Question

【題目】豌豆幼苗的伸長生長需要有活性的赤霉素GA1，GA1缺乏會導(dǎo)致豌豆植株節(jié)間較短，植株矮化。科研人員探究了生長素（IAA）對GA1合成的影響。

（1）科研人員在圖1豌豆幼苗的c點(diǎn)處用IAA運(yùn)輸抑制劑處理后，ab段GA1 含量顯著降低。由于豌豆幼苗的______________________部位產(chǎn)生的IAA，______________________運(yùn)輸至c點(diǎn)以下，因此可以作出兩種假設(shè)，請補(bǔ)充完成假設(shè)二。

假設(shè)一：GA1在ab段中合成，來自c點(diǎn)以上的生長素促進(jìn)合成過程。

假設(shè)二：GA1在c點(diǎn)以上合成并向下運(yùn)輸，_____________________。

（2）已知豌豆幼苗中GA1的合成途徑如圖2所示，酶1催化無活性的GA20轉(zhuǎn)變成GA1。酶2催化則使GA20轉(zhuǎn)變成無活性的GA29。為驗(yàn)證上述假設(shè)一，科研人員做了圖3所示實(shí)驗(yàn)，三組豌豆都用放射性GA20處理d處葉片，一段時(shí)間后，測定ab段放射性強(qiáng)度。

①據(jù)圖可知，第2組去除頂端導(dǎo)致ab段GA1含量________________，第3組與第1組結(jié)果比較， IAA處理導(dǎo)致GA1含量比未處理時(shí)增加了約________________倍。

②分析第2組和第3組結(jié)果，結(jié)合圖2推測_________________。

③第2組ab段放射性總量明顯高于第1組，且GA29含量顯著高于GA1，其原因是_________________

（3）若從蛋白質(zhì)水平進(jìn)一步驗(yàn)證假設(shè)一成立，請寫出研究思路并預(yù)期結(jié)果：____________________。

Answer 1

【答案】頂端（或“頂芽”、“c點(diǎn)以上”） 極性 來自c點(diǎn)以上的IAA可促進(jìn)其運(yùn)輸（或“IAA運(yùn)輸抑制劑可抑制其運(yùn)輸”） 顯著降低 3 IAA提高酶1活性，促進(jìn)GA20 轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>GA1；抑制酶2活性，減少GA20轉(zhuǎn)變成 GA29 與1組相比較，2組ab段從d處葉片調(diào)用更多的GA20，導(dǎo)致ab段放射性更高；但因?yàn)槊?/span>1活性低，GA20只能少量生成GA1，大部分轉(zhuǎn)變成GA29 測定并比較1、2、3組ab段細(xì)胞中酶1活性（或“含量”）；預(yù)期第2組酶1活性（或“含量”）低于第1組，第3組酶1活性（或“含量”）高于第1組

【解析】

在植物體內(nèi)，合成生長素最活躍的部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育的種子；生長素大部分集中分布在生長旺盛的部位，如：胚芽鞘、芽和根的頂端分生組織、發(fā)育的果實(shí)和種子等處。

（1）生長素主要在豌豆幼苗的頂芽部位產(chǎn)生，并通過極性運(yùn)輸至c點(diǎn)以下。IAA運(yùn)輸抑制劑可抑制生長素的運(yùn)輸，使頂芽產(chǎn)生的生長素不能運(yùn)輸?shù)?/span>c點(diǎn)以下。科研人員在圖1豌豆幼苗的c點(diǎn)處用IAA運(yùn)輸抑制劑處理后，ab段GA1 含量顯著降低，可能用如下的原因：假設(shè)一：GA1在ab段中合成，來自c點(diǎn)以上的生長素促進(jìn)合成過程。假設(shè)二：GA1在c點(diǎn)以上合成并向下運(yùn)輸，來自c點(diǎn)以上的IAA可促進(jìn)其運(yùn)輸（或“IAA運(yùn)輸抑制劑可抑制其運(yùn)輸”）。

（2）①據(jù)圖可知，與第1組相比，第2組去除頂端導(dǎo)致ab段GA1含量顯著降低，第3組與第1組結(jié)果比較，IAA處理導(dǎo)致GA1含量比未處理時(shí)增加了約（2-0.5）÷0.5=3倍。

②第3組用生長素處理后，GA29含量顯著低于第2組，而GA1含量顯著高于第2組，結(jié)合圖2中酶1催化無活性的GA20轉(zhuǎn)變成GA1。酶2催化則使GA20轉(zhuǎn)變成無活性的GA29，可推測IAA提高酶1活性，促進(jìn)GA20轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>GA1；抑制酶2活性，減少GA20轉(zhuǎn)變成GA29。

③第2組ab段放射性總量明顯高于第1組，且GA29含量顯著高于GA1，其原因是與1組相比較，2組ab段從d處葉片調(diào)用更多的GA20，導(dǎo)致ab段放射性更高；但因?yàn)槊?/span>1活性低，GA20只能少量生成GA1，大部分轉(zhuǎn)變成GA29。

（3）若從蛋白質(zhì)水平進(jìn)一步驗(yàn)證假設(shè)一成立，需要測定酶1的活性，即實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果為：測定并比較1、2、3組ab段細(xì)胞中酶1活性（或“含量”）；預(yù)期第2組酶1活性（或“含量”）低于第1組，第3組酶1活性（或“含量”）高于第1組。