Question

【題目】科學家觀察到，當水稻感染了赤霉菌后，會出現植株瘋長且結實率大大降低的現象，因而稱之為“惡苗病”。科學家用赤霉菌培養基的無細胞濾液處理無病水稻，出現了與惡苗病同樣的癥狀。這說明赤霉菌中有促進水稻生長的物質。后來科學家們從赤霉菌培養基的濾液中分離出這種活性物質，命名為赤霉素。

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

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

(3)赤霉素促進莖的伸長主要與細胞壁的伸展性有關。有人進行了CaCl2和赤霉素對大豆種子胚芽生長速率影響的實驗(不考慮加入外源物質后對植物自身激素合成的影響)，先加入CaCl2溶液，后在B時間加入赤霉素，結果如圖所示：

據圖說明一定濃度的CaCl2溶液對胚芽細胞壁的伸展起到了________作用(填“促進”或“抑制”)，B點赤霉素促進莖伸長的可能原因是________________。

(4)赤霉素能促進豌豆莖節間的伸長，生長素也可以促進莖的伸長。某同學設計了如下的實驗來驗證：赤霉素與生長素具有協同作用。

實驗步驟：

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

②將兩組豌豆莖切段分別放入兩個標號為A、B的培養皿中（培養液的成分見下圖），在相同且適宜的條件下培養。

③每隔12小時，測量莖切段長度一次，48小時后計算莖切段伸長的平均值。實驗結果見下圖曲線。

根據以上實驗回答：

Ⅰ以上實驗能不能準確說明赤霉素與生長素具有協同作用，其原因是什么？

__________________________________________________________________________。

Ⅱ請參照上述實驗完善實驗，寫出你補充的實驗設計，并預測整個實驗的結果，同時根據結果得出結論。

應補充的實驗：

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

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

第三步：用同樣方法測量并計算莖切段伸長的平均值。

實驗結果的預測：C、D組的莖切段都比B組______，但都比A組_________

結論：_____________________________________________

Answer 1

【答案】 否 種子萌發和果實發育 抑制 赤霉素消除了CaCl2的影響，促進細胞壁的伸長 不能，缺少赤霉素和生長素單獨作用的對照試驗 一定濃度生長素 一定濃度赤霉素 短 長 生長素和赤霉素都能促莖的伸長，具有協同作用

【解析】試題分析：從圖1所示可看出，使用了CaCl2溶液后，生長速率下降，說明一定濃度的CaCl2溶液對細胞壁的伸展起抑制作用。由圖3可以看出IAA與GA協調作用，促進了植物生長。

（1）植物激素是植物體內產生，從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，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。赤霉素能促進細胞伸長，促進植物生長，促進種子萌發和果實發育，用一定濃度的赤霉素多次噴灑水稻植株后，引起營養生長過旺，而徒長，過于密植易倒伏，使水稻的產量反而下降。

（3）分析題圖曲線可知，加入CaCl2溶液后，生長速率迅速降低，因此可以看出一定濃度的CaCl2溶液對細胞壁伸展起抑制作用；B點生長速率迅速升高，該點可能是加入赤霉素的點。根據上述實驗分析赤霉素促進莖伸長的可能原因是赤霉素降低了細胞壁上Ca2+的濃度。

（4）Ⅰ、探究性試驗，要滿足對照原則、單一變量原則。以上實驗不能準確說明赤霉素與生長素具有協同作用，其原因是：缺少（生長素和赤霉素單獨作用的）對照實驗。

Ⅱ、根據單一變量原則的要求，①在標號為C組和D組的二個培養皿中，分別放入與A、B組生長部位、長度相同，數量相等的莖切段和培養液；

②C組培養液中加一定濃度的生長素；D組培養液中加一定濃度的赤霉素。在相同條件下培養。

③用同樣方法測量并計算莖切段伸長的平均值。

由圖2可以看出IAA與GA協調作用，促進了植物生長。故可預測C組的莖切段比B組的短，但比A組的長；D組的莖切段比B組的短，但比A組的長。

說明生長素和赤霉素都能促進莖的伸長，兩種激素的協同作用，使其對植物莖伸長的促進作用增強。