Question

【題目】研究發現，正在生長的植物細胞具有“酸生長”特性，即pH4~5的溶液促進細胞伸長生長。為了研究這一現象的內在原因，研究者用黃瓜幼苗快速生長的下胚軸切段進行實驗。實驗操作及結果如下圖。

請回答問題：

（1）多細胞植物體的伸長生長是細胞數量和/或________增加的結果。

（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體，僅剩________，經這種處理后的下胚軸切段稱為Y。

（3）由圖可知，對Y進行的實驗處理為：________。

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

（5）研究者發現生長素可通過誘導細胞膜外環境的pH值降低，促進細胞生長。已知植物細胞膜上有H+泵、水通道、生長素受體、鉀通道、蔗糖運載體等。在上述實驗結果的基礎上，請選用已知信息，提出生長素促進細胞生長的一種可能機制。_________________________

Answer 1

【答案】長度（體積） 細胞壁構成的切段（細胞壁） 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，在加熱后該特性喪失 蛋白質 生長素與受體結合，激活了膜上運輸H+的泵，將H+從細胞內轉運到細胞外的細胞壁中，降低pH，促進細胞壁伸展，進而促進細胞體積增大

【解析】

本題實驗的目的是證實正在生長的植物細胞具有“酸生長”特性。實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則，另外該實驗為了減小實驗誤差，還需遵循平行重復原則。

（1）多細胞植物體的伸長生長是細胞數量增加和長度（體積）增大結果。

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

（3）①先將Y分為數量相等的兩組，然后進行的處理是：一組加熱，一組不加熱。

②取兩個相同燒杯（甲、乙），分別裝入不同酸度的溶液。

（4）①實驗結果說明：正在生長的植物細胞具有在酸性，條件下伸長，加熱使其特性基本喪失；②蛋白質在加熱的條件下變性，所以決定這種特性的是蛋白質。

（5）在實驗證實植物細胞具有“酸生長”特性的基礎上，有學者提出了關于植物生長素促進生長的“酸生長假說”；生長素與植物細胞的細胞膜上受體結合，通過信號轉導促進質子泵活化，把ATP水解，提供能量，同時把H+排到細胞壁，使細胞壁環境酸化，組成細胞壁的多糖鏈被破壞而變得松弛柔軟，細胞壁的重要成分纖維素的絲松開，細胞的滲透壓下降，細胞吸水，細胞因體積延長而增長。