Question

16．回答下列有關(guān)植物生長和激素調(diào)節(jié)的問題．
早衰是棉花生產(chǎn)中普遍存在的現(xiàn)象，由此引起的一系列不良反應(yīng)使棉花產(chǎn)量和品質(zhì)受到嚴(yán)重影響．有研究表明，棉花的早衰可能與打頂處理有關(guān)．
（1）適時打頂是棉花高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵技術(shù)之一，打頂?shù)囊饬x在于摘除頂端優(yōu)勢，解除頂芽對側(cè)芽生長的抑制．
資料：細胞分裂素（CTK）是維持植物生長和分化的重要激素，與植物衰老密切相關(guān)，可延緩衰老；脫落酸（ABA）促進葉片衰老，促進蛋白水解酶和RNA酶活性上升，加速蛋白質(zhì)和核酸降解．為探究棉花打頂與早衰之間可能的因果關(guān)系，某研究小組在查閱資料后進行了探究：
【假設(shè)】棉花打頂后，生長素減少引起葉片出現(xiàn)內(nèi)源激素失衡，$\frac{ABA}{CTK}$的比值【①】
（選填“升高”“降低”或“不變”），引發(fā)了早衰現(xiàn)象．
【實驗】實驗設(shè)兩個施氮水平：低氮組（N150）-每千克土壤中摻入氮肥150mg
高氮組（N500）-每千克土壤中摻入氮肥500mg
兩個施氮水平各設(shè)4個處理：1-【②】2-打頂
3-打頂并加【③】4-打頂并加含萘乙酸（NAA）的羊毛脂
打頂后10天，取棉株的相同部位著生葉測定CTK和ABA兩種激素含量，數(shù)據(jù)如圖所示：

【結(jié)論】低氮組和高氮組中，實驗數(shù)據(jù)更能支持假設(shè)的一組是【④】．
（2）完成填空，將上述探究過程補充完整：①升高②不打頂③不含萘乙酸（NAA）的羊毛脂④低氮組
（3）在處理4中，打頂后加的是含萘乙酸（NAA）的羊毛脂，卻沒有使用含生長素（IAA）的羊毛脂，原因在于生長素（IAA）易被酶降解和發(fā)生光氧化導(dǎo)致分解破壞，萘乙酸（NAA）是人工合成的生長素類似物，效果和生長素相似但更穩(wěn)定．
（4）該研究小組進一步測定了低氮水平下不同打頂處理的棉花葉片中淀粉含量，發(fā)現(xiàn)：打頂并加萘乙酸（NAA）的一組淀粉含量最高，打頂?shù)囊唤M淀粉含量最低．試分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的可能原因：$\frac{ABA}{CTK}$比值升高時，會引起葉片早衰，光合作用能力下降，植物分解體內(nèi)儲存的淀粉，維持生命活動．

Answer 1

分析 1、激素的種類和作用

激素名稱	合成部位	生理作用	應(yīng)用
赤霉素	主要是未成熟的種子、幼根和幼芽	促進細胞伸長，從而引起植株增高；促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育	促進矮生性植物莖稈伸長；解除種子休眠，提早用來播種
細胞分裂素	主要是根尖	促進細胞分裂和組織分化	蔬菜貯藏中，常用它來保持蔬菜鮮綠，延長貯藏時間
乙烯	廣泛存在于多種植物的 組織中，成 熟的果實中 更多	促進果實成熟	促進香蕉、鳳梨等果實成熟
脫落酸	根冠、萎蔫的葉片等， 將要脫落的 器官和組織 中含量多	抑制細胞分裂，抑制植物的生長，也能抑制種子的萌發(fā)；促進葉和果實的衰老和脫落	落葉或棉鈴在未成熟前的大量脫落

2、激素間的相互作用
    在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立的起作用，而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)．有的相互促進，有的相互拮抗．

解答 解：（1）在植物的生長發(fā)育過程中，頂芽對側(cè)芽有一定的制約關(guān)系．當(dāng)頂芽生長旺盛時，側(cè)芽的生長就會受到抑制，這種現(xiàn)象叫做頂端優(yōu)勢．如果摘除頂芽，側(cè)芽會很快就發(fā)育成枝條．在生產(chǎn)實踐中，人們經(jīng)常利用植物的頂端優(yōu)勢原理，對作物、果樹、花卉等進行整枝、打杈或摘心，調(diào)整頂芽和側(cè)芽的生長發(fā)育狀況，提高作物和果樹產(chǎn)量以及花卉的觀賞價值．所以，在生產(chǎn)實踐中，人們?yōu)榱斯麡浣Y(jié)果率增加，喜歡將枝條的頂芽去除，他們這樣做的目的是促進側(cè)芽的生長．
（2）棉花打頂后，生長素減少，引起葉片出現(xiàn)內(nèi)源激素失衡，$\frac{ABA}{CTK}$的比值升高．對照實驗遵循單一變量原則，此實驗設(shè)立兩大組，每一小組分兩個小組，1-不打頂、2-打頂，來觀察在無氮肥和有氮肥的情況下，打頂與不打頂?shù)膮^(qū)別；3-打頂并加不含有萘乙酸的羊毛脂、4-打頂并加含萘乙酸（NAA）的羊毛脂，對照單一變量萘乙酸的影響結(jié)果．
（3）由于生長素（IAA）易被酶降解和發(fā)生光氧化導(dǎo)致分解破壞，萘乙酸（NAA）是人工合成的生長素類似物，效果和生長素相似但更穩(wěn)定，因此，在處理4中，打頂后加的是含萘乙酸（NAA）的羊毛脂，卻沒有使用含生長素（IAA）的羊毛脂．
（4）由于$\frac{ABA}{CTK}$比值升高時，會引起葉片早衰，光合作用能力下降，植物分解體內(nèi)儲存的淀粉，維持生命活動，因此，打頂并加萘乙酸（NAA）的一組淀粉含量最高，打頂?shù)囊唤M淀粉含量最低．
故答案為：
（1）摘除頂端優(yōu)勢，解除頂芽對側(cè)芽生長的抑制
（2）升高       不打頂          不含萘乙酸（NAA）的羊毛脂         低氮組
（3）生長素（IAA）易被酶降解和發(fā)生光氧化導(dǎo)致分解破壞，萘乙酸（NAA）是人工合成的生長素類似物，效果和生長素相似但更穩(wěn)定．
（4）$\frac{ABA}{CTK}$比值升高時，會引起葉片早衰，光合作用能力下降，植物分解體內(nèi)儲存的淀粉，維持生命活動

點評 本題綜合考查生長素生理作用及特性的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點、識圖分析能力和綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力，具備設(shè)計簡單生物學(xué)實驗的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析的能力．