为研究赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用,研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低(突变体),结果如下图。请回答:
(1)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)均为植物激素。它们是由植物体内产生,从产生部位运输到作用部位,对生长发育有______ 的微量______ (填“有机物”或“无机物”)。
(2)由图1可知,一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后,_______ 拟南芥的存活率更高,由此可知,GA含量_______ (填“高”或“低”)更有利于拟南芥在逆境中生长发育。
(3)研究者发现,成熟种子中高含量的ABA使种子休眠;萌发的种子释放大量GA会降解ABA,同时GA能抑制ABA的作用,促进种子萌发,由此可知GA和ABA在调控种子萌发和休眠中的作用_______ 填(“相同”或“相反”)。由图2及上述信息可知,野生型拟南芥对ABA的敏感性________ (填“高于”或“低于”)突变体拟南芥,突变体拟南芥中ABA的含量______ (填“高于”或“低于”)野生型。除维持种子休眠,ABA的作用还有______ 。(写出2点)
(4)综合上述结果可推测,GA含量与拟南芥抵抗逆境生存能力有关,GA还可通过影响细胞中的ABA信号途径调控植株生长状态,所以在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用,而是多种激素______ 。
(1)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)均为植物激素。它们是由植物体内产生,从产生部位运输到作用部位,对生长发育有
(2)由图1可知,一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后,
(3)研究者发现,成熟种子中高含量的ABA使种子休眠;萌发的种子释放大量GA会降解ABA,同时GA能抑制ABA的作用,促进种子萌发,由此可知GA和ABA在调控种子萌发和休眠中的作用
(4)综合上述结果可推测,GA含量与拟南芥抵抗逆境生存能力有关,GA还可通过影响细胞中的ABA信号途径调控植株生长状态,所以在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用,而是多种激素
更新时间:2024-04-04 14:44:57
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【推荐1】植物在遇到不良环境影响时,会引起系列胁迫响应相关基因的表达改变,这一过程称为胁迫响应。而胁迫相关基因的转录与其启动子区DNA分子的甲基化修饰(DNA分子上连入甲基基团)密切相关。为研究植物种子萌发过程中的胁迫响应机制,科研人员进行了相关研究。
(1)ABA是一种植物激素,对植物生命活动起________ 作用。当植物处于胁迫状态时,体内ABA含量会升高,ABA处理可模拟外界不良环境,使植物产生胁迫响应。
(2)研究发现,拟南芥R基因编码的D酶能够切除某些基因启动子区DNA分子上的甲基基团,即DNA去甲基化,从而改变染色质结构,使_________ 能够与该部分启动子结合,从而开启相关基因的转录。
①科研人员以R基因突变体及野生型拟南芥种子为材料,用不同浓度ABA进行处理, 统计种子萌发率,所得实验结果如图1所示。实验结果显示,________________________ ,推测R基因突变体由于D酶活性丧失,种子萌发对较高浓度的ABA胁迫更加敏感,可能与胁迫响应基因启动子的甲基化程度有关。甲基化程度影响了植物对ABA的响应。
②研究发现NIC基因是胁迫条件下种子萌发所需的关键基因之一。科研人员检测了1.2μM ABA处理后,拟南芥R基因突变体及野生型种子中NIC基因启动子不同区域的DNA甲基化程度,结果如图2所示。
(注:图中甲基化程度用数字表示,绝对值越大,表明甲基化程度越高。DNA中一条单链的甲基化程度用0~1表示,另一条用-1~0表示。)
图2结果显示,突变体NIC基因启动子的A、D区域_____________________ 。
③ 结 合 上 述 研 究 , 推 测 在 种 子 萌 发 过 程 中 , R 基 因 突 变 体 由 于__________________________ ,因此对ABA胁迫更加敏感。
(1)ABA是一种植物激素,对植物生命活动起
(2)研究发现,拟南芥R基因编码的D酶能够切除某些基因启动子区DNA分子上的甲基基团,即DNA去甲基化,从而改变染色质结构,使
