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【題目】油菜素甾醇(BR)和赤霉素(GA)是兩種植物激素,已知GA對細胞伸長具有促進作用?茖W家做了一系列實驗來研究BR的作用及其與GA的相互關系,請回答以下問題:

(1)選擇顆粒飽滿的水稻種子(不考慮內源激素的影響)若干,隨機平均分組,每組粒數(shù)相同,分別放入含有不同濃度BR的全營養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng),10天后測量胚芽鞘和根的長度,實驗數(shù)據(jù)如圖1所示。由圖1實驗結果可知,一定濃度范圍內,BR對胚芽鞘的生長起________作用,對根生長的影響是________。BR和GA作為不同的植物激素共同________植物的生長發(fā)育。

(2)GA的合成受兩類基因的控制,其中GA3基因的表達可誘導GA的合成,GA2基因的表達會導致GA失活。為探究BR對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基因的表達水平,結果如圖2所示。

①BR缺失突變體中,GA3基因的表達量________(填“上升”或“下降”),GA2基因的表達量______(填“上升”或“下降”);二者的共同作用,使植物體內有活性的GA含量________。由此得出結論是:BR通過____________,從而促進細胞伸長。

②為進一步驗證上述結論,研究者又檢測BR過量合成突變體(m107)中mRNA表達量。若結論成立,請在圖3中畫出相應的實驗結果_________。

【答案】促進 在低濃度時促進伸長,濃度升高后抑制伸長 調節(jié) 下降 上升 降低 促進有活性的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,胚芽鞘長度增大;右圖中隨著油菜素甾醇(BR)濃度的增加,根長度先增大后減;根據(jù)圖2顯示,兩種BR缺失突變體d2d11GA3都比野生型低,GA2基因的表達水平都比野生型高。

1)根據(jù)圖1,隨著油菜素甾醇(BR)濃度的增加,胚芽鞘長度增大,而根長度先增大后減小,因此BR對胚芽鞘的生長起促進作用,對根生長的影響是在低濃度時促進伸長,濃度升高后抑制伸長。已知GA對細胞伸長具有促進作用,因此BRGA共同調節(jié)植物的生長發(fā)育。

2)①據(jù)圖2可知,d2d11都是BR缺失突變體,其GA3基因的表達量都比野生型下降,GA2基因的表達量都上升;由于GA3基因的表達可誘導GA的合成,GA2基因的表達會導致GA失活,因此二者的共同作用,使植物體內有活性的GA含量降低。據(jù)此可知,BR缺失突變體中GA的合成下降,由此得出結論是:BR通過促進有活性的GA合成,從而促進細胞伸長。

②根據(jù)以上推測,BR通過促進有活性的GA合成,從而促進細胞伸長,則BR過量合成的突變體m107GA合成量比野生型要高,由于GA3基因的表達可誘導GA的合成,GA2基因的表達會導致GA失活,因此m107個體中GA3基因的表達量要比野生型高,GA2基因的表達量比野生型低,圖示如下:

練習冊系列答案
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(2)有研究表明,糖尿病并發(fā)抑郁癥(DD)患者腦部的病變部位主要集中在大腦海馬區(qū),表現(xiàn)為海馬區(qū)神經元萎縮、凋亡。為探究DD 與海馬區(qū)神經元凋亡的關系,研究者設計了兩組實驗:第一組是觀察比較各組鼠的自主活動情況;第二組是對各組大鼠進行“水迷宮”訓練,每日1次,連續(xù)4天,于第28日進行水迷宮實驗,記錄各組大鼠逃避潛伏期時間(“逃避潛伏期”是大鼠在水迷宮實驗中找到平臺花費的時間,可作為記憶力水平的指標)。

①研究者設計了4組實驗,其中屬于對照組的是________(用表中分組序號表示)。

②實驗分別測定了四組大鼠的自主活動情況和逃避潛伏期,結果見表1、表2。與正常組大鼠比較,各模型組大鼠自主活動次數(shù)均________;與糖尿病模型組比較,DD模型組大鼠逃避潛伏期________。據(jù)此可推測,DD大鼠_______,導致活動能力和記憶能力下降。

③為進一步驗證上述推測,用________(儀器)可檢測各組大鼠的海馬區(qū)神經元損傷(凋亡)數(shù)量,預期的結果是________。若預期結果與實際檢測結果一致,則可由此推測,糖尿病會加重海馬區(qū)神經元損傷,最終發(fā)展成糖尿病并發(fā)抑郁癥。

(3)根據(jù)以上研究結果,為減少糖尿病對人體帶來的長期繼發(fā)性影響和相應的危害,請為糖尿病患者的健康生活,提出一條除嚴格控制血糖以外的、合理的建議________。

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