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13.拟南芥主根是研究细胞分裂和细胞生长的理想材料,生长素参与调节细胞的分裂、伸长和分化.为探讨外施IAA、NAA、2,4-D三种人工合成的生长素对拟南芥主根细胞分裂和伸长的影响,开展了以下研究.
(1)生长素不直接参与细胞代谢,而向细胞传达一种调节代谢的信息.
(2)取拟南芥的种子经过表面杀菌后,种在含有不同种类和不同浓度的生长素的固体培养基上,培养8天后用直尺测量主根的长度,统计结果如图1.统计时每组样本数为30株,实验重复3次的目的是排除偶然因素的影响,减小实验误差.由图分析可知,三种生长素对主根的生长均有抑制作用,且随着生长素浓度的增加,抑制作用加强.
(3)为进一步探明此三种生长素对拟南芥主根影响的具体区域,用适宜浓度的三种生长素培养种子8天,对主根分生区和伸长区长度进行测量统计,结果如图2.

由图可知,IAA和NAA通过抑制伸长区的生长对拟南芥主根起作用.2,4-D通过抑制分生区和伸长区的生长对拟南芥主根起作用.
(4)根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形,排列紧密.研究人员将用三种激素培养的拟南芥幼苗根尖部分剪下,对分生区细胞数目进行观察统计.发现与对照组相比,2,4-D处理后的分生区细胞数目减少,推断由分生区向伸长区转化的细胞数目减少,最终影响到主根的生长.
(5)研究发现,IAA和NAA能够与一种位于根细胞膜上的蛋白ABP1结合,而2,4-D能够与另一种蛋白Rx结合,进而激活相关基因的表达.说明ABP1和Rx作
为生长素受体与相应的生长素特异性结合,开启不同信号通路,从而对细胞分裂或伸长产生影响.

分析 分析图1:探讨外施IAA、NAA、2,4-D三种人工合成的生长素对拟南芥主根细胞分裂和伸长的影响,自变量是不同种类和不同浓度的生长素,因变量是主根细胞分裂和伸长,由图1分析可知,三种生长素对主根的生长均有抑制作用,且随着生长素浓度的增加,抑制作用加强.
分析图2:IAA和NAA通过抑制伸长区的生长对拟南芥主根起作用.2,4-D通过抑制分生区和伸长区的生长对拟南芥主根起作用.

解答 解:(1)植物激素不直接参与细胞代谢,而向细胞传达一种调节代谢的信息.
(2)该实验目的是探讨外施IAA、NAA、2,4-D三种人工合成的生长素对拟南芥主根细胞分裂和伸长的影响,自变量是不同种类和不同浓度的生长素,因变量是主根细胞分裂和伸长,取拟南芥的种子经过表面杀菌后,种在含有不同种类和不同浓度的生长素的固体培养基上,培养8天后用直尺测量主根的长度,实验重复3次的目的是 排除偶然因素的影响,减小实验误差,由图1分析可知,三种生长素对主根的生长均有抑制作用,且随着生长素浓度的增加,抑制作用加强.
(3)由图2可知,IAA和NAA通过抑制伸长区的生长对拟南芥主根起作用.2,4-D通过抑制分生区和伸长区的生长对拟南芥主根起作用.
(4)根尖分生区细胞的特点是:细胞呈正方形,排列紧密,将用三种激素培养的拟南芥幼苗根尖部分剪下,对分生区细胞数目进行观察统计.发现与对照组相比,2,4-D处理后的分生区细胞数目减少,推断由分生区向伸长区转化的细胞数目减少,最终影响到主根的生长.
(5)研究发现,IAA和NAA能够与一种位于根细胞膜上的蛋白ABP1结合,而2,4-D能够与另一种蛋白Rx结合,进而激活相关基因的表达.说明ABP1和Rx作为生长素受体与相应的生长素特异性结合,开启不同信号通路,从而对细胞分裂或伸长产生影响.
故答案为:
(1)信息
(2)不同种类和不同浓度     排除偶然因素的影响,减小实验误差    均有抑制作用          抑制作用加强
(3)抑制伸长区的生长       抑制分生区和伸长区的生长
(4)细胞呈正方形,排列紧密      减少
(5)生长素受体

点评 本题综合考查了生长素的生理作用,考查考生的识图能力,提取有效信息的能力,意在强化学生对相关知识的理解与运用.题目难度中等.

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