Question

【題目】油菜素甾醇（BR）和赤霉素（GA）是兩種植物激素，已知GA對(duì)細(xì)胞伸長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。科學(xué)家做了一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)研究BR的作用及其與GA的相互關(guān)系，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）選擇顆粒飽滿(mǎn)的水稻種子（不考慮內(nèi)源激素的影響）若干，隨機(jī)平均分組，每組粒數(shù)相同，分別放入含有不同濃度BR的全營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，10天后測(cè)量胚芽鞘和根的長(zhǎng)度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1所示。由圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，一定濃度范圍內(nèi)，BR對(duì)胚芽鞘的生長(zhǎng)起________作用，對(duì)根生長(zhǎng)的影響是________。BR和GA作為不同的植物激素共同________植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

（2）GA的合成受兩類(lèi)基因的控制，其中GA3基因的表達(dá)可誘導(dǎo)GA的合成，GA2基因的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致GA失活。為探究BR對(duì)GA的影響，研究者分析了兩種BR缺失突變體（d2和d11）中的GA3和GA2基因的表達(dá)水平，結(jié)果如圖2所示。

①BR缺失突變體中，GA3基因的表達(dá)量________（填“上升”或“下降”），GA2基因的表達(dá)量______（填“上升”或“下降”）；二者的共同作用，使植物體內(nèi)有活性的GA含量________。由此得出結(jié)論是：BR通過(guò)____________，從而促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)。

②為進(jìn)一步驗(yàn)證上述結(jié)論，研究者又檢測(cè)BR過(guò)量合成突變體（m107）中mRNA表達(dá)量。若結(jié)論成立，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________。

Answer 1

【答案】促進(jìn) 在低濃度時(shí)促進(jìn)伸長(zhǎng)，濃度升高后抑制伸長(zhǎng) 調(diào)節(jié) 下降 上升 降低 促進(jìn)有活性的GA合成

【解析】

觀察圖1，左圖中隨著油菜素甾醇（BR）濃度的增加，胚芽鞘長(zhǎng)度增大；右圖中隨著油菜素甾醇（BR）濃度的增加，根長(zhǎng)度先增大后減小；根據(jù)圖2顯示，兩種BR缺失突變體d2和d11的GA3都比野生型低，GA2基因的表達(dá)水平都比野生型高。

（1）根據(jù)圖1，隨著油菜素甾醇（BR）濃度的增加，胚芽鞘長(zhǎng)度增大，而根長(zhǎng)度先增大后減小，因此BR對(duì)胚芽鞘的生長(zhǎng)起促進(jìn)作用，對(duì)根生長(zhǎng)的影響是在低濃度時(shí)促進(jìn)伸長(zhǎng)，濃度升高后抑制伸長(zhǎng)。已知GA對(duì)細(xì)胞伸長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，因此BR和GA共同調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

（2）①據(jù)圖2可知，d2和d11都是BR缺失突變體，其GA3基因的表達(dá)量都比野生型下降，GA2基因的表達(dá)量都上升；由于GA3基因的表達(dá)可誘導(dǎo)GA的合成，GA2基因的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致GA失活，因此二者的共同作用，使植物體內(nèi)有活性的GA含量降低。據(jù)此可知，BR缺失突變體中GA的合成下降，由此得出結(jié)論是：BR通過(guò)促進(jìn)有活性的GA合成，從而促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)。

②根據(jù)以上推測(cè)，BR通過(guò)促進(jìn)有活性的GA合成，從而促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，則BR過(guò)量合成的突變體m107中GA合成量比野生型要高，由于GA3基因的表達(dá)可誘導(dǎo)GA的合成，GA2基因的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致GA失活，因此m107個(gè)體中GA3基因的表達(dá)量要比野生型高，GA2基因的表達(dá)量比野生型低，圖示如下：