Question

为研究赤霉素（GA₃）和生长素（IAA）对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分（茎芽），置于培养液中无菌培养（图1）。实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2。

（1）植物激素是植物细胞之间传递__________的分子。

（2）本实验中，试管用滤膜封口是为了在不影响_________通过的情况下，起到________作用。用激素处理时应将IAA加在___________（填“培养液中”或“茎芽尖端”）。

（3）图2数据显示，GA₃和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出_________作用，GA₃的这种作用更为显著。

（4）植物伸长生长可能是细胞数量和/或_________增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后，GA₃诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA₃影响茎芽伸长生长的方式是____。

(5)从图2中B组（或C组）数据可知，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA₃单独处理的_______倍、IAA单独处理的_______倍，由此可以推测GA₃和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在________________的关系。

（6）A组数据未显示出GA₃和IAA具有上述关系，原因可能是离体时间短的茎芽中______的量较高。

Answer 1

【答案】

（1）信息

（2）气体    防止污染    茎芽尖端

（3）促进 

（4）细胞长度    促进细胞伸长和细胞分裂

（5）3.6（3）  18（60）      协作

（6）内源IAA

【解析】

（1）植物激素是一种在植物体内起调节作用的信息分子。

（2）滤膜的孔径特别小，可以有效防止外界的细菌的污染，同时又可以让O₂、CO₂等气体通过，利用茎芽的有氧呼吸。在幼嫩组织中，生长素只能进行极性运输，因此IAA应该加在茎芽尖端。

（3）由图可以看出，IAA和GA₃单独处理组的茎芽长度都高于不用激素处理的空白对照组，因此IAA和GA₃对离体的茎芽都是促进作用。

（4）植物是的生长与细胞数目增加和细胞长度有关；DNA的复制与细胞分裂有关，当DNA复制完全受到抑制，细胞就完全不能分裂，此时GA₃诱导的伸长生长受到抑制，说明GA₃促进伸长生长与细胞分裂（细胞数目增多）有关；但是，与此同时，茎芽还是伸长生长了，说明GA₃促进伸长生长还与促进细胞长度伸长有关。

（5）B组中，两种激素联合使用促进作用是GA₃单独使用的（13.0-4.0）/（6.5-4.0）=3.6倍，是IAA单独使用的（13.0-4.0）/（4.5-4.0）=18倍（C组中，两种激素联合使用促进作用是GA₃单独使用的（10.0-4.0）/（6.0-4.0）=3倍，是IAA单独使用的（14.0-4.0）/（4.1-4.0）=60倍）；GA₃和IAA都能促进茎芽伸长生长，且联合使用效果更显著，所以两激素之间是协同作用。

（6）A组数据未显示GA₃和IAA具有协同促进作用，是因为处理时间短，还含比较多的自身内源植物激素（赤霉素和生长素），但此时用外源赤霉素GA₃处理，植株比对照组显著增加，说明此时植株本身含的赤霉素低，而用外源IAA处理时，植株增高相对不如使用外源赤霉素显著，说明此时植株本身含的生长素较高。