①科研人员以R基因突变体及野生型拟南芥种子为材料,用不同浓度ABA进行处理, 统计种子萌发率,所得实验结果如图1所示。实验结果显示,
②研究发现NIC基因是胁迫条件下种子萌发所需的关键基因之一。科研人员检测了1.2μM ABA处理后,拟南芥R基因突变体及野生型种子中NIC基因启动子不同区域的DNA甲基化程度,结果如图2所示。
(注:图中甲基化程度用数字表示,绝对值越大,表明甲基化程度越高。DNA中一条单链的甲基化程度用0~1表示,另一条用-1~0表示。)
图2结果显示,突变体NIC基因启动子的A、D区域
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【推荐2】植物在进化过程中对生物胁迫(如病原微生物侵染和动物取食等)形成了多 种防御机制。
(1)生物胁迫会诱导水杨酸合成。水杨酸是植物防御生物胁迫的一种核心激素,它是植 物体产生的对生命活动具有______ 作用的_______ 的______ 。水杨酸通过与其______ 结合传递信息,从而增强植物对生物胁迫的抗性。但是水杨酸作用途径的激活 通常造成资源更多地分配给防御而______ 植物体的生长发育,因此水杨酸不宜直接用 于植物病虫害的生物防治。
(2)为开发适宜的生物防治手段,研究者以拟南芥为材料,利用植物被昆虫取食后释放 的一种气体成分——罗勒烯进行了相关研究。用罗勒烯分别处理野生型植株和水杨酸受 体缺失突变体,一段时间后再进行病菌接种实验,然后检测植株中病菌数量,结果如图1 所示。
①图 1 显示,突变体对病菌的抗性______ 野生型植株。请结合(1)信息分析其中的 原因_______ 。
②实验结果还表明,罗勒烯能够增强植株对病菌的抗性,且该作用不必须依赖于水杨酸。 依据是______ 。
(3)RP1 是一种由RP1 基因编码的蛋白质,在植物对生物胁迫的防御中起着重要作用。 为探究罗勒烯的作用机制,研究者在(2)实验的基础上,检测了相应植株中RP1 基因的 表达量,结果如2 所示。
结合(2)分析图2 结果,下列推测合理的是 。
(4)用罗勒烯反复处理处于不同生长发育时期的野生型植株,并测定其叶片直径、总生物量、开花时间和种子产量。结果显示,对照组与实验组各项指标没有显著差异。综上 所述,罗勒烯适宜直接用于大棚中植物病虫害的防治,使用时期和理由分别是______ 。
(1)生物胁迫会诱导水杨酸合成。水杨酸是植物防御生物胁迫的一种核心激素,它是植 物体产生的对生命活动具有
(2)为开发适宜的生物防治手段,研究者以拟南芥为材料,利用植物被昆虫取食后释放 的一种气体成分——罗勒烯进行了相关研究。用罗勒烯分别处理野生型植株和水杨酸受 体缺失突变体,一段时间后再进行病菌接种实验,然后检测植株中病菌数量,结果如图1 所示。
①图 1 显示,突变体对病菌的抗性
②实验结果还表明,罗勒烯能够增强植株对病菌的抗性,且该作用不必须依赖于水杨酸。 依据是
(3)RP1 是一种由RP1 基因编码的蛋白质,在植物对生物胁迫的防御中起着重要作用。 为探究罗勒烯的作用机制,研究者在(2)实验的基础上,检测了相应植株中RP1 基因的 表达量,结果如2 所示。
结合(2)分析图2 结果,下列推测合理的是 。
A.RP1 蛋白参与植物对病菌的防御应答,其含量的提高能够增强植物的抗病能力 |
B.罗勒烯处理能够立刻引发植物产生全面的防御反应,从而增强植物对生物胁迫的防 御应答 |
C.罗勒烯处理能够启动植物对抗病菌的戒备状态,从而增强植物在受到生物胁迫之后 的防御应答 |
(4)用罗勒烯反复处理处于不同生长发育时期的野生型植株,并测定其叶片直径、总生物量、开花时间和种子产量。结果显示,对照组与实验组各项指标没有显著差异。综上 所述,罗勒烯适宜直接用于大棚中植物病虫害的防治,使用时期和理由分别是
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【推荐3】为研究不同植物激素对半夏植物种子萌发的影响,分别测定不同浓度赤霉素(GA)、吲哚乙酸(IAA)单独处理后种子的活力指数(活力指数是种子发芽速率和生长量的综合反映,是种子活力的更好指标,无单位)得到如下图所示数据。据图分析,回答下列问题:
(1)两种激素对种子萌发的影响的相同点是_____________ ;不同点是____________ 。
(2)促进半夏种子萌发的GA最适浓度为_______ ppm。为探究两种激素共同作用时的最佳浓度组合,研究小组设计了简单的实验思路:在一定浓度范围内,设置几种不同浓度的GA和IAA组合,分别处理种子,一段时间后测定___________ ,以获得活力指数。若所测数据内出现峰值,则其对应的浓度组合为最佳组合;若未出现峰值,则应___________________________ 。
(1)两种激素对种子萌发的影响的相同点是
(2)促进半夏种子萌发的GA最适浓度为
