Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，正在生長(zhǎng)的植物細(xì)胞具有“酸生長(zhǎng)”特性，即pH 4-5的溶液促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。為了研究這一現(xiàn)象的內(nèi)在原因，研究者用黃瓜幼苗快速生長(zhǎng)的下胚軸切段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果如下圖。

請(qǐng)回答問題：

（1）多細(xì)胞植物體的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)是細(xì)胞數(shù)量和_________增加的結(jié)果。

（2）如圖1所示，研究者通過冰凍融化去除下胚軸切段中的原生質(zhì)體，僅剩細(xì)胞壁，經(jīng)這種處理后的下胚軸切段稱為Y。綜合圖1圖2可知，對(duì)Y進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理為：___________。

（3）圖2結(jié)果表明，Y的特性是___________；決定這種特性的物質(zhì)最可能是_______（選填：纖維素／果膠／蛋白質(zhì)）。

（4）研究者發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素可通過誘導(dǎo)細(xì)胞膜外環(huán)境的pH值降低，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。已知植物細(xì)胞膜上有H＋泵、水通道、生長(zhǎng)素受體、鉀通道、蔗糖運(yùn)載體等。在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，請(qǐng)選用已知信息，提出生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的一種可能機(jī)制_____________。

Answer 1

【答案】長(zhǎng)度（體積） ①一組加熱，一組不加熱，②分別、先后放入不同酸度的溶液中 在酸性條件下伸長(zhǎng)，在加熱后該特性喪失 蛋白質(zhì) 生長(zhǎng)素與受體結(jié)合，激活了膜上運(yùn)輸H＋的泵，將H＋從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外的細(xì)胞壁中，降低pH，促進(jìn)細(xì)胞壁伸展，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞體積增大。

【解析】

根據(jù)題干信息分析可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究植物細(xì)胞具有“酸生長(zhǎng)”特性的內(nèi)在原因，圖1、圖2顯示該實(shí)驗(yàn)的自變量為是否加熱、pH、時(shí)間，圖2顯示加熱處理的切段幾乎不生長(zhǎng)，而為加熱處理的切段的長(zhǎng)度在pH 4-5的溶液中隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加。

（1）多細(xì)胞植物體的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)是細(xì)胞數(shù)量增加和長(zhǎng)度（體積）增大結(jié)果。

（2）根據(jù)對(duì)照性原則和單一變量原則分析，實(shí)驗(yàn)的自變量有是否加熱、pH，因此對(duì)Y進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理為：①一組加熱，一組不加熱；②分別、先后放入不同酸度的溶液中。

（3）根據(jù)圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，Y的特性應(yīng)該是在酸性條件下伸長(zhǎng)，而在加熱后該特性喪失；加熱組的切段生長(zhǎng)長(zhǎng)度低于未加熱組，由于蛋白質(zhì)加熱可以變性，可以推測(cè)決定黃瓜切斷“酸生長(zhǎng)”特性的物質(zhì)最可能是蛋白質(zhì)。

（4）根據(jù)題意分析，生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的一種可能機(jī)制為：生長(zhǎng)素與受體結(jié)合，激活了膜上運(yùn)輸H＋的泵，將H＋從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外的細(xì)胞壁中，降低pH，促進(jìn)細(xì)胞壁伸展，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞體積增大。