Question

【題目】赤霉素可以通過提高生長素的含量間接促進植物生長。生長素在植物體內的合成和分解代謝過程如圖1所示（IAA氧化酶是一種含鐵蛋白）。圖2為某研究小組的部分探究過程。分析回答下列問題。

材料用具：燕麥幼苗完全培養液（滿足所需的全部營養物質）缺鐵培養液（滿足除鐵以外的全部營養物質）、赤霉素溶液（以上溶液濃度均適宜），蒸餾水，瓊脂塊。刀片等。

實驗步驟：

①準備4個配有培養支架的燒杯，分別標記為l~4號；向1號和2號燒杯中加入等量適量的完全培養液。

②選取生長狀況相同的燕麥幼苗若干株，平均分為四組；

③將其中兩組幼苗分別置于l號和2號燒杯中，1號幼苗噴灑適量蒸餾水，2號幼苗噴灑等量赤霉素溶液。培養一段時間后，進行圖2所示處理。

④在黑暗處培養去尖端胚芽鞘一段時間后，觀察其彎曲情況。

⑤向3號和4號燒杯中加入等量適量的a培養液，然后重復步驟b。

請分析回答：

（1）a、b兩處分別為_________________、_________________；該步驟中使用此種培養液的目的是_________________。

（2）該探究實驗的兩個自變量分別是_________________、_________________。

（3）若步驟④觀察到的結果是去尖端胚芽鞘彎向1號尖端處理過的瓊脂塊放置一側，可以說明_________________。

（4）請寫出步驟⑤實驗后的兩種可能結果_________________、_________________。

Answer 1

【答案】缺鐵 ③④ 阻止生長素氧化分解（使胚芽鞘不能合成IAA氧化酶，避免吲哚乙酸被氧化） 有無噴灑赤霉素（有無外源赤霉素） 培養液里是否含鐵 赤霉素能促進生長 向放置3號幼苗尖端處理過的瓊脂塊一側彎曲生長（向噴灑蒸餾水的尖端處理過的瓊脂塊一側彎曲生長） 直立生長

【解析】

根據題意，實驗是探究赤霉素可以通過提高生長素的含量間接促進植物生長，結合實驗步驟可知，實驗自變量是否用赤霉素溶液處理幼苗，因變量是胚芽鞘中生長素含量，因變量通過觀察放置瓊脂塊的去尖端的胚芽鞘彎曲方向判斷。已知1號幼苗噴灑適量蒸餾水，2號幼苗噴灑等量赤霉素溶液，若赤霉素可以通過提高生長素的含量間接促進植物生長，則取自2號幼苗的胚芽鞘中生長素含量高，放置瓊脂塊的去尖端的胚芽鞘向左彎曲。圖1表示IAA的合成和代謝，可知，如果赤霉素可以通過提高生長素的含量間接促進植物生長，則可能有3種途徑：①赤霉素促進了IAA的合成；②赤霉素抑制了IAA的分解；③同時促進了IAA的合成和抑制IAA的分解。

（1）由圖1可知，缺鐵溶液能夠阻止生長素氧化分解，故該步驟中使用此種培養液的目的是阻止生長素氧化分解，排除生長素氧化分解對實驗的影響。結合實驗步驟，③④步驟可用于鑒定赤霉素可以通過提高生長素的含量間接促進植物生長，⑤可排除生長素氧化分解對實驗的影響，故a、b兩處分別為缺鐵、③④；

（2）結合③④⑤步驟可知，探究實驗的兩個自變量分別是有無噴灑赤霉素、培養液里是否含鐵。

（3）若步驟④觀察到的結果是去尖端胚芽鞘彎向1號尖端處理過的瓊脂塊放置一側，表明胚芽鞘1號側面長的慢，2號側面長的快，原因是胚芽鞘2號側面的生長素含量更高，說明赤霉素促進了生長素的合成。

（4）如果赤霉素促進IAA的合成，則4號生長素含量高于3號，胚芽鞘向放置3號幼苗尖端處理過的瓊脂塊一側彎曲生長；若赤霉素抑制IAA的分解，3號和4號是在缺鐵培養液中培養，則在3號和4號內生長的幼苗都不能合成吲哚乙酸氧化酶，4號生長素含量等于3號，胚芽鞘直立生長；若赤霉素同時促進了IAA的合成和抑制IAA的分解，則4號生長素含量高于3號，胚芽鞘向放置3號幼苗尖端處理過的瓊脂塊一側彎曲生長。