Question

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

（1）生長(zhǎng)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(guò)表面殺菌后,種在含有 的生長(zhǎng)素的固體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)8天后用直尺測(cè)量主根的長(zhǎng)度，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下圖。統(tǒng)計(jì)時(shí)每組樣本數(shù)為30株,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次的目的是 。由圖分析可知，三種生長(zhǎng)素對(duì)主根的生長(zhǎng) ，且隨著生長(zhǎng)素濃度的增加， 。

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

由圖可知，IAA和NAA通過(guò) 對(duì)擬南芥主根起作用。2,4-D通過(guò) 對(duì)擬南芥主根起作用。

（4）根尖分生區(qū)細(xì)胞的特點(diǎn)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(duì)分生區(qū)細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì)。發(fā)現(xiàn)與對(duì)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(zhǎng)區(qū)轉(zhuǎn)化的細(xì)胞數(shù)目 ,最終影響到主根的生長(zhǎng)。

（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(shuō)明ABP1和Rx作為 與相應(yīng)的生長(zhǎng)素特異性結(jié)合，開(kāi)啟不同信號(hào)通路，從而對(duì)細(xì)胞分裂或伸長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)誤差 均有抑制作用 抑制作用加強(qiáng)

（3）抑制伸長(zhǎng)區(qū)的生長(zhǎng) 抑制分生區(qū)和伸長(zhǎng)區(qū)的生長(zhǎng)

（4）細(xì)胞呈正方形，排列緊密 減少

（5）生長(zhǎng)素受體

【解析】

（1）生長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)重復(fù)3次是為了排除偶然因素的影響，減少實(shí)驗(yàn)誤差。由圖可知三種生長(zhǎng)素與0時(shí)相比主根數(shù)量少，說(shuō)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(duì)分生區(qū)促進(jìn)作用，對(duì)伸長(zhǎng)區(qū)是抑制作用，由第（2）問(wèn)可知對(duì)主根是抑制作用，所以是通過(guò)抑制伸長(zhǎng)區(qū)而對(duì)擬南芥主根起抑制作用的。2,4-D通過(guò)抑制分生區(qū)和伸長(zhǎng)區(qū)而起抑制作用的。

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

（5）因?yàn)镮AA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?yàn)榧に仄鹱饔眯枰�與相應(yīng)受體相結(jié)合，所以ABP1和Rx作為生長(zhǎng)素受體與相應(yīng)的生長(zhǎng)素特異性結(jié)合，開(kāi)啟不同信號(hào)通路，從而對(duì)細(xì)胞分裂或伸長(zhǎng)產(chǎn)生影響，故是生長(zhǎng)素受體。