Question

【题目】 研究表明赤霉素（GA）可以通过调节生长素（IAA）的水平从而促进植物的生长，具体调节过程如图1所示，图中“束缚态IAA”无生物活性。

某研究小组为探究IAA和GA对植物生长的调节作用，设计对照实验探究萘乙酸（NAA，生长素类似物）和GA茎段伸长生长的影响，切取菟丝子茎顶端2．5 cm长的部分（茎芽），将其基部置于培养液中无菌培养得到如图2所示结果。（本题中涉及到的“+”表示促进，“﹣”表示抑制）。请分析回答有关问题：

（1）图1中前体物质X是___________，a、b、c表示的调节效应分别是__________（分别用“+”或“﹣”表示）

（2）结合图1信息并根据对照实验设计思路，图2中所示B组、D组处理方法分别为_____，_____。 由图2中结果可知NAA和GA表现出激素间相互作用类型中的_______作用。

（3）研究小组在上述C组实验的基础上开展进一步探究，发现当加入某种抑制性药物完全抑制DNA复制后，GA诱导的茎段平均伸长量数值曲线位于图2中C组和D组之间。由此说明GA影响豌豆茎段伸长生长的方式是___________________。

Answer 1

【答案】色氨酸 ＋、＋、－ 加NAA 不加激素 协同 促进细胞伸长和细胞分裂(或细胞数量增加和细胞长度增加)

【解析】

分析图1：赤霉素（GA）可以调节生长素（IAA）的水平，从而促进植物的生长，故GA对IAA的调节效应分别是促进其合成，抑制其分解。
分析图2：由于生长素和赤霉素都能促进茎的伸长，所以D组为对照组，B组为加NAA组，A、B、C、D四组实验中，与对照组相比，用GA处理、用NAA处理、用GA和NAA处理，都会促进茎段伸长，用GA处理茎段伸长效果较小，用NAA处理茎段伸长效果较明显，用NAA和GA同时处理，伸长效果最显著，说明NAA和GA在促进茎段伸长方面具有协同效应。

（1）前体物质色氨酸能转化成生长素，即X为色氨酸。据题意可知：赤霉素（GA）可以调节生长素（IAA）的水平，从而促进植物的生长，故GA对IAA的调节效应分别是促进其合成，抑制其分解，图中a是促进+，b为促进+，c为抑制-。
（2）根据对照实验的单一变量原则，结合上述分析可知，图2中所示B组加NAA、D组不加激素，作为空白对照组。由图2中结果可知加NAA的B组的和加GA的C组与D组相比较，B组和C组的茎段平均伸长量较多，且加NAA和GA的A组促进效果高于B组和C组，可以表明激素间相互作用具有协同作用。
（3）植物伸长生长可能是细胞数量和细胞长度增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后，细胞分裂不能进行，GA诱导的茎段平均伸长量数值曲线位于图2中C组和D组之间，说明茎段没有细胞分裂仍然进行生长，由此可以推出赤霉素通过促进细胞伸长和细胞分裂而影响茎段生长。