Question

【題目】擬南芥主根是研究細(xì)胞分裂和細(xì)胞生長的理想材料，生長素參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂、伸長和分化。為探討外施IAA、NAA、2,4-D三種人工合成的生長素對擬南芥主根細(xì)胞分裂和伸長的影響，開展了以下研究。

（1）生長素不直接參與細(xì)胞代謝，而向細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的 。

（2）取擬南芥的種子經(jīng)過表面殺菌后,種在含有 的生長素的固體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)8天后用直尺測量主根的長度，統(tǒng)計結(jié)果如下圖。統(tǒng)計時每組樣本數(shù)為30株,實驗重復(fù)3次的目的是 。由圖分析可知，三種生長素對主根的生長 ，且隨著生長素濃度的增加， 。

（3）為進(jìn)一步探明此三種生長素對擬南芥主根影響的具體區(qū)域，用適宜濃度的三種生長素培養(yǎng)種子8天，對主根分生區(qū)和伸長區(qū)長度進(jìn)行測量統(tǒng)計，結(jié)果如圖。

由圖可知，IAA和NAA通過 對擬南芥主根起作用。2,4-D通過 對擬南芥主根起作用。

（4）根尖分生區(qū)細(xì)胞的特點是 。研究人員將用三種激素培養(yǎng)的擬南芥幼苗根尖部分剪下，對分生區(qū)細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行觀察統(tǒng)計。發(fā)現(xiàn)與對照組相比， 2,4-D處理后的分生區(qū)細(xì)胞數(shù)目減少，推斷由分生區(qū)向伸長區(qū)轉(zhuǎn)化的細(xì)胞數(shù)目 ,最終影響到主根的生長。

（5）研究發(fā)現(xiàn)，IAA和NAA能夠與一種位于根細(xì)胞膜上的蛋白ABP1結(jié)合，而2,4-D能夠與另一種蛋白Rx結(jié)合，進(jìn)而激活相關(guān)基因的表達(dá)。說明ABP1和Rx作為 與相應(yīng)的生長素特異性結(jié)合，開啟不同信號通路，從而對細(xì)胞分裂或伸長產(chǎn)生影響。

Answer 1

【答案】

（1）信息

（2）不同種類和不同濃度 排除偶然因素的影響,減小實驗誤差 均有抑制作用 抑制作用加強(qiáng)

（3）抑制伸長區(qū)的生長 抑制分生區(qū)和伸長區(qū)的生長

（4）細(xì)胞呈正方形，排列緊密 減少

（5）生長素受體

【解析】

（1）生長素不直接參與細(xì)胞代謝，而是屬于起調(diào)節(jié)作用的信息分子。

（2）由圖可知生長素的培養(yǎng)基上濃度不同且激素種類不同，故是不同種類和不同濃度。每組樣本為30株，實驗重復(fù)3次是為了排除偶然因素的影響，減少實驗誤差。由圖可知三種生長素與0時相比主根數(shù)量少，說明均有抑制作用，并且隨著濃度的增加抑制作用加強(qiáng)。

（3）由圖可知IAA和NAA對分生區(qū)促進(jìn)作用，對伸長區(qū)是抑制作用，由第（2）問可知對主根是抑制作用，所以是通過抑制伸長區(qū)而對擬南芥主根起抑制作用的。2,4-D通過抑制分生區(qū)和伸長區(qū)而起抑制作用的。

（4）根尖分生區(qū)的特點是細(xì)胞呈正方形，排列緊密。伸長區(qū)是由分生區(qū)細(xì)胞生長得來的，分生區(qū)數(shù)目減少，所以向伸長區(qū)轉(zhuǎn)化的細(xì)胞數(shù)目減少而起到抑制主根生長的。

（5）因為IAA和NAA能夠與一種位于根細(xì)胞膜上的蛋白ABP1結(jié)合，而2,4-D能夠與另一種蛋白Rx結(jié)合，進(jìn)而激活相關(guān)基因的表達(dá)。因為激素起作用需要與相應(yīng)受體相結(jié)合，所以ABP1和Rx作為生長素受體與相應(yīng)的生長素特異性結(jié)合，開啟不同信號通路，從而對細(xì)胞分裂或伸長產(chǎn)生影響，故是生長素受體。