Question

【題目】油菜素甾醇（BR）和赤霉素（GA）是兩種植物激素，已知GA對細胞伸長具有促進作用。科學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，每組粒數相同，分別放入含有不同濃度BR的全營養培養基中培養，10天后測量胚芽鞘和根的長度，實驗數據如圖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_________。

Answer 1

【答案】促進 在低濃度時促進伸長，濃度升高后抑制伸長 調節 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，根長度先增大后減小；根據圖2顯示，兩種BR缺失突變體d2和d11的GA3都比野生型低，GA2基因的表達水平都比野生型高。

（1）根據圖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BR和GA共同調節植物的生長發育。

（2）①據圖2可知，d2和d11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m107中GA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：