Question

【题目】为研究油菜素内酯(BR)在植物向性生长中对生长素(IAA)的作用，科研人员以拟南芥为材料进行了如下实验。

(1)科研人员在黑暗条件下用野生型和BR合成缺陷突变体拟南芥幼苗进行实验，三组幼苗均水平放置，其中一组野生型幼苗施加外源BR，另外两组不施加，测定0～14 h内三组幼苗胚轴和主根的弯曲度，结果如下图所示。

①上述实验均在黑暗条件下进行，目的是避免光照对__________________的影响。

②由实验结果可知，主根和胚轴弯曲的方向________。施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在_______h时就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组________________，说明BR________。

(2)IAA可引起G酶基因表达，G酶可催化无色底物生成蓝色产物。科研人员将转入G酶基因的野生型和BR合成缺陷突变体植株主根用含有无色底物的溶液浸泡一段时间后，观察到野生型植株主根的蓝色产物分布于分生区和伸长区，而BR合成缺陷突变体植株主根的蓝色产物仅分布于分生区，说明BR影响IAA的分布，推测BR能够促进IAA的________。由于重力引起水平放置的幼苗主根中近地侧和远地侧IAA浓度不同，________侧细胞伸长较快，根向地生长。

(3)为验证上述推测，可进一步检测并比较野生型和BR合成缺陷突变体植株主根细胞中________________(填“IAA合成基因”或“IAA极性运输载体基因”)的表达量，若检测结果是野生型植株主根细胞中该基因表达量________________（填“高于”或“低于”）BR合成缺陷突变体，则支持上述推测。

Answer 1

【答案】 向性生长 相反 4 延迟 BR促进胚轴和主根的向性（弯曲）生长 极性运输（从分生区运输到伸长区） 远地 IAA极性运输载体基因 高于

【解析】分析题图：由实验结果可知，主根和胚轴弯曲的方向相反，施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在4h就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组延迟，说明BR促进胚轴和主根的向性(弯曲)生长。

（1）①该实验的自变量是油菜素内酯（BR）的含量,因变量是主根和胚轴的弯曲角度,上述实验均在黑暗条件下进行,目的是避免光照对向性生长的影响。

②由图可知，主根和胚轴弯曲的方向相反。施加外源BR的野生型幼苗的胚轴和主根都可以在较短时间内达到最大弯曲度，其中主根在4h时就可达到最大弯曲度。BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组延迟（晚），说明BR可以促进胚轴和主根的向性生长。

（2）植物的分生区可以合成生长素，并通过极性运输运输到根伸长区，因此无论有无BR，分生区均有蓝色产物，而BR合成缺陷体的伸长区无蓝色产物，从而推测BR能够促进IAA的极性运输。由于重力引起水平放置的幼苗主根中近地侧的IAA浓度高于远地侧，根对生长素很敏感，近地侧因IAA浓度高而生长受抑制，远地侧因IAA浓度较低而生长受促进，远地侧细胞伸长较快，根向地生长。

（3）为验证BR对IAA的分布有影响的推测，该实验中，由于两组初始IAA的合成情况相同，而IAA分布情况还与其运输载体有关，因此可进一步检测并比较两组中IAA极性运输载体基因的表达量。若检测结果是野生型植株主根细胞中该基因的表达量高于BR合成缺陷突变体，则表明由于该基因的表达，野生型植株主根细胞中的IAA极性运输载体数量更多，从而促进了IAA的极性运输。