Question

【題目】土壤鹽漬化日益加重, 嚴重影響了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，水楊酸（SA）是一種植物內(nèi)源激素，在調(diào)節(jié)植物抗逆性有一定作用。

（1）植物激素通過___________關系共同調(diào)節(jié)植物生命活動（從以下3個選項中選擇）。

a.協(xié)同 b.拮抗 c.協(xié)同\拮抗

（2）研究者以小麥種子為研究材料，初步研究不同濃度水楊酸（SA）浸泡種子對鹽脅迫（植物生長在高鹽環(huán)境中收到傷害）下種子萌發(fā)率和幼苗莖長度的影響，初步研究結果如下圖所示:

（注：NaCl濃度為100mmol/L,SA的濃度單位是mmol/L）

①本實驗的對照組是________________________。

②根據(jù)實驗結果分析，可知SA可以________鹽對種子萌發(fā)和幼苗生長的脅迫。本實驗是預實驗，其目的是________________________________。

（3）為進一步研究外源水楊酸（SA）對鹽脅迫下種子萌發(fā)和幼苗生長的作用機制，研究者對不同處理下種子中淀粉酶的活性、種子吸水能力進行了測量，測量結果如下圖所示：

①結合（2）的實驗結果推測，圖1、圖2中SA的濃度應為_____________mmol/L。

②分析圖1可知，SA改變種子的抗鹽能力與___________________有關。

③圖2表明SA能 ________________；結合圖1分析其原因可能與淀粉酶催化淀粉水解成小分子，進而使種子細胞的滲透壓和吸水能力發(fā)生相應改變有關。

④其他研究表明：胞內(nèi)較高濃度的Na＋對種子和幼苗有毒害作用。綜合上述內(nèi)容，推測SA增強種子和幼苗耐鹽性的可能機制是___________________________________________。

Answer 1

【答案】c Ⅰ組和Ⅴ組 緩解 減少人力、物力、財力的浪費，確定SA緩解鹽對種子萌發(fā)和幼苗生長脅迫的適宜的濃度范圍 0.2 β淀粉酶的活性 SA能夠緩解高鹽條件下吸水能力下降（SA能夠緩解鹽脅迫吸水能力的下降） SA能夠顯著提高β淀粉酶的活性，促進淀粉水解成小分子，從而使種子細胞的滲透壓升高，吸水能力增強，使胞內(nèi)Na＋濃度降低，減輕了高濃度Na＋的毒害

【解析】

本題實驗探究為背景考查植物激素對生命活動的調(diào)節(jié)，實驗設計基本知識，預實驗的作用等知識，要求考生對實驗數(shù)據(jù)進行對比分析，提取有效信息，進行歸納推斷，得出相應結論。

分析（2）中圖：由I組和V組對照可知，高鹽環(huán)境抑制種子萌發(fā)和幼苗生長，存在鹽脅迫現(xiàn)象；由V組和不同濃度水楊酸處理的II、III、IV組對照可知，0.1mmol/L至0.3mmol/L的濃度范圍內(nèi)，水楊酸可提高鹽脅迫條件下種子萌發(fā)率，增加幼苗莖長度；其中0.2mmol/L的水楊酸提高鹽脅迫條件下種子萌發(fā)率及增加幼苗莖長度效果較0.1mmol/L、0.3mmol/L水楊酸處理的更明顯。

分析（3）中圖1：由蒸餾水處理與NaCl處理對比可知，高鹽環(huán)境下種子中α淀粉酶與β淀粉酶的活性均下降；由NaCl處理與NaCl+SA處理對比可知，SA可稍微提高高鹽環(huán)境下種子中α淀粉酶的活性，明顯提高高鹽環(huán)境下種子中β淀粉酶的活性。

分析（3）中圖2：由蒸餾水處理與NaCl處理對比可知，高鹽環(huán)境下種子吸水能力指數(shù)下降；由NaCl處理與NaCl+SA處理對比可知，SA可提高高鹽環(huán)境下種子吸水能力指數(shù)。

（1）植物激素之間的關系有協(xié)同作用或拮抗作用，在植物的生長發(fā)育過程中，植物激素之間通過協(xié)同作用或拮抗作用共同調(diào)節(jié)植物的生命活動。

（2）①I組和濃度為100mmol/L的NaCl處理的V組對照，探究高鹽環(huán)境對種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。V組和不同濃度水楊酸處理的II、III、IV組對照，探究不同濃度水楊酸（SA）浸泡種子對高鹽環(huán)境下種子萌發(fā)率和幼苗莖長度的影響；本實驗的對照組是I組和V組。

②由I組和V組對照可知，高鹽環(huán)境抑制種子萌發(fā)和幼苗生長，存在鹽脅迫現(xiàn)象；由V組和不同濃度水楊酸處理的II、III、IV組對照可知，0.1mmol/L至0.3mmol/L的濃度范圍內(nèi)，水楊酸可提高鹽脅迫條件下種子萌發(fā)率，增加幼苗莖長度。故SA可以緩解鹽對種子萌發(fā)和幼苗生長的脅迫。本實驗是預實驗，預實驗為進一步的實驗摸索條件，確定SA緩解鹽對種子萌發(fā)和幼苗生長脅迫的適宜的濃度范圍；預實驗還可以檢驗實驗設計的科學性和可行性，避免人力、物力和財力的浪費。

（3）①由（2）中預實驗結果可知： 0.2mmol/L的水楊酸提高鹽脅迫條件下種子萌發(fā)率及增加幼苗莖長度效果較0.1mmol/L、0.3mmol/L水楊酸處理的更明顯；圖1、圖2中SA的濃度應為0.2mmol/L。

②分析圖1可知，由蒸餾水處理與NaCl處理對比可知，高鹽環(huán)境下種子中α淀粉酶與β淀粉酶的活性均下降；由NaCl處理與NaCl+SA處理對比可知，SA可稍微提高高鹽環(huán)境下種子中α淀粉酶的活性，明顯提高高鹽環(huán)境下種子中β淀粉酶的活性，表明SA改變種子的抗鹽能力與β淀粉酶有關。

③由蒸餾水處理與NaCl處理對比可知，高鹽環(huán)境下種子中種子吸水能力指數(shù)下降；由NaCl處理與NaCl+SA處理對比可知，SA可提高高鹽環(huán)境下種子吸水能力指數(shù)。說明SA能夠緩解鹽脅迫吸水能力的下降。

④其他研究表明：胞內(nèi)較高濃度的Na＋對種子和幼苗有毒害作用。由上述分析可知，SA能夠顯著提高鹽脅迫下的種子β淀粉酶活性，且SA可提高鹽脅迫下的種子吸水能力；推測SA增強種子和幼苗耐鹽性的可能機制是SA能夠顯著提高β淀粉酶的活性，促進淀粉水解成小分子，從而使種子細胞的滲透壓升高，吸水能力增強，使胞內(nèi)Na＋濃度降低，減輕了高濃度Na＋的毒害。