Question

【題目】科學(xué)家觀察到，當(dāng)水稻感染了赤霉菌后，會出現(xiàn)植株瘋長且結(jié)實(shí)率大大降低的現(xiàn)象，因而稱之為“惡苗病”�？茖W(xué)家用赤霉菌培養(yǎng)基的無細(xì)胞濾液處理無病水稻，出現(xiàn)了與惡苗病同樣的癥狀。這說明赤霉菌中有促進(jìn)水稻生長的物質(zhì)。后來科學(xué)家們從赤霉菌培養(yǎng)基的濾液中分離出這種活性物質(zhì)，命名為赤霉素。

(1)1935年科學(xué)家從培養(yǎng)赤霉菌的培養(yǎng)基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質(zhì)，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(nèi)赤霉素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起植株增高；此外還能促進(jìn)____________。

(3)赤霉素促進(jìn)莖的伸長主要與細(xì)胞壁的伸展性有關(guān)。有人進(jìn)行了CaCl2和赤霉素對大豆種子胚芽生長速率影響的實(shí)驗(yàn)(不考慮加入外源物質(zhì)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(jié)果如圖所示：

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

(4)赤霉素能促進(jìn)豌豆莖節(jié)間的伸長，生長素也可以促進(jìn)莖的伸長。某同學(xué)設(shè)計了如下的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證：赤霉素與生長素具有協(xié)同作用。

實(shí)驗(yàn)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(biāo)號為A、B的培養(yǎng)皿中（培養(yǎng)液的成分見下圖），在相同且適宜的條件下培養(yǎng)。

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(shí)驗(yàn)結(jié)果見下圖曲線。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答：

Ⅰ以上實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒軠?zhǔn)確說明赤霉素與生長素具有協(xié)同作用，其原因是什么？

__________________________________________________________________________。

Ⅱ請參照上述實(shí)驗(yàn)完善實(shí)驗(yàn)，寫出你補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)設(shè)計，并預(yù)測整個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，同時根據(jù)結(jié)果得出結(jié)論。

應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)：

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(yǎng)皿中，C組培養(yǎng)液加 ________________，D組培養(yǎng)液加__________________，與A、B組一同培養(yǎng)。

第三步：用同樣方法測量并計算莖切段伸長的平均值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測：C、D組的莖切段都比B組______，但都比A組_________

結(jié)論：_____________________________________________

Answer 1

【答案】 否 種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育 抑制 赤霉素消除了CaCl2的影響，促進(jìn)細(xì)胞壁的伸長 不能，缺少赤霉素和生長素單獨(dú)作用的對照試驗(yàn) 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(xié)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(xì)胞壁的伸展起抑制作用。由圖3可以看出IAA與GA協(xié)調(diào)作用，促進(jìn)了植物生長。

（1）植物激素是植物體內(nèi)產(chǎn)生，從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)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(jìn)細(xì)胞伸長，促進(jìn)植物生長，促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育，用一定濃度的赤霉素多次噴灑水稻植株后，引起營養(yǎng)生長過旺，而徒長，過于密植易倒伏，使水稻的產(chǎn)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(xì)胞壁伸展起抑制作用；B點(diǎn)生長速率迅速升高，該點(diǎn)可能是加入赤霉素的點(diǎn)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)分析赤霉素促進(jìn)莖伸長的可能原因是赤霉素降低了細(xì)胞壁上Ca2+的濃度。

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

Ⅱ、根據(jù)單一變量原則的要求，①在標(biāo)號為C組和D組的二個培養(yǎng)皿中，分別放入與A、B組生長部位、長度相同，數(shù)量相等的莖切段和培養(yǎng)液；

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

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(xié)調(diào)作用，促進(jìn)了植物生長。故可預(yù)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(jìn)莖的伸長，兩種激素的協(xié)同作用，使其對植物莖伸長的促進(jìn)作用增強(qiáng)。