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pH4~5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/或________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________，經(jīng)這種處理后的下胚軸切段稱為Y。

（3）由圖可知，對(duì)Y進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理為：________。

（4）圖2結(jié)果表明，Y的特性是①________；決定這種特性的物質(zhì)最可能是②________（選填：纖維素/果膠/蛋白質(zhì)）。

（5）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） 細(xì)胞壁構(gòu)成的切段（細(xì)胞壁） 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】

本題實(shí)驗(yàn)的目的是證實(shí)正在生長(zhǎng)的植物細(xì)胞具有“酸生長(zhǎng)”特性。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循對(duì)照原則和單一變量原則，另外該實(shí)驗(yàn)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，還需遵循平行重復(fù)原則。

（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）如圖一所示，研究者通過冰凍融化去除下胚軸切段細(xì)胞中的原生質(zhì)體，成為“切段Y”，實(shí)際上“切段Y”僅保留了細(xì)胞中的細(xì)胞壁。

（3）①先將Y分為數(shù)量相等的兩組，然后進(jìn)行的處理是：一組加熱，一組不加熱。

②取兩個(gè)相同燒杯（甲、乙），分別裝入不同酸度的溶液。

（4）①實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：正在生長(zhǎng)的植物細(xì)胞具有在酸性，條件下伸長(zhǎng)，加熱使其特性基本喪失；②蛋白質(zhì)在加熱的條件下變性，所以決定這種特性的是蛋白質(zhì)。

（5）在實(shí)驗(yàn)證實(shí)植物細(xì)胞具有“酸生長(zhǎng)”特性的基礎(chǔ)上，有學(xué)者提出了關(guān)于植物生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的“酸生長(zhǎng)假說”；生長(zhǎng)素與植物細(xì)胞的細(xì)胞膜上受體結(jié)合，通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)質(zhì)子泵活化，把ATP水解，提供能量，同時(shí)把H+排到細(xì)胞壁，使細(xì)胞壁環(huán)境酸化，組成細(xì)胞壁的多糖鏈被破壞而變得松弛柔軟，細(xì)胞壁的重要成分纖維素的絲松開，細(xì)胞的滲透壓下降，細(xì)胞吸水，細(xì)胞因體積延長(zhǎng)而增長(zhǎng)。