Question

【題目】貝殼杉烷二萜（ Ra）是擬南芥的代謝產(chǎn)物，Ra能夠通過調(diào)節(jié)生長素的運(yùn)輸來影響擬南芥的生長發(fā)育。請回答問題：

（1）生長素是植物體內(nèi)合成的一類起調(diào)節(jié)作用的_______的有機(jī)物，其化學(xué)本質(zhì)是__________。

（2）為探究Ra對擬南芥生長的影響，研究人員選擇長勢一致的野生型擬南芥幼苗置于含有不同濃度的Ra的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，野生型及突變體幼苗于 5 d 后取出拍照、固定并測定擬南芥幼苗主根長以及統(tǒng)計側(cè)根和側(cè)根原基數(shù)，側(cè)根原基按照其發(fā)展過程分為A、B、C、D四個時期（A期<3細(xì)胞層，B期>3細(xì)胞層，C期<0.5mm D期 >0.5mm）。實驗結(jié)果圖1和圖2所示

①依據(jù)圖1可知，低濃度的Ra對野生型擬南芥幼苗根的生長__________作用，而高濃度Ra_____________擬南芥幼苗根的生長。

②依據(jù)圖2分析，高濃度Ra對側(cè)根及側(cè)根原基的作用表現(xiàn)為____________，說明高濃度Ra對側(cè)根發(fā)育有延遲作用。

（3）為進(jìn)一步探究Ra對擬南芥的幼苗主根及側(cè)根發(fā)育是否與生長素分布改變有關(guān)，科研人員通過轉(zhuǎn)基因報告株系DR5：DR5：GFP（熒光基因，DR5啟動子可反映細(xì)胞中生長素水平）檢測Ra處理DR5：DR5：GFP報告株系幼苗24小時和48小時報告基因熒光強(qiáng)度及分布情況如圖3。

熒光主要分布在根尖的__________區(qū)，Ra處理的幼苗可__________________且48小時高濃度處理的幼苗根尖部熒光分布范圍與對照組比有擴(kuò)展趨勢，說明Ra對擬南芥主根及側(cè)根的作用效應(yīng)與其改變了__________有關(guān)。

（4）有人提出，Ra對根尖部生長素分布變化影響是通過對生長素極性運(yùn)輸PIN 蛋白的調(diào)節(jié)作用實現(xiàn)的，請選出可以用于驗證此說法的實驗組材料。_________

A．PIN 蛋白突變體 B．敲除PIN蛋白基因的擬南芥幼苗

C．生長素合成缺陷的擬南芥幼苗 D．野生型擬南芥幼苗

Answer 1

【答案】微量、高效 吲哚乙酸 無明顯作用 抑制 對C期和D期的側(cè)根原基有明顯的抑制作用，而對A期和B期側(cè)根原基無明顯的影響 分生區(qū) 明顯升高幼苗根尖部熒光強(qiáng)度，并隨著處理濃度升高熒光增強(qiáng) 改變生長素含量與分布 A B

【解析】

根據(jù)題干信息分析可知，該實驗的自變量是含有不同濃度的Ra的培養(yǎng)基，即Ra的濃度，因變量是擬南芥幼苗主根長以及統(tǒng)計側(cè)根和側(cè)根原基數(shù)。據(jù)圖分析，圖1中，與CK組（對照組）相比，隨著Ra濃度的增加，野生型擬南芥幼苗根的長度先基本不變后減小，說明低濃度的Ra對野生型擬南芥幼苗根的生長有促進(jìn)作用。圖2中，與CK組（對照組）相比，各組側(cè)根A時期個數(shù)基本相同，B時期的個數(shù)變化也不大，而隨著Ra濃度是增加，C時期的個數(shù)先基本不變后明顯減少，而D時期的個數(shù)逐漸減少。

（1）生長素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸，是一種植物激素，具有微量、高效的特點(diǎn)。

（2）①根據(jù)以上分析已知，圖1中隨著Ra濃度的增加，野生型擬南芥幼苗根的長度先基本不變后減小，說明低濃度的Ra對野生型擬南芥幼苗根的生長無明顯作用，而高濃度Ra抑制了擬南芥幼苗根的生長。

②根據(jù)以上分析已知，圖2中在Ra濃度較高的情況下，A、B時期的側(cè)根個數(shù)基本不變，而C、D時期的側(cè)根個數(shù)都明顯減少了，即高濃度Ra對C期和D期的側(cè)根原基有明顯的抑制作用，而對A期和B期側(cè)根原基無明顯的影響，說明高濃度Ra對側(cè)根發(fā)育有延遲作用。

（3）根尖的結(jié)構(gòu)分為成熟區(qū)、伸長區(qū)、分生區(qū)和根冠，其中分生區(qū)具有旺盛的分裂能力。據(jù)圖分析，熒光主要分布在根尖的分生區(qū)，橫比發(fā)現(xiàn)Ra處理的幼苗可明顯升高幼苗根尖部熒光強(qiáng)度，并隨著處理濃度升高熒光增強(qiáng)；縱比發(fā)現(xiàn)48小時高濃度處理的幼苗根尖部熒光分布范圍與對照組比有擴(kuò)展趨勢，說明Ra對擬南芥主根及側(cè)根的作用效應(yīng)與其改變了生長素的含量和分布有關(guān)。

（4）已知Ra對根尖部生長素分布變化影響是通過對生長素極性運(yùn)輸PIN 蛋白的調(diào)節(jié)作用實現(xiàn)的，則實驗的自變量是PIN蛋白的有無，因此應(yīng)該選擇PIN 蛋白突變體和敲除PIN蛋白基因的擬南芥幼苗作為實驗組材料，故選AB。