m-2·s-1）	63	184	498
黑暗	0	418	418

根據(jù)上表可知，單側(cè)光照使水稻根IAA__________，引起根的負向光性生長。

（5）推測發(fā)生負向光性的原因可能是__________。IAA的含量決定了根尖的生長方向，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長。

（6）請你根據(jù)所學(xué)知識并結(jié)合以上研究分析秧苗能夠扎根直立的原因____。

Answer 1

【答案】慢 單側(cè)光 能伸長生長，但失去負向光性 根停止生長，無負向光性 根冠 藍光增強了IAA氧化酶活性，使IAA減少 分布不均 單側(cè)光促使IAA向背光側(cè)運輸；藍光提高了IAA氧化酶的活性，促使向光側(cè)的IAA氧化分解的多 根尖一方面受到重力的影響發(fā)生向地彎曲生長，另一方面受到上方光照發(fā)生向下彎曲生長；莖負向地生長

【解析】

生長素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸，主要的合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。

在單側(cè)光的照射下，尖端的生長素可以發(fā)生橫向運輸，導(dǎo)致生長素在尖端下部分布不均勻，進而出現(xiàn)向光彎曲生長。

（1）在橫放的水稻幼根中，IAA因重力影響使近地側(cè)濃度較高，抑制生長，近地側(cè)細胞的生長速度比遠地側(cè)慢，根出現(xiàn)向地彎曲生長，該過程體現(xiàn)了生長素的兩重性。

（2）要研究水稻根在不同的處理下是否會出現(xiàn)負向光性，1為對照組處于黑暗中，對2～8組實驗組應(yīng)給予單側(cè)光處理，觀察其是否會出現(xiàn)負向光性。根據(jù)第6、7組結(jié)果可知，第5組完全去掉根冠，由于有伸長區(qū)，根尖能伸長生長，但失去負向光性；第8組切除根冠、分生區(qū)和伸長區(qū)后，根停止生長，無負向光性。由圖表信息可知，有根冠可以感受單側(cè)光刺激，無根冠不能感受單側(cè)光刺激，故推測根冠是根的感光部位。

（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，藍光可以有效增強IAA氧化酶活性，進而使IAA減少。

（4）根據(jù)表格信息可知，單側(cè)光照射下，向光側(cè)生長素濃度明顯低于背光側(cè)，故推測單側(cè)光照使水稻根IAA分布不均，引起根的負向光性生長。

（5）結(jié)合（3）（4）問實驗數(shù)據(jù)可知，單側(cè)光可能促使IAA向背光側(cè)運輸，另外藍光提高了IAA氧化酶的活性，促使向光側(cè)的IAA氧化分解的多，故出現(xiàn)了負向光性。

（6）根尖一方面受到重力的影響發(fā)生向地彎曲生長，另一方面受到上方光照發(fā)生向下彎曲生長；莖負向地生長，故秧苗能夠扎根直立。