Question

生长素的主要作用是促进细胞纵向伸长，其作用机理如图所示，请回答下列问题:

（1）生长素作用的第一步是与细胞膜上的受体结合，形成“激素-受体复合物”，这一过程体现了细胞膜的________________________功能。

（2）被激活的“激素-受体复合物”能引起内质网释放Ca²⁺，Ca²⁺促使细胞内的H⁺以主动运输方式运往细胞外，增加了细胞壁的延展性，使细胞壁对细胞的压力减小，导致细胞吸水、体积增大而发生不可逆增长。细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是____________。

（3）对于某植株来说，生长素促进根系生长的最适宜浓度要比茎低得多，这说明__________________。

（4）科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长，原因是紫外线增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为3-亚甲基氧代吲哚，而后者没有促进细胞伸长的作用。现在提供生长状况相同的健康的小麦幼苗若干作为实验材料，请完成下列实验方案，以验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关。

步骤1:将生长状况相同的健康的小麦幼苗平均分为甲组和乙组。

步骤2:给予甲组______________________光照，给予乙组______________________光照。

对实验现象的观察和检测是____________。

预测实验结果:______________________________。

Answer

信息交流 液泡 同一浓度生长素对不同器官的作用不同 适宜的可见光 同等强度的可见光和一定强度的紫外光 测量植株高度(生长状况和高度),并检测两组植株中3-亚甲基氧代吲哚含量 甲组植物生长高于乙组,甲组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于乙组

【解析】

1、生长素属于信息分子，作用于靶细胞时，与受体的结合能体现细胞膜的信息交流功能。2、同一植株不同器官对生长素的敏感程度不同，一般表现为根＞芽＞茎。

3、生物实验设计遵循的一般原则有：对照原则、等量原则、单一变量原则和平行重复原则等。

（1）生长素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。

（2）细胞吸水的原理是渗透作用，渗透作用需要两个条件：①有半透膜，植物的原生质层相当于半透膜，原生质层由细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质构成；②半透膜两侧存在浓度差，即液泡的浓度与外界溶液浓度之间构成浓度差。因此，细胞在生长过程中变化最大的细胞器是液泡。

（3）植物的根和茎对生长素的敏感程度不一样。对于某植物来说，生长素促进根系生长的最适浓度比茎低得多，说明同一浓度生长素对不同器官的作用不同。

（4）步骤2：根据题意可知，该实验的自变量是可见光中紫外线的有无，无关变量是温度、光照等。实验设计遵循单一变量原则，光照等无关变量应相同且适宜。甲组作为对照组，应该给予适宜的可见光；乙组作为实验组，给予同等强度的可见光和一定强度的紫外光光照。根据题意可知，该实验的因变量为植物中3-亚甲基氧代吲哚的含量、植物的生长状况、植株的高度等。因此，需要观察两组植株的生长状况、测量植株的高度，并检测植株中3-亚甲基氧代吲哚含量。本实验为验证性实验，实验现象与实验原理一致、结果唯一，结论与题目要求（目的）一致。因此，预测实验结果为甲组植株生长高于乙组，甲组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于乙组，说明紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关。