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【推荐1】干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示:
回答下列问题:
(1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是____________________________ 。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会_____________ ,以对环境的变化作出反应。
(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有___________________ (答出两点即可)。
(4)许多研究表明,脱落酸在高温下易降解。在自然界中,小麦、玉米等在即将成熟时,如果持续经历一段时间的干热之后又遇到大雨天气,种子就容易在穗上发芽。请对此现象进行解释。___________________
回答下列问题:
(1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会
(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有
(4)许多研究表明,脱落酸在高温下易降解。在自然界中,小麦、玉米等在即将成熟时,如果持续经历一段时间的干热之后又遇到大雨天气,种子就容易在穗上发芽。请对此现象进行解释。
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【推荐2】植物激素在果实发育中发挥着重要的作用。圣佩德罗型无花果一年结实两次,第一季为春果,第二季为秋果。研究者选取了5年生圣佩德罗型无花果为材料,研究了春、秋果两个幼果期以及盛花期和盛花后期雌花中植物激素的含量变化,结果如下图。
(1)根据图数据推测分析,圣佩德罗型无花果一年两次所结的果实中,产量较大的是__ 。判断理由是:____ 。
(2)根据上述研究结果,若要增大产量较低的无花果果实的产量,最具可行性的处理方法是______________ 。
(1)根据图数据推测分析,圣佩德罗型无花果一年两次所结的果实中,产量较大的是
(2)根据上述研究结果,若要增大产量较低的无花果果实的产量,最具可行性的处理方法是
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【推荐3】为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养。实验分为A、B、C三组,分别培养至第1、8、15天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图2。(1)植物激素是植物细胞之间传递___________ 的分子。生长素在植物体内是由___________ 转变过来的,在幼苗中其主要合成部位是___________ 。赤霉素除了影响植物生长之外,还可___________ 种子萌发。
(2)本实验中,试管用滤膜封口是为了在不影响空气通过的情况下,起到______________ 的作用。用激素处理时不能使用高浓度IAA溶液,因为其发挥作用具有___________ 特点。
(3)图2数据显示,GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出___________ 的作用,GA3的这种作用更为显著。
(4)植物伸长生长可能是细胞数量或____________ 增加,或者两者共同增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后,GA3诱导的茎芽生长被抑制了54%,说明GA3影响茎芽生长的方式是____________ 。
(5)从图2中B组的数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的___________ 倍、IAA单独处理的___________ 倍,由此可推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在___________ 关系。
(2)本实验中,试管用滤膜封口是为了在不影响空气通过的情况下,起到
(3)图2数据显示,GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出
(4)植物伸长生长可能是细胞数量或
(5)从图2中B组的数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的
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