Question

【題目】科學家雷（P.M.Ray）將燕麥胚芽鞘切段放入一定濃度生長素的溶液中，發現10～15min后切段開始迅速伸長，同時介質的pH下降，細胞壁的可塑性增加。將切段放入含IAA的pH=4的緩沖溶液中，切段也表現出伸長（見表）；基于上述結果，雷于1970年提出了生長素作用機理的酸生長理論（見圖）

（1）生長素能促進細胞伸長，可以通過_________（橫切/縱切）胚芽鞘切斷制成臨時裝片，用_________觀察兩側細胞長度比較得出結論。

（2）若植物自身不能產生生長素，可以將植物加入到_________環境中，促進細胞的伸長。

（3）IAA一方面被細胞膜上的受體識別后，刺激H+泵將H+排出細胞膜，從而使____________變得松散，不能阻止細胞__________，于是細胞伸長；另一方面IAA被細胞內的受體識別后，刺激細胞核內________________，從而合成細胞膜和細胞壁相關物質，細胞繼續伸長。

Answer 1

【答案】縱切 顯微鏡 酸性（IAA或IAA+酸性） 細胞壁 （滲透）吸水 基因表達（轉錄）

【解析】

據圖分析，生長素能與細胞膜上的蛋白質結合，從而激活細胞膜上轉運H+的載體，將H+向膜外運輸，使細胞壁酸化，變得松馳，細胞吸水膨脹產生壓力，促使細胞生長。由表格信息可知，胚芽鞘在酸性條件下更容易生長。

（1）生長素能引起莖切段伸長說明生長素可以引起細胞縱向伸長，因此需要對切段進行縱切，這樣才可以在顯微鏡下看到細胞縱向生長的情況。

（2）根據表中⑤⑥⑦的實驗結果可知，在沒有生長素的情況下，在酸性條件下也會引起切段伸長，所以若植物自身不能產生生長素，可以將植物加入到酸性（IAA或IAA+酸性）環境中，促進細胞的伸長。

（3）根據題干信息：“介質的pH下降，細胞壁的可塑性增加”可推測H+排出細胞膜，會引起細胞壁酸化、變得松弛，從而有利于細胞生長。在細胞壁變得松散后，細胞通過滲透作用吸水引起細胞的體積增大，從而引起細胞伸長；另一方面IAA被細胞內的受體識別后，引起細胞核內相關基因的達（轉錄），合成細胞膜和細胞壁面積增大所需要的相關物質，進而引起細胞伸長。