Question

10．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）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⁺以主动运输的方式运往细胞外，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液泡．
（2）此外，Ca²⁺还能激活细胞中的转录因子，它进入细胞核后，能引起RNA聚合酶催化mRNA合成．
（3）生长素促进根系生长的最适浓度要比茎低得多，稍高浓度的生长素能促进乙烯的生物合成，从而抑制根的伸长．
（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，请完成下列实验步骤，以验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关．
步骤1：将小麦幼苗平均分为甲组和乙组．
步骤2：给予甲组适宜的可见光，给予乙组同等强度的可见光和一定强度的紫外光．
步骤3：观察两组幼苗的高度并测量两组植株中3-亚甲基氧代吲哚的含量．
预测实验结果：略．

Answer 1

分析 分析题图：图示表示生长素的作用机理，首先生长素与细胞膜上的受体结合形成“激素-受体复合物”，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⁺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．

解答 解：（1）被激活的“激素-受体”复合物能引起内质网释放Ca²⁺，Ca²+促进细胞内H⁺的利用ATP中的能量转运到细胞外，所以H⁺的跨膜运输方式是主动运输，植物细胞的吸水和失水主要与液泡有关．
（2）转录是指以DNA的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶的作用下合成RNA．
（3）稍高浓度的生长素能促进乙烯的生物合成，从而抑制根的伸长．
（4）步骤2：根据题意，该实验的自变量是可见光中紫外线的有无，根据实验遵循的一般原则主要有：对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等，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．
步骤3：实验中应该观察甲组植株生长是否高于乙组，并测量两组中3亚甲基氧代吲哚含量．
故答案为：
（1）主动运输  液泡
（2）RNA聚合
（3）乙烯
（4）步骤2：适宜的可见光     同等强度的可见光和一定强度的紫外光 
步骤3：高度（生长状况和高度）    两组植株中3-亚甲基氧代吲哚

点评 本题结合生长素作用机理图，考查细胞膜的功能、遗传信息的转录、物质的运输方式、生长素的作用特性及验证实验，要求考生理解所学知识的要点，结合生长素作用机理图，解决问题．尤其要注意的是实验设计，要求考生把握实验的目的，能根据实验设计的原则，完善实验过程．