土壤中铝（Al）离子含量过高可抑制植物的根系生长，是限制作物产量的重要因素。为探究生长素在番茄铝胁迫过程中的作用机制，通过外源施加生长素类似物（NAA）、生长素合成抑制剂、生长素运输抑制剂，分析其对铝胁迫下番茄根生长的影响（CK组为清水对照组），实验结果见下图。回答下列问题：

1. 土壤中铝（Al）离子含量过高可抑制植物的根系生长，是限制作物产量的重要因素。为探究生长素在番茄铝胁迫过程中的作用机制，通过外源施加生长素类似物（NAA）、生长素合成抑制剂、生长素运输抑制剂，分析其对铝胁迫下番茄根生长的影响（CK组为清水对照组），实验结果见下图。

回答下列问题：

(1) 生长素与（填激素名称）协同促进细胞分裂，其中前者主要促进（填“细胞核”或“细胞质”）的分裂。

(2) 由图1可知：当外源施加高浓度NAA时，铝胁迫诱导的番茄根生长的抑制现象明显（填“加重”或“减轻”）。结合图2，研究人员对该现象的解释是：铝诱导根尖生长素含量增加，进而抑制植物的根系生长。其提出该解释的依据是。

(3) 研究人员提出“铝离子可能通过促进根尖生长素的合成导致生长素在根尖积累”。为验证该假说，构建用DR5作为启动子的GUS报告基因表达载体（DR5启动子受生长素诱导，报告基因GUS表达后可以使转基因植物产生蓝色反应）。请利用上述转基因番茄设计合理的实验思路。（试剂浓度和检测手段不做具体要求）

【考点】

生长素的产生、分布和运输情况; 其他植物激素的种类和作用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 植物生命活动调节的基本形成是激素调节，下面是有关植物激素的知识及实验研究，请根据有关信息分别回答下列问题：

（1）植物激素对植物的生长发育产生显著调节作用，植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。下表是植物不同部位各种激素的相对浓度，请分析回答：

部位	激素的相对浓度
部位	生长素	赤霉素	细胞分裂素	脱落素
茎尖	＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋	—
幼叶	＋＋＋	＋＋＋	—	—
伸长茎	＋＋	＋＋	—	—
侧芽	＋	＋	—	—
成熟叶	＋	＋	—	＋＋＋
根	＋	＋	—	—
根尖	＋＋	—	—	—
＋＋＋表示含量高；＋＋表示含量中等；＋表示含量低；—表示无

①目前公认的植物激素共有五大类，除上表中的四大类外，植物体内还有一类物质也属于植物激素，该激素的主要作用是。

②比较茎尖和伸长茎中各种激素的含量，从细胞角度分析植物的生长，说明生长素和赤霉素主要通过促进，从而促进生长；细胞分裂素主要通过促进，而促进生长。

（2）分析上表可知，成熟叶中含有较多的脱落酸而不含细胞分裂素。科学家通过进一步分析研究可知：脱落酸能抑制核酸、蛋白质的合成，促使叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。

请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。

③实验原理：叶绿素逐渐丧失而失去绿色的叶片衰老最明显的特点，离体叶片很快就会出现衰老的特点，因此，可通过来证明。

④实验步骤：

第一步：选取叶片随机分成两组，分别标记为甲组、乙组。

第二步：在甲组叶片的局部位置涂上一定浓度的细胞分裂素，乙组叶片。

第三步：。

⑤实验结果预测：

⑥实验结论：细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用

实验探究题普通

2. 植物对病原菌的过度防御会引起植物衰老，平衡植物衰老与植物免疫对于农业生产十分重要，为研究R基因在二者平衡中的作用，科研人员利用拟南芥进行研究。

(1) 乙烯作为植物激素，对植物生长发育具有作用，为检验R基因是否通过调控乙烯信号途径影响植物免疫与植物衰老，科研人员进行了如下实验。

①用真菌感染三种拟南芥，一段时间后测定单位质量叶片上剩余的真菌孢子数（孢子为真菌的繁殖体），结果如图1，剩余真菌孢子数越低，说明植物抗病性越。

根据图1结果推测R基因可以拟南芥抗病性。同时乙烯在R基因调控的植物抗病性中起负向作用，作出推测的理由是。

②进一步研究R基因与植物衰老的关系，以叶片衰老比率作为植物衰老情况的指标，结果如图2，结果说明。

(2) 研究发现，R基因还可以促进W基因表达，进一步对3种拟南芥R基因的表达情况进行检测，结果如下表

组别	实验材料	R基因的表达情况
1	WT	++
2	R	+++
3	RW	++
3	（给R转入额外的W基因）	++

注：“+”数目越多，表示表达程度越高

请推测与组2相比，组3拟南芥的抗病性和植物衰老情况为。综合上述研究，请用文字和箭头将答题纸上R基因对植物衰老和抗病性平衡的调控内容补充完整。

实验探究题困难

3. 番茄红素具有较强的抗氧化性和清除自由基的作用。番茄是番茄红素含量最高的植物，其果实中番茄红素含量随成熟度的差异而不同，受到多种激素的调控。为了探究油菜素甾醇（BR）对番茄红素积累的影响及BR是否依赖乙烯途径起作用。科研人员分别对野生型（PSN）和乙烯不敏感突变体（Nr，乙烯信号途径受损）外施BR处理，并检测番茄红素含量，结果如下图。回答下列问题。

（1）对比分析（填组别）可知，BR可以（填“促进”“不影响”或“抑制”）番茄红素的积累，做出此判断的依据是。

（2）实验结果（填“支持”或“不支持”）BR依赖乙烯途径起作用的假设，理由是。

（3）若想进一步探究在番茄红素积累的调节中BR与乙烯两种激素之间的关系，还应增设的实验组是。

实验探究题困难