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对2007年高考生物(广东卷)一道选择题的商榷


2007 年第 9 期互动

2007 年高考生物学试题探讨(3)
————广东单科卷第 19 题
题目: 早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河水或溪水中浸泡一段时间。这种 做法与哪种激素变化的相关性最大? A.脱落酸 B.细胞分裂素 C.赤霉素 D.生长素 答案:A

1

科学

性探讨[华南师范大学生命科学学院(510631) 李韶山 李玲]

1. 1 解题思路推测 从参考答案可以推测其解题思路是: 脱落酸(ABA)抑止了水稻种子早春低温条件下的萌发, 将水稻种子置于流动的河水或溪水中浸泡一段时间,可以降低种子内脱落酸含量,有利于种子萌发。 1.2 答案到底是什么 农业生产上确实有“将稻种放在池塘浸泡”的做法,但是,其目的是使水稻种子的颖壳 软化,氧气容易透过种皮,增加胚的呼吸,也使胚根易于突破颖壳。这种做法与植物激素——脱落酸(ABA)没有 直接关系,本题的题干设计、设问以及参考答案的科学性值得商榷。理由有三: (1)ABA 是一类抑制植物生长发育的激素,其化学性质研究表明,它是以异戊二烯为基本单位组成的含 15 个碳的倍半萜羧酸。ABA 呈弱酸性,可溶于碳酸氢钠溶液、三氯甲烷、丙酮、甲醇和乙醇,难溶于水[1]。由此可 见,流动的河水或溪水不可能将 ABA 从水稻种子中“清洗”出来。植物种子的休眠或萌发受生长抑制剂存在的 影响。生长抑制剂包括脱落酸、香豆素、多种有机酸等等。 “水流冲洗某些植物种子可以降低生长抑制剂的含量” , [2] 其实降低的是其它生长抑制剂,而非脱落酸 。 (2)植物的休眠或生长,是由脱落酸和赤霉素这两种激素调节的[2]。不同水稻品种的休眠性不同,目前普遍种 植的水稻大部分属于弱休眠性的品种。弱休眠性的水稻品种,其种子在植株上成熟后,如遇连绵阴雨有可能在母 株的稻穗上萌发;而强休眠性的水稻品种,具有较强的抗穗发芽能力。赤霉素(GA3)和 ABA 是对水稻种子的 休眠性有重要调节作用的两种激素。GA3 能打破种子休眠,与其诱导水解酶(如?-淀粉酶)的合成和促进水解酶 的分泌有关;ABA 诱导种子休眠与其抑制水解酶合成有关。GA3/ABA 比值的变化在不同休眠性品种间表现出较 大的差异,GA3/ABA 比值高,休眠解除;相反则维持休眠[3]。由此可见,水稻种子的休眠或萌发,不是由哪一种 激素决定,而是有多种激素参与调控的。 (3)萌发种子内部所进行的生物化学反应都是酶促反应,要求一定的温度。温度过高或过低都不利于种子萌 发[4]。早春低温情况下,影响水稻种子萌发的关键原因是低温抑制了呼吸作用的正常进行。为了促进早春低温时 稻种的萌发,农业生产实践中常用的做法是,用温水浸泡水稻种子。然而这一过程中的关键生化步骤是赤霉素诱 导种子中?-淀粉酶的合成以及?-淀粉酶对水稻胚乳中淀粉的降解。温水浸泡为种子萌发过程的一系列酶促反应提 供了适宜的温度,有利于淀粉的降解、利用和蛋白质的合成,为细胞的分裂、生长和幼苗的形态建成提供物质基 础,从而有利于水稻种子萌发。 基于以上分析,本题题干提供的信息不可能得出答案 A,其它三个答案也不正确。 2 该题引起的思考[夏献平] 2.1 教材存在差异 对涉及种子萌发的相关激素的作用,广东使用的两个版本的高中课标教材《稳态与环境》 的叙述是有差异的(见下表) 。 人教版 脱落酸 抑制细胞分裂, 促进叶和果实的 衰老和脱落 促进细胞伸长, 从而引起植株增 高,促进种子萌发 和果实成熟 ...... (笔者注:这里的“成熟”应该 改为“增大” ) 苏教版 促进 芽和种子的休眠 , 促进 .. ..... 叶片和果实的衰老和脱落 促进细胞伸长、植株增高, 诱导开花,促进果实增大

赤霉素

2.2 争议的原因分析 除上面两位老师所说的原因外,因讲解重点的差异而引起使用不同版本教材的考生出现 思路不同也是重要原因。对仅熟悉人教版的考生来说,由于教材没有 “脱落酸影响种子萌发”方面的叙述,可 能认为只有赤霉素才能影响种子的萌发,而误选 C。 对熟悉两个版本教材的考生来说, 因为要考虑两种激素的影响, 是难以做答的。对仅熟悉苏教版教材的考生来说,可能认为只有脱落酸能促进种子休眠,认为水能将其冲洗掉, 而选 A。 当然,对前文所说的 ABA“难溶于水” “流动的河水或溪水不可能将 ABA 从水稻种子中‘清洗’出来” ,也 有人提出不同的看法:水的冲洗也包括着物理作用,不溶解水的物质也可被冲掉一部分。 生物科学哲学家迈尔说: “生物学中只有一条定律,那就是所有概括都有例外。 ”在开展生物学科教学和研究 时时刻注意到“例外” ,有利于增强思维的慎密性而避免违反科学。也就是说,在考虑任何具体的生物的生命现 象时,不可凭空想象,既要注意“普遍性” ,也不可忽视“特殊性” 。
参考文献: 1.潘瑞炽、李玲,植物生长发育的化学控制。广东高等教育出版社,广州,1995,15-16 2.潘瑞炽,植物生理学(第五版) ,高等教育出版社,北京,2004,272-273 3.曹雅君等,水稻品种休眠特性的研究。南京农业大学学报,2001,24(2) :1-5 4.杨世杰,植物生物学。科学出版社,北京,2000,225-247


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