Question

5．苜蓿是多年生草本植物，是當今世界上分布最廣，栽培面積最大的牧草．苜蓿的秋眠性（寒冷條件下，某些品種會通過休眠來降低代謝強度，減緩生長速率，以度過逆境．苜蓿的秋眠性是決定其合理引種和選擇栽培地的首要指標．科研人員以苜蓿為實驗材料進行了如下實驗．
（1）現有甲、乙、丙三個品種，從中分別選擇相同數量的狀態良好、長勢相同苜蓿植株移植于花盆中．實驗設8h/d （小時/天）、12h/d、16h/d 光照處理，每個處理重復6 組，共54組，其它條件相同且適宜，處理35 天后測定相關指標．
（2）測定各組植株的株高，結果如下表所示．

光照時間  株高（cm）  品種	8h/d	12h/d	16h/d
甲	4	52	89
乙	28	53	91
丙	50	53	91

從表中數據可知，16h/d日照條件適宜苜蓿生長；野外生長時，短日照往往伴隨寒冷等不利條件，其中甲品種最可能存活下來．
（3）測定各組植株光敏色素（植物感受外界光照條件變化的受體）含量和不同激素的比值，結果如圖1、圖2 所示

①植物體中IAA和3GA （赤霉素）主要作用是促進細胞伸長，ABA（脫落酸）主要作用是抑制細胞分裂．在一定范圍內，圖2 中兩對激素的比值較大時會促進植物生長．
②結合上述實驗結果推測，某些品種的苜蓿可以在短日照寒冷條件下生存的原因是，光照作為信號被光敏色素捕捉，使光敏色素含量增加，并影響了IAA與ABA、GA3與ABA的比值，進而使代謝強度降低．
（4）上述實驗的目的是通過研究光照時間對三個不同品種苜蓿生長的影響及其機理，為苜蓿的合理引種與栽培提供理論指導．

Answer 1

分析 從表中看出甲、乙、丙三個品種的苜蓿均在16h/d光照條件下生長最好（株高最高）．從實驗數據看，短日照（8h/d）時，丙植株最高，甲植株最矮，但是在野外短日照伴隨寒冷條件（實驗條件下則不是），所以在野外較為矮小的植株代謝消耗的有機物最少，最有利于生存．
從圖1中可以看出光照時間越短，光敏色素的含量越高；從圖2 中可以看出短日照影響了IAA 與ABA、GA3與ABA的比值．

解答 解：（1）為了排除其他無關變量的干擾，所以在選擇苜蓿時應選擇長勢相同的植株．從題中看出共有甲、乙、丙三個品種，同時又需要三個不同光照時間的處理，所以共有9 個處理組，而每個處理又有6 個重復組，所以共有54（6×9）組．
（2）從表中看出甲、乙、丙三個品種的苜蓿均在16h/d光照條件下生長最好（株高最高）．從實驗數據看，短日照（8h/d）時，丙植株最高，甲植株最矮，但是在野外短日照伴隨寒冷條件（實驗條件下則不是），所以在野外較為矮小的植株代謝消耗的有機物最少，最有利于生存．
（3）①根據原有基礎知識知道IAA和GA3都能促進細胞伸長，ABA抑制細胞分裂．所以，當IAA 與ABA、GA3 與ABA 的比值較大時，細胞伸長和分裂都比較明顯，能夠促
進植物生長．
②從圖1 中可以看出光照時間越短，光敏色素的含量越高；從圖2 中可以看出短日照影響了IAA與ABA、GA3與ABA的比值．而從題干中第二行可以看到“寒冷條件下，某些品種會通過休眠來降低代謝強度，減緩生長速率”，所以此處應填寫使代謝強度降低．
（4）整個實驗都是圍繞不同光照時間對甲、乙、丙三個品種的苜蓿的生長的影響，結合題干中“苜蓿的秋眠性是決定其合理引種和選擇栽培地的首要指標”．所以實驗目的是通過研究光照時間對三個不同品種苜蓿生長的影響及其機理，為苜蓿的合理引種和栽培提供理論依據．
故答案為：
（1）狀態良好、長勢相同   54
（2）16h/d    甲
（3）①促進 抑制  促進
②增加   IAA 與ABA、GA3 與ABA 的比值   降低
（4）光照時間對三個不同品種苜蓿生長的影響及其機理

點評 本題借助于光照時間對三個不同品種苜蓿生長的影響及其機理，考查考生分析實驗數據和結果，獲取自變量、得出實驗結論的能力．