Question

【題目】豌豆幼苗的伸長生長需要有活性的赤霉素GA1，GA1缺乏會導致豌豆植株節間較短，植株矮化�？蒲腥藛T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點處用IAA運輸抑制劑處理后，ab段GA1 含量顯著降低。由于豌豆幼苗的______________________部位產生的IAA，______________________運輸至c點以下，因此可以作出兩種假設，請補充完成假設二。

假設一：GA1在ab段中合成，來自c點以上的生長素促進合成過程。

假設二：GA1在c點以上合成并向下運輸，_____________________。

（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轉變成GA1。酶2催化則使GA20轉變成無活性的GA29。為驗證上述假設一，科研人員做了圖3所示實驗，三組豌豆都用放射性GA20處理d處葉片，一段時間后，測定ab段放射性強度。

①據圖可知，第2組去除頂端導致ab段GA1含量________________，第3組與第1組結果比較， IAA處理導致GA1含量比未處理時增加了約________________倍。

②分析第2組和第3組結果，結合圖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）若從蛋白質水平進一步驗證假設一成立，請寫出研究思路并預期結果：____________________。

Answer 1

【答案】頂端（或“頂芽”、“c點以上”） 極性 來自c點以上的IAA可促進其運輸（或“IAA運輸抑制劑可抑制其運輸”） 顯著降低 3 IAA提高酶1活性，促進GA20 轉變為GA1；抑制酶2活性，減少GA20轉變成 GA29 與1組相比較，2組ab段從d處葉片調用更多的GA20，導致ab段放射性更高；但因為酶1活性低，GA20只能少量生成GA1，大部分轉變成GA29 測定并比較1、2、3組ab段細胞中酶1活性（或“含量”）；預期第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，合成生長素最活躍的部位是幼嫩的芽、葉和發育的種子；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、發育的果實和種子等處。

（1）生長素主要在豌豆幼苗的頂芽部位產生，并通過極性運輸至c點以下。IAA運輸抑制劑可抑制生長素的運輸，使頂芽產生的生長素不能運輸到c點以下�？蒲腥藛T在圖1豌豆幼苗的c點處用IAA運輸抑制劑處理后，ab段GA1 含量顯著降低，可能用如下的原因：假設一：GA1在ab段中合成，來自c點以上的生長素促進合成過程。假設二：GA1在c點以上合成并向下運輸，來自c點以上的IAA可促進其運輸（或“IAA運輸抑制劑可抑制其運輸”）。

（2）①據圖可知，與第1組相比，第2組去除頂端導致ab段GA1含量顯著降低，第3組與第1組結果比較，IAA處理導致GA1含量比未處理時增加了約（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，結合圖2中酶1催化無活性的GA20轉變成GA1。酶2催化則使GA20轉變成無活性的GA29，可推測IAA提高酶1活性，促進GA20轉變為GA1；抑制酶2活性，減少GA20轉變成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處葉片調用更多的GA20，導致ab段放射性更高；但因為酶1活性低，GA20只能少量生成GA1，大部分轉變成GA29。

（3）若從蛋白質水平進一步驗證假設一成立，需要測定酶1的活性，即實驗思路和預期結果為：測定并比較1、2、3組ab段細胞中酶1活性（或“含量”）；預期第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。