Question

【题目】油菜素甾醇（BR）和赤霉素（GA）是两种植物激素，已知GA对细胞伸长具有促进作用。科学家做了一系列实验来研究BR的作用及其与GA的相互关系，请回答以下问题：

（1）选择颗粒饱满的水稻种子（不考虑內源激素的影响）若干，随机平均分组，每组粒数相同，分别放入含有不同浓度BR的全营养培养基中培养，10天后测量胚芽鞘和根的长度，实验数据如图1所示。由图1实验结果可知，一定浓度范围内，BR对胚芽鞘的生长起________作用，对根生长的影响是________。BR和GA作为不同的植物激素共同________植物的生长发育。

（2）GA的合成受两类基因的控制，其中GA3基因的表达可诱导GA的合成，GA2基因的表达会导致GA失活。为探究BR对GA的影响，研究者分析了两种BR缺失突变体（d2和d11）中的GA3和GA2基因的表达水平，结果如图2所示。

①BR缺失突变体中，GA3基因的表达量________（填“上升”或“下降”），GA2基因的表达量______（填“上升”或“下降”）；二者的共同作用，使植物体内有活性的GA含量________。由此得出结论是：BR通过____________，从而促进细胞伸长。

②为进一步验证上述结论，研究者又检测BR过量合成突变体（m107）中mRNA表达量。若结论成立，请在图3中画出相应的实验结果_________。

Answer 1

【答案】促进 在低浓度时促进伸长，浓度升高后抑制伸长 调节 下降 上升 降低 促进有活性的GA合成

【解析】

观察图1，左图中随着油菜素甾醇（BR）浓度的增加，胚芽鞘长度增大；右图中随着油菜素甾醇（BR）浓度的增加，根长度先增大后减小；根据图2显示，两种BR缺失突变体d2和d11的GA3都比野生型低，GA2基因的表达水平都比野生型高。

（1）根据图1，随着油菜素甾醇（BR）浓度的增加，胚芽鞘长度增大，而根长度先增大后减小，因此BR对胚芽鞘的生长起促进作用，对根生长的影响是在低浓度时促进伸长，浓度升高后抑制伸长。已知GA对细胞伸长具有促进作用，因此BR和GA共同调节植物的生长发育。

（2）①据图2可知，d2和d11都是BR缺失突变体，其GA3基因的表达量都比野生型下降，GA2基因的表达量都上升；由于GA3基因的表达可诱导GA的合成，GA2基因的表达会导致GA失活，因此二者的共同作用，使植物体内有活性的GA含量降低。据此可知，BR缺失突变体中GA的合成下降，由此得出结论是：BR通过促进有活性的GA合成，从而促进细胞伸长。

②根据以上推测，BR通过促进有活性的GA合成，从而促进细胞伸长，则BR过量合成的突变体m107中GA合成量比野生型要高，由于GA3基因的表达可诱导GA的合成，GA2基因的表达会导致GA失活，因此m107个体中GA3基因的表达量要比野生型高，GA2基因的表达量比野生型低，图示如下：