Question

【題目】 研究表明赤霉素（GA）可以通過(guò)調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素（IAA）的水平從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，具體調(diào)節(jié)過(guò)程如圖1所示，圖中“束縛態(tài)IAA”無(wú)生物活性。

某研究小組為探究IAA和GA對(duì)植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)作用，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究萘乙酸（NAA，生長(zhǎng)素類似物）和GA莖段伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的影響，切取菟絲子莖頂端2．5 cm長(zhǎng)的部分（莖芽），將其基部置于培養(yǎng)液中無(wú)菌培養(yǎng)得到如圖2所示結(jié)果。（本題中涉及到的“+”表示促進(jìn)，“﹣”表示抑制）。請(qǐng)分析回答有關(guān)問題：

（1）圖1中前體物質(zhì)X是___________，a、b、c表示的調(diào)節(jié)效應(yīng)分別是__________（分別用“+”或“﹣”表示）

（2）結(jié)合圖1信息并根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，圖2中所示B組、D組處理方法分別為_____，_____。 由圖2中結(jié)果可知NAA和GA表現(xiàn)出激素間相互作用類型中的_______作用。

（3）研究小組在上述C組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展進(jìn)一步探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入某種抑制性藥物完全抑制DNA復(fù)制后，GA誘導(dǎo)的莖段平均伸長(zhǎng)量數(shù)值曲線位于圖2中C組和D組之間。由此說(shuō)明GA影響豌豆莖段伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的方式是___________________。

Answer 1

【答案】色氨酸 ＋、＋、－ 加NAA 不加激素 協(xié)同 促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和細(xì)胞分裂(或細(xì)胞數(shù)量增加和細(xì)胞長(zhǎng)度增加)

【解析】

分析圖1：赤霉素（GA）可以調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素（IAA）的水平，從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，故GA對(duì)IAA的調(diào)節(jié)效應(yīng)分別是促進(jìn)其合成，抑制其分解。
分析圖2：由于生長(zhǎng)素和赤霉素都能促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)，所以D組為對(duì)照組，B組為加NAA組，A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，用GA處理、用NAA處理、用GA和NAA處理，都會(huì)促進(jìn)莖段伸長(zhǎng)，用GA處理莖段伸長(zhǎng)效果較小，用NAA處理莖段伸長(zhǎng)效果較明顯，用NAA和GA同時(shí)處理，伸長(zhǎng)效果最顯著，說(shuō)明NAA和GA在促進(jìn)莖段伸長(zhǎng)方面具有協(xié)同效應(yīng)。

（1）前體物質(zhì)色氨酸能轉(zhuǎn)化成生長(zhǎng)素，即X為色氨酸。據(jù)題意可知：赤霉素（GA）可以調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素（IAA）的水平，從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，故GA對(duì)IAA的調(diào)節(jié)效應(yīng)分別是促進(jìn)其合成，抑制其分解，圖中a是促進(jìn)+，b為促進(jìn)+，c為抑制-。
（2）根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的單一變量原則，結(jié)合上述分析可知，圖2中所示B組加NAA、D組不加激素，作為空白對(duì)照組。由圖2中結(jié)果可知加NAA的B組的和加GA的C組與D組相比較，B組和C組的莖段平均伸長(zhǎng)量較多，且加NAA和GA的A組促進(jìn)效果高于B組和C組，可以表明激素間相互作用具有協(xié)同作用。
（3）植物伸長(zhǎng)生長(zhǎng)可能是細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞長(zhǎng)度增加的結(jié)果。當(dāng)加入藥物完全抑制DNA復(fù)制后，細(xì)胞分裂不能進(jìn)行，GA誘導(dǎo)的莖段平均伸長(zhǎng)量數(shù)值曲線位于圖2中C組和D組之間，說(shuō)明莖段沒有細(xì)胞分裂仍然進(jìn)行生長(zhǎng)，由此可以推出赤霉素通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和細(xì)胞分裂而影響莖段生長(zhǎng